[发明专利]800MPa级簇团强化型钢板及制备方法

说明书

本发明公开了一种800MPa级簇团强化型钢板，化学成分按重量百分比包括：0.01～0.1％的C、0.5～2％的Mn、0.1～0.6％的Si、0.01～0.1％的Als、0.01～0.1％的Nb、0.01～0.1％的Ti，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明通过控制成分及重量百分比，结合高温卷取，可获得尺寸细小、分布均匀且密度大的纳米级簇团析出物，可显著强化铁素体强度，缩小了两种基体组织(铁素体和马氏体)的强度差异，获得高的扩孔性能，满足用户对高强高塑的要求。

技术领域

本发明涉及高强热轧钢技术领域，具体涉及一种800MPa级簇团强化型钢板及制备方法。

背景技术

受到环保和节能的影响，钢铁工业需要开发具有节能、节材和优异性能的超高强钢以实现可持续发展。超高强度钢除了要求高的抗拉强度外，还要求具有一定塑韧性、尽可能小的缺口敏感性、高的疲劳强度、良好的工艺性能等。随着纳米科技的发展，纳米材料在力学性能方面展现出高强度、高硬度和高韧性等独特的优势。

为了节约资源、降低成本，减少甚至避免昂贵合金元素的使用，降低合金元素含量是设计新型超高强度钢需要注意的问题，同时选用韧性良好、生产工艺简单的铁素体组织为基体，可以克服马氏体钢的快冷要求对材料尺寸的限制，节约能源、简化工艺。

纳米析出强化是金属材料最有前途的强韧化机制之一，也是新型超高强度钢最重要的强化机制。综合利用传统的强化机制：细晶强化、固溶强化和位错强化可以获得组织性能的最好匹配。

中国发明专利申请(公开号CN108004475A、公开日2018.5.8)，为获得优异的强度、塑性和韧性匹配，钢的化学成分重量百分比为：0.10％≤C≤0.20％，1.0％≤Mn≤2.0％，P≤0.015％，S≤0.005％，0.02％≤Al≤0.08％，N≤0.005％，0.02％≤Nb≤0.05％，0.10％≤Ti≤0.20％，0.20％≤Mo≤0.50％，0.10％≤V≤0.50％，O≤0.003％，其余为Fe和不可避免的杂质，且上述元素同时需满足：0.10％≤Nb/7.74+(Ti-3.42N)/4+Mo/8+V/4.24≤0.20％。微观组织需满足生成贝氏体和纳米级碳化物，贝氏体板条的宽度为0.2～0.3μm，纳米级碳化物尺寸≤10nm，最终产品性能能够达到屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥900MPa，延伸率≥14％，-40℃冲击功≥50J。产品可应用于汽车底盘、大梁、车轮等需要高强减薄的部位。所发明的钢板碳含量较高，基体组织为贝氏体，在生产中不易控制。

中国发明专利(授权公告号CN104726770B、授权公告日2017.4.12)对钢板的扩孔性能进行了界定。所发明的钢板扩孔性为60％以上，屈强比为0.8以上。主要手段为控制钢的化学成分重量百分比为：C：0.07～0.15％，Si：0～0.3％，Mn：0～1.5％，P：0.02～0.07％，S≤0.01％，N≤0.005％，Al：0.02～0.05％，Ti：0.03～0.1％，B：0～0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。微观组织为面积率包括2～10％的珠光体和铁素体。所发明的钢板有较低的碳含量，且组织为珠光体和铁素体，生产时容易控制，但该成分和组织得到的强度较低，不能满足高强高塑的需求。

随着国家强化汽车冲击稳定性的管制，为了提高车体的耐冲击特性，在构件、梁及支柱等结构件中广泛采用形成强化型钢板。这类钢可以吸收汽车的冲击能量，具有高屈强比的特点。主要通过添加Nb、Ti、V等微合金元素与C、N结合形成纳米级析出物强化基体组织。目前市场上现有的析出强化型钢板大都力学性能满足要求，但对于强度≥800MPa的钢板来说由于铁素体强度低，与另一种组织(马氏体或贝氏体)强度差距较大导致扩孔性能较差，不能满足用户的成形要求。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种扩孔性能优异的800MPa级簇团强化型钢板及其制造方法。