[发明专利]一种1300MPa级汽车用超高强度冷轧钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种1300MPa级汽车用超高强度冷轧钢板及其制造方法，属于冶金行业超高强度冷轧钢板生产技术领域。技术方案是：钢板的化学成分质量百分含量为：C：0.13～0.16％，Mn：1.4～1.6％，S≤0.005，P≤0.02，Si：0.2~0.3，AlS：0.02‑0.060，Nb:0.03~0.06，Ti：0.06~0.14，B：0.0010~0.0040％，Cr：0.5~0.8%，Cu:0.2.0‑0.5%，Ni:0.1‑0.25%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。本发明钢板的屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥1300MPa，延伸率≥10%，具有优良的塑性及成形性能和抗延迟断裂性能。

技术领域

本发明涉及一种1300MPa级汽车用超高强度冷轧钢板及其制造方法，属于冶金行业超高强度冷轧钢板生产技术领域。

背景技术

部分车型防撞梁、门环等安全件的设计抗拉强度为1300MPa，目前采用热成形工艺生产。热成形工艺的加工成本比冷成形工艺高很多，另外，热成形零件的微观组织是马氏体，随着用量的增加，其韧性和抗延迟断裂能力引起了业内的关注。

目前，使用的冷成形性能较好的汽车用钢最高强度级别为1180MPa，钢种为DP、QP和TRIP，QP和TRIP，在生产过程中需要进行C的配分，一些汽车制造商担心配分工艺的稳定性，QP、TRIP钢未得到广泛的应用。而DP钢在使用过程中也暴露出剪切延性差、扩孔率的问题。

提高超高强钢成形性能的一个主要思路是增加残余奥氏体含量，目前集中在中锰钢的研发。现有成果表明中锰钢的屈服延伸太大，需要探索改进措施。

J.DATSKO等通过理论分析并试验验证了最小弯曲半径与断面收缩率的函数关系，当宽度大于8倍厚度时，弯曲试样的中心部位呈平面应变状态，对应于成形极限曲线的FLD0。拉伸过程中出现缩颈后裂纹开始形成和扩展，因此断面收缩率取决于材料的塑性，同时也和材料的韧性相关。DP钢的剪切延性低与其韧性低有关，DP钢剪切边上形成为裂纹，成形时裂纹扩展。残余应力降低钢的冲击韧性，连退钢带在过时效温度的停留时间约10分钟左右，如果钢材的Mf温度低于过时效温度，则有部分马氏体未经过回火，即为所谓的新鲜马氏体。除温度梯度外，成分偏析也会导致相变不同步，从而引起残余应力。前人的研究工作表明，添加Ni可提高钢的断面收缩率，认为Ni可以减轻C的偏析。Mn是偏析倾向较强的元素，且Mn显著降低Ms点，Andrew公式表明，1％Mn约降低Ms点30℃。因此，当Mn的微观偏析达到一定程度后，相变后会形成较大的残余应力，恶化钢的韧性和成形性能。

残余应力同样影响钢的延迟断裂现象。研究表明，回火可改善钢材抵抗延迟断裂的能力，但当加热温度超过Ac1后，抗延迟断裂能力剧烈降低。分析认为加热过程中出现部分奥氏体，冷却后转变成马氏体组织。

Hirosuke INAGAKI等人研究了Cu对管线钢耐H2S腐蚀性能的影响，发现当Cu含量大于0.2％后，浸泡试样中没有裂纹，扩散试验表明，含Cu钢腐蚀膜能阻碍H的扩散。

凝固速度影响合金元素的微观偏析程度，冷却速度增加，一次、二次枝晶间距减小，微观偏析程度降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种1300MPa级汽车用超高强度冷轧钢板及其制造方法，具有优良的塑性、成形性能和抗延迟断裂性能，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种1300MPa级汽车用超高强度冷轧钢板，钢板的化学成分质量百分含量为：C：0.13～0.16％，Mn：1.4～1.6％，S≤0.005，P≤0.02，Si：0.2～0.3，AlS：0.02-0.060，Nb:0.03～0.06，Ti：0.06～0.14，B：0.0010～0.0040％，Cr：0.5～0.8％，Cu:0.2.0-0.5％，Ni:0.1-0.25％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。

所述钢板的屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥1300MPa，延伸率≥10％。