[发明专利]一种1500MPa级高成形性合金化热镀锌双相钢及其制备方法

说明书

一种1500MPa级高成形性合金化热镀锌双相钢及其制备方法，属于热镀锌高强度汽车用钢技术领域。成分质量百分比为C：0.21％～0.24％，Si：0.71％～0.80％，Mn：2.66％～2.85％，Alt：0.91％～1.10％，Cr：0.71％～1.10％，Mo：0.21％～0.35％，Nb：0.041％～0.085％，Ti：0.051％～0.095％，B：0.003～0.005％，P：0.035～0.070％，S≤0.004％，N≤0.0025％，且Si+Al：1.62％～1.90％，Cr+Mo：0.92％～1.45％，其余为Fe和不可避免的杂质。通过添加Cr、Mo、Nb、Ti、B和P等元素及控制工艺参数可显著细化晶粒，通过细晶强化、固溶强化和析出强化提高双相钢的强度，通过C、Mn、Si、Al元素的加入引入残余奥氏体提高成形性，通过铁素体和马氏体晶粒超细化并且分布均匀，形成大量细小弥散分布的纳米尺度的第二相粒子，改善双相钢的氢脆敏感性。本发明生产的高成形性合金化热镀锌双相钢抗拉强度≥1510MPa，屈服强度≥805MPa，断后伸长率≥8.0％。

技术领域

本发明属于热镀锌高强度汽车用钢技术领域，具体涉及一种1500MPa级高成形性合金化热镀锌双相钢及其制备方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，对超高强度汽车用钢的要求越来越高，双相钢具有低屈强比、加工硬化率高和焊接性能好等优点而被广泛应用于汽车防撞、结构或加强部位。

双相钢的微观组织主要为铁素体基体上分布着马氏体。随着双相钢强度的提高，铁素体比例降低，马氏体比例提高，导致塑性明显下降。随着减重节能的趋势不断发展，双相钢的强度级别越来越高，通常导致成形性能下降，在冲压一些形状复杂的汽车零部件时变得困难，经常出现成形开裂问题，极大地限制了1200MPa以上强度级别的超高强双相钢的应用。

当强度升高到1500MPa级时，超高强双相钢中马氏体组织的比例大幅升高，材料的成形性能和延展性能均明显下降，难以达到工厂对超高强钢高成形性和高塑性的指标要求。所以超高强度级别汽车用钢的成形性能差和延展性能不足等问题急需得到解决。热镀锌工艺因其工艺布置和设备能力限制，冷却速率不高，会影响双相钢的组织结构，进而会影响其力学性能。因此，本发明旨在开发出一种1500MPa级高成形性合金化热镀锌双相钢。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种1500MPa级高成形性合金化热镀锌双相钢及其制备方法，在保证带钢强度的同时，提升带钢的成形性能和延展性能，为广大汽车厂家和钢铁公司提供技术方案。

具体的技术方案是：

一种1500MPa级高成形性合金化热镀锌双相钢及其制备方法，其特征在于，化学成分以质量百分比计为C：0.21％～0.24％，Si：0.71％～0.80％，Mn：2.66％～2.85％，Alt：0.91％～1.10％，Cr：0.71％～1.10％，Mo：0.21％～0.35％，Nb：0.041％～0.085％，Ti：0.051％～0.095％，B：0.003～0.005％，P：0.035～0.070％，S≤0.004％，N≤0.0025％，且Si+Al：1.62％～1.90％，Cr+Mo：0.92％～1.45％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

上述各元素的作用及配比依据如下：

C：碳元素通过固溶强化来保障钢材的强度要求，目前国内生产的双相钢抗拉强度级别随碳含量的增大而上升。而碳含量过高会导致塑性下降，成本增加，还会有延迟断裂的风险。因此，本发明将碳含量控制为0.21％～0.24％。

Si：硅元素是铁素体稳定化元素，也是非碳化物形成元素，可以有效抑制碳化物的析出，但含硅双相钢的钢板表面不可避免生成大量含硅氧化物，影响到表面质量和可镀性，考虑到组织性能调控和可镀性，本发明中将硅元素的含量控制为0.71％～0.80％。