一種高延伸率冷軋TRIP鋼板及其制備方法技術

本發明專利技術公開一種高延伸率冷軋TRIP鋼板，?C：0.15%～0.25%、Si：0.4%～1.5%、Mn：0.5%～2.5%、P：0.04%～0.10%、S：≤0.02%、Al：0.02%～0.5%、N：≤0.01%、Nb：0~0.5%，V：0~0.5%，Ti：0~0.5%、Cr：0~2%、Mo：0~1%，剩余部分由Fe和不可避免的雜質組成；顯微組織中鐵素體以面積率計為10~80%，殘余奧氏體以面積率計為3~20%，馬氏體以面積率計為0~20%，以及剩余部分為貝氏體熱軋加熱溫度1100～1250℃，保溫時間為≥2h，開軋溫度為≥1100℃，終軋溫度850～950℃，卷取溫度＜720℃；熱軋板厚度為2~4mm；冷軋累積壓下量40％～80％；退火溫度為：700～Ac3+50℃，保溫時間為30～360s，冷卻速率為10～150℃/s，時效溫度為300～600℃，時效時間為30～1200s，冷卻速率為5～100℃/s，冷卻至室溫。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于冷軋汽車用鋼制造領域，涉及ー種抗拉強度大于780MPa，延伸率大于24%的低成本高延伸率冷軋TRIP鋼板及其制備方法。
技術介紹
隨著人們對汽車環保、安全、節能要求的不斷提高，汽車用鋼向著高強度和高延伸率的方向發展。780MPa級以上的冷軋高強度汽車用鋼，作為目前應用最廣泛的先進高強鋼，成為各國學者和鋼鐵企業的研究重點。專利CN1782116A介紹了ー種高強度汽車用鋼——雙相鋼，其組織結構為鐵素體+馬氏體，該鋼種具有低屈服強度、高抗拉強度、低屈強比、快速加工硬化等優點，不足之處在 于起延伸率在15 24%之間，限制該鋼種在汽車零件上的應用范圍。專利CN101353761A介紹了ー種常規的C_Al_Mn系TRIP鋼，其抗拉強度大于780MPa，不足之處在于A1含量過高，導致連鑄困難，難以實現穩定批量生產。同時會導致連鑄坯夾雜多，冷軋板表面質量差，難以滿足汽車廠對汽車用冷軋板的需求。專利CN101429590A介紹了ー種高錳的TWIP鋼，其優點在于高強度和高延伸率，能夠滿足大多數汽車零件關于強度和延伸率的要求，不足之處在于Μη含量過高，導致生產成本高，連鑄和軋制困難，難以大批量エ業應用。專利CN102304664介紹了ー種中錳的TRIP鋼，其特點在于Μη的含量在5 10%之間，優點在于該鋼種具有良好的強度和延伸率，不足之處在于Μη含量高，生產成本高，連鑄和軋制困難，難以實現穩定批量生產。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種低成本的，抗拉強度彡780MPa，延伸率彡24%的高延伸率的冷軋TRIP鋼板及其制造方法。為達到以上目的，本專利技術采用的技術方案為(1)ー種高延伸率冷軋TRIP鋼板，其特征在于TRIP鋼板的化學成分以質量百分比計為C 0. 15% 0. 25%、Si 0. 4% 1. 5%、Mn :0. 5% 2· 5%、P :0. 04% 0. 10%、S :彡 0. 02%、Al 0. 02% 0. 5%、N 0. 01%、Nb :0 0· 5%, V :0 0· 5%, Ti :0 0· 5%、Cr :0 2%、Mo :0 1%，剩余部分由Fe和不可避免的雜質組成；顯微組織中鐵素體以面積率計為1(Γ80%，殘余奧氏體以面積率計為3 20%，馬氏體以面積率計為(Γ20%，以及剩余部分為貝氏體。(2) ー種高延伸率冷軋TRIP鋼板的制備方法，其過程包括冶煉、連鑄、熱軋、酸洗、冷軋、連續退火，其特征在于(a)軋制熱軋加熱溫度1100 1250°C，保溫時間為彡2h，開軋溫度為彡1100°C，終軋溫度850 950°C，卷取溫度< 720°C ;熱軋板厚度為2 4mm ;冷軋累積壓下量40;(b)連續退火退火溫度為700 Ac3+50°C，保溫時間為30 360s，冷卻速率為10 150°C /s，時效溫度為300 600°C，時效時間為30 1200s，冷卻速率為5 100°C /s，冷卻至室溫。即得到高延伸率冷軋TRIP鋼板。下面將對本專利技術化學成分的限定進行說明C:用于鋼的強化以及提高殘余奧氏體穩定性的重要元素，是生產TRIP鋼不可或缺的元素。為了得到抗拉強度大于780MPa的TRIP鋼，C含量在0.15%以上是必要的。同吋，如果C含量過多，容易導致成形性能和焊接性能下降，因此0. 25%是其上限。Si :是對提高TRIP鋼的強度和延伸率有利的元素。Si元素的添加可以抑制滲碳體的析出，同時起到固溶強化的作用。因此Si元素的下限為0.4%。然而，如果Si元素含量過高將導致TRIP鋼的表面質量、涂鍍性能和焊接性能的下降，因此上限確定為1. 5%。Μη :是對提高TRIP鋼的強度和保持奧氏體穩定性有利的元素。在低于0. 5%吋，強度不能夠滿足要求。在超過2. 5%時，將導致加工性能的惡化，因此上限為2. 5%，下限為0. 5%。P :是對提高TRIP鋼的強度和保持奧氏體穩定性有利的元素。在低于0. 04%吋，強 度不能夠滿足要求。在超過0. 10%時，將導致P元素在晶界上的偏析進而惡化其加工性能，因此上限為0. 10%，下限為0. 04%。S :以Μη等硫化物系夾雜物形式殘留，因此是有害元素。特別是鋼板的強度越高，影響越大，在抗拉強度大于780MPa時，其含量必須控制在0. 02%以下。A1 是鋼中必須的脫氧元素，當A1元素含量低于0.02%時，起不到脫氧效果，當A1含量高于0. 5%時，將導致氧化鋁等夾雜物増加，影響產品的加工性能和表面質量。N :超過0. 01%時，將導致鋼板的時效性和加工性能變差，因此其上限為0. 01%。Nb :主要作用是細化晶粒和析出強化的作用，同時改善焊接性能。Nb含量過高會導致鋼板的加工性能變差。因此其上限為0. 5%。V :主要起到析出強化和改善焊接性能的作用。V含量過高會導致鋼板的加工性能變差。因此其上限為0.5%。Ti :主要作用是細化晶粒和析出強化的作用，同時改善焊接性能。Ti含量過高導致鋼板的加工性能變差。因此其上限為0. 5%。Cr :主要起到提高鋼板強度和淬透性的作用。Cr含量過高會導致鋼板塑性變差，因此其上限為2%。Mo :主要起到提高鋼板強度和淬透性的作用，促進鋼板中形成貝氏體組織。Mo含量過高，會導致鋼板成本上升和加工性能下降。因此其上限為1%。本專利技術的制造方法包括(1)冶煉、連鋳工序；(2)軋制エ序(包括熱軋和冷軋)；(3)連續退火エ序。為了獲得本專利技術的鋼板，適當地控制連續退火エ序尤其重要。(1)冶煉、連鑄エ序冶煉、連鋳工序未被特別限定，采用通常的方法生產出滿足成分要求的鋼水，經連鑄機得到連鑄坯。(2)軋制エ序軋制エ序對于得到本專利技術高延伸率TRIP鋼板很重要，其エ藝要求為連鑄坯加熱溫度1100 1250°C，保溫時間為彡2h，開軋溫度為彡1100°C，終軋溫度850 950°C，卷取溫度< 720°C，最終得到熱軋板厚度為2 4mm。熱軋結束后進行酸洗和冷軋，其中對酸洗エ序沒有特別的要求，只要達到去除鋼板表面氧化物，滿足冷軋過程對表面要求就可以了。冷軋エ序要求冷軋壓下率在40% 80%之間，壓下率超過80%會導致冷軋困難，壓下率低于40%會降低鋼板的性能。(3)連續退火エ序退火溫度對于得到本專利技術高強度鋼板尤為重要，當溫度低于700°C時，不能進行充分的再結晶，難以得到具有良好性能的鋼板。當溫度超過860°C時，奧氏體晶粒粗大化，難以得到所要的組織。保溫時間過短將導致滲碳體無法溶解，過長將導致晶粒粗大。冷卻速率，當冷卻速率低于10°C /s吋，鋼板中會出現珠光體，降低鋼板的性能。當冷卻速率大于150°C /s時，會導致鋼板板形不好，生產成本上升，并且速率太快，導致無法形成鐵素體組織。時效溫度，如果低于300°C，將形成大量的馬氏體，無法得到本專利技術的鋼板。如果高 于600°C，將導致形成珠光體，降低鋼板的強度和延伸率。時效時間，如果低于0. 5分鐘，無法形成貝氏體+殘余奧氏體組織。如果時間超過20分鐘，則反應已經完成，不會起到提高鋼板性能的效果。因此本專利技術鋼板連續退火的優選エ藝為退火溫度為700 Ac3+50°C，保溫時間為:0. 5 6分鐘，冷卻速率為10 150°C /s，時效溫度為300 600°C，時效時間本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高延伸率冷軋TRIP鋼板，其特征在于其化學成分以質量百分比計為：C：0.15%～0.25%、Si：0.4%～1.5%、Mn：0.5%～2.5%、P：0.04%～0.10%、S：≤0.02%、Al：0.02%～0.5%、N：≤0.01%、Nb：0~0.5%，V：0~0.5%，Ti：0~0.5%、Cr：0~2%、Mo：0~1%，剩余部分由Fe和不可避免的雜質組成；顯微組織中鐵素體以面積率計為10%~80%，殘余奧氏體以面積率計為3%~20%，馬氏體以面積率計為0~20%，以及剩余部分為貝氏體。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭金宇，劉仁東，王旭，王科強，徐榮杰，林利，徐鑫，呂冬，孫建倫，
申請(專利權)人：鞍鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：