[发明专利]高强度冷轧相变诱导塑性钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金产品技术领域，尤其涉及一种高强度冷轧相变诱导塑性钢板及其制备方法。

背景技术

随着人们对汽车安全、环保、节能、减重的要求不断提高，先进高强钢在汽车上的应用不断增加。TRIP(相变诱导塑性)钢，作为先进高强钢的重要一员，以其具有的高强度、高塑性和高冲击性等综合性能，吸引了各大汽车厂商和钢铁企业的普遍关注。

传统的TRIP钢大多采用高Si的成分设计，其典型成分为0.2％C-1.5％Si-1.5％Mn，该成分体系具有强度高、塑性好、易于生产的特点。不足之处在于：由于硅含量过高，导致产品表面质量变差，难以涂镀和焊接。

De Cooman等人提出了以Al代Si的设计思路，采用C-Mn-Al成分体系生产TRIP钢，其典型成分为0.2％C-1.2％Al-1.5％Mn，该成分体系解决了产品表面质量和涂镀的问题。其不足之处在于：Al含量过高导致连铸生产过程中水口堵塞，难以连续生产，同时，由于Al缺乏固溶强化的作用，导致TRIP钢的强度偏低。

专利200810037740.7提出了一种低Si无Al的TRIP钢成分设计体系，通过加入少量的P元素，结合低Si的作用，得到具有良好强度、塑性、焊接性能和涂镀性能的TRIP钢。其不足之处在于：钢中未添加能够起到强化作用的合金元素，导致其最大抗拉强度低于700MPa。

专利200810119824.5提出了一种高强度冷轧TRIP钢的生产方法，该方法通过添加Nb、V、Ti、Cu、Ni等合金元素进行强化，最大抗拉强度达到1000MPa。其不足之处在于：由于采用高Si的成分设计，难以解决表面质量和涂镀的难题。

专利200810119818.X提出了一种高强度热镀锌TRIP钢的生产方法，该方法采用高Al的成分设计体系，通过添加Nb、V、Ti、Cu、Ni等合金元素进行强化，最大抗拉强度达到800MPa以上。其不足之处在于，过高的Al含量导致连铸生产困难；同时，为了提高钢板的强度，需要大量添加合金元素，导致成本上升。

发明内容

本发明的目的在于客服上述现有技术所存在的不足，提供一种高强度冷轧相变诱导塑性钢板及其制备方法。

本发明是这样实现的：

该高强度冷轧相变诱导塑性钢板的化学成分以质量百分比计为：C：0.1％～0.5％、Si：0.1％～0.6％、Mn：0.5％～2.5％、P：0.02％～0.12％、S≤0.02％、Al：0.02％～0.5％、N≤0.01％、Cu：0.1％～1.0％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明高强度冷轧相变诱导塑性钢板所述化学成分中还可以含有Ni：0.1％～1.0％、Nb：0.005％～0.5％、V：0.005％～0.5％、Ti：0.005％～0.5％、Cr：0.005％～2％、Mo：0.005％～1％、B：0.0002％～0.1％、Mg：0.0005％～0.01％、REM：0.0005％～0.01％、Ca：0.0005％～0.01％中的一种或两种以上元素。

本发明所述钢板的显微组织中铁素体以面积率计为10％～80％，残余奥氏体以体积率计为3％～20％，马氏体以面积率计为1％～～20％，剩余部分为贝氏体。

下面对本发明化学成分的限定进行说明：

C：用于钢的强化以及提高残余奥氏体稳定性的重要元素，是生产TRIP钢不可或缺的元素。为了得到抗拉强度大于680MPa的TRIP钢，C含量在0.1％以上是必要的。同时，如果C含量过多，容易导致成形性能和焊接性能下降，因此0.5％是其上限。

Si：是对提高TRIP钢的强度和延伸率有利的元素。Si元素的添加可以抑制渗碳体的析出，同时起到固溶强化的作用。因此Si元素的下限为0.1％。然而，如果Si元素含量过高将导致TRIP钢的表面质量、涂镀性能和焊接性能的下降，因此上限确定为0.6％。

Mn：是对提高TRIP钢的强度和保持奥氏体稳定性有利的元素。在低于0.5％时，强度不能够满足要求。在超过2.5％时，将导致加工性能的恶化，因此上限为2.5％，下限为0.5％。

P：是对提高TRIP钢的强度和保持奥氏体稳定性有利的元素。在低于0.02％时，强度不能够满足要求。在超过0.12％时，将导致P元素在晶界上的偏析进而恶化其加工性能，因此上限为0.12％，下限为0.2％。

S：以Mn等硫化物系夹杂物形式残留，因此是有害元素。特别是钢板的强度越高，影响越大，在抗拉强度大于680MPa时，其含量必须控制在0.02％以下。