[发明专利]连续退火或热镀锌的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，尤其涉及一种连续退火或热镀锌的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。

目前，连续退火或热镀锌的冷轧相变诱导塑性钢板的成分体系主要有C-Si-Mn系和C-Al-Mn系。其中，C-Si-Mn系TRIP钢，由于Si含量较高，热轧时会在钢材表面形成氧化层，这些氧化层在随后的酸洗冷轧过程中难以去除，导致钢材表面质量的降低，难以进行热镀锌生产。因此，为了实现热镀锌工艺，大多采用(1)预镀Fe、Ni等金属；(2)进行预氧化处理。这两种方法首先会增加产品的成本，其次会导致工艺控制复杂，难以稳定批量生产。

对于C-Mn-Al系TRIP钢，该钢种不添加Si元素，解决了表面镀锌的问题。但是，由于Al元素缺乏Si元素那种固溶强化的作用，导致TRIP钢的强度偏低。为了解决强度的问题，人们通过添加Cu、Ni、Nb、V、Ti等合金元素来提高钢板的强度，这种方法固然提高了钢板的强度，但是增加了钢板的成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术所存在的不足，提供一种低成本的连续退火或热镀锌冷轧冷轧相变诱导塑性钢板及其制备方法。

本发明连续退火或热镀锌的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％、Al：0.2％～2.0％、Mn：0.5％～2.5％、P：0.02％～0.12％、S：≤0.02％、N：≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述冷轧相变诱导塑性钢板的化学成分中还含有Cu：0.1％～1.0％、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。

本发明所述冷轧相变诱导塑性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。

本发明钢板采用Al+P的成分体系设计，通过Al+P的作用得到稳定的残余奥氏体，通过添加低成本的元素P结合Mn元素的添加来起到固溶强化的作用，结合强度级别的不同，选择添加少量的Nb、V、Ti、Cu、Ni等合金元素来起到析出强化和细晶强化的作用，最终得到具有良好的强度、塑性、成形性能、焊接性能、涂镀性能的钢板。

下面对本发明化学成分的限定进行说明：

必选元素：

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。为了得到高强度的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。

Al：是能够有效地抑制残余奥氏体分解、碳化物生成的元素。为了有效地发挥这样的作用，添加A1在0.2％以上是必要的。但是当Al含量高于2％时，将导致连铸浇铸困难。

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0.02％。

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，在制备高强度TRIP钢时，其含量必须控制在0.02％以下。

N：超过0.01％时，将导致钢板的时效性和加工性能变差，因此其上限为0.01％。

除以上成分外，作为选择成分，可以添加下列元素中的一种或两种以上。

Cu：主要作用是通过析出强化和细晶强化来提高钢板的强度，当含量低于0.1％时，效果不大；当含量大于1.0％时，会导致钢板的加工性能恶化。因此其上限为1.0％，下限为0.1％。