[发明专利]高弯曲型980MPa级冷轧双相钢及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于冷轧高强度汽车用钢板技术领域，涉及一种高弯曲型980MPa级冷轧双相钢及其制备工艺。

背景技术

在国际钢铁协会的倡议下，世界18个国家的35个钢铁公司合作进行超轻钢车体(ULSAB)的研究，以应对铝和镁的挑战。该研究计划是一次全球钢铁工业强国和大钢铁公司的空前协作，以便与日益发展的汽车用铝镁合金相抗衡，保住汽车制造业中钢铁材料的地位。在此后的几年内，超轻钢覆盖件(ULSAC)、超轻钢悬挂件(ULSAS)和在此基础上的超轻钢概念车项目(ULSAB-AVC)先后展开，均是以使用钢铁为基础。整个项目于2002年结束，其中材料的开发与优化包括新型高强度高成形性钢的开发与优化，形成了以高强钢、超高强钢为主的新型汽车用钢系列；以激光拼焊板、液压成形管件和夹层板为特色的新型钢材系列。

双相钢(DP钢)由铁素体与马氏体组成，具有低屈强比、高初始加工硬化率、良好的强度和延伸性配合等特点，已发展成为一种汽车用高强度冲压用钢(AHSS)。超轻钢车体研究项目表明，双相钢在未来汽车车身上的用量达到80％，具有良好的应用前景。到目前已研究开发的冷轧双相钢的强度从450MPa到1470MPa。

目前在高强度汽车钢板生产和应用方面，日、欧、美等国已能够做到车底和车身框架采用强度590～780MPa的TRIP钢(相变诱导塑性钢)、DP钢(双相钢)等高强钢板，汽车保险杠、车门加强筋板等采用980～1270MPa超高强度钢板。

日本新日铁公司的冷轧双相钢板供货级别覆盖了490～1180MPa的6个级别，且均可提供电镀锌钢板，DP590～DP980共3个级别还可供热镀锌钢板。德国蒂森克虏伯公司也能够提供500MPa和600MPa这两个级别的热浸镀锌、合金化镀锌和电镀锌钢板。米塔尔钢铁公司也成功生产了合金化热镀锌双相钢DP590～DP980和热浸镀锌双相钢DP600、DP780。

国外超高强冷轧双相钢连续退火过程多采用水淬+回火方式，其冷却能力可以达到1000～2000℃/s，考虑减少淬透性合金元素，而在采用冷却速度较慢的气冷装置进行冷却时，合金成分略高。但气水冷却的优点是钢板不易变形，板形良好。

鞍山钢铁公司生产的冷轧双相钢包括DP450～DP780共4个强度级别，DP980～DP1180正处于研发阶段。热镀锌双相钢包括DP490～DP590MPa共2个强度级别。武钢已在实验室完成了800MPa级别热镀锌、冷轧DP钢种的研发，600MPa级别的双相钢已完成工业试制并得到实际应用。宝钢在2008年投产的冷轧高强钢专用生产线，为宝钢超高强度钢板的生产奠定了基础，使得宝钢可提供DP440～DP1180等6个级别的双相钢。

目前，国际上可供货的冷轧双相钢板最高级别达到1180MPa，而我国只有宝钢在2009年刚刚工业试制成功980MPa、1180MPa级双相钢，对于国内大多数钢厂还不具备超高强度钢连续退火生产线的条件，如何在不采用水淬(冷速≥1000℃/s)+回火连退线的基础上，利用国内钢厂现有连退设备采用快冷(冷速＜50℃/s)+过时效方法生产980MPa级以上具有低成本，高强塑性，良好焊接性能和成形性能的超高强冷轧双相钢，成为国内科研人员研究的重点。

发明内容

本发明提供的高弯曲型980MPa级冷轧双相钢及其制备工艺，以C-Si-Mn-Cr-Nb为基本合金系，采用Cr、Nb复合微合金化以产生纳米析出，并设计低碳当量合金系提高焊接性能，制造出低成本、低碳含量、高淬透性、低屈强比、高弯曲型及其超高强度的冷轧汽车用钢。

本发明采取如下技术方案：

本发明提供的高弯曲型980MPa级冷轧双相钢，其按重量百分比(wt.％)化学成分为：

C：0.03％～0.20％，Si：0.20～0.80％，Mn：1.2％～2.2％，Cr：0.2％～1.0％，Nb：0.02％～0.15％，S＜0.015％，P＜0.020％，Als：0.02％～0.15％，余量为Fe。各合金元素对双相钢的作用表现为：

C在奥氏体中的溶解度远大于在铁素体中的溶解度，它可以有效地延长奥氏体转变前的孕育期，增加奥氏体的低温稳定性。C元素的含量也直接影响到连续退火后双相钢中马氏体的体积分数、马氏体中C的含量以及马氏的结构类型。C含量高于0.20％不利于焊接性能，低于0.03％会降低钢板强度和马氏体含量，因而选择0.03％～0.20％，其优选范围为0.17％～0.19％。