[发明专利]低屈服强度冷轧高强度钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及低屈服强度冷轧高强度钢板及其制备方法，属于汽车用冷轧高强钢技术领域。

背景技术

随着汽车轻量化技术的发展，汽车用钢朝着高强钢方向发展已成为必然趋势。双相钢等高强钢具有低屈服强度、高抗拉强度和优良塑性等特点，成为汽车用首选高强钢，其用量预计在汽车用先进高强钢中将超过70％。随着国内汽车板产能的不断释放，高强钢市场的竞争也越来越激烈，低成本高性能的高强钢已经成为各企业追求的目标，受到极大关注。

专利CN 104195434A公开了抗拉强度390MPa级轿车内部结构件用热镀锌高强钢及其生产方法，其化学成分质量百分比为：C：0.0027～0.0035％，Si：0.071～0.095％，Mn：0.78～0.95％，P：0.060～0.075％，S≤0.003％，Als：0.015～0.030％，Nb：0.040～0.045％，Ti：0.039～0.045％，B：0.0008～0.0014％，N≤0.003％，余量为Fe及不可避免杂质；通过935～955℃终轧、680～700℃卷取、790～810℃退火得到了抗拉强度大于390MPa的热镀锌高强钢。尽管通过其化学成分和生产方法制备的冷轧高强度具有优良的力学性能和成形性能，但该高强钢为超低碳钢，需要进行RH真空处理等工序，其生产难度和制造成本较高。

专利CN 103882292A公开了一种碳素结构钢生产方法，其化学成分百分比为：C：0.06～0.10％，Si≤0.60％，Mn：1.20～1.50％，Al：0.02～0.06％，P≤0.030％，S≤0.010％，N：0.0020～0.0050％，余量为Fe及不可避免杂质；通过860～900℃终轧、600～640℃卷取、760～800℃退火、650～680℃缓冷、360～400℃过时效处理得到了抗拉强度大于400MPa的冷轧碳素结构钢。通过该方法生产的冷轧碳素结构钢满足力学性能要求，但C、Mn含量较高影响其焊接性能，同时需要精确控制N含量使炼钢生产难度和成本增加。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种焊接性能更好的低屈服强度冷轧高强度钢板。

该低屈服强度冷轧高强度钢板的化学成分按质量百分比计为：C：0.03～0.05％，Si≤0.10％，Mn：1.0～1.30％，Als：0.02～0.06％，P≤0.020％，S≤0.015％，N≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质。

进一步地，所述低屈服强度冷轧高强度钢板，化学成分质量百分比优选：C：0.03～0.05％，Si≤0.05％，Mn：1.00～1.15％，Als：0.03～0.05％，P≤0.015％，S≤0.010％，N≤0.005％，余量为Fe及不可避免杂质。

碳：C作为高强度最重要的组分之一，决定了钢板的强度、塑性和成形性能。C是钢铁材料中固溶强化效果最明显的元素，钢中固溶C含量增加0.1％，其强度可提高约450MPa。C含量过低时，奥氏体的稳定性和马氏体淬硬性下降，导致强度偏低，高强度中一般不低于0.02％；C含量过高时，高强度的塑性和焊接性能下降，高强度中一般不高于0.20％。本发明C含量为0.03～0.06％，优选为0.03～0.05％，能满足钢板对强度、塑性和成形性能的要求。

硅：Si能固溶于铁素体和奥氏体中提高钢的强度，其作用仅次于C、P，较Mn、Cr、Ti和Ni等元素强；Si还可以抑制铁素体中碳化物的析出，使固溶C原子充分向奥氏体中富集，从而提高其稳定性。然而，Si含量过高时，Si在加热炉中形成的表面氧化铁皮很难去除，增加了除鳞难度。本发明Si含量≤0.10％，优选为≤0.05％，屈服强度能满足要求。

锰：Mn是良好的脱氧剂和脱硫剂，也是钢中常用的固溶强化元素，高强度中一般不低于1.20％。Mn既可与C结合形成多种碳化物起到沉淀强化的作用，也可溶于基体中增强固溶强化效果。Mn易与S结合形成高熔点化合物MnS，从而消除或削弱由于FeS引起的热脆现象，改善钢的热加工性能。Mn可以提高奥氏体稳定性，使C曲线右移，从而显著降低马氏体的临界冷却速率。本发明Mn含量为0.90～1.30％，优选为1.00～1.20％，能获得一定体积分数的贝氏体组织。

铝：Al是钢中常见的脱氧剂，同时可以形成AlN钉扎晶界，从而起到细化晶粒的作用；另外，Al与Si作用相似，可以抑制碳化物析出，从而使奥氏体充分富碳。本发明Al含量为0.02～0.06％，优选为0.03～0.05％，满足钢对脱氧剂的需求。