[发明专利]一种无B热成形钢的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高强度汽车用钢技术领域，特别是涉及一种无B热成形钢的制备方法。

背景技术

近年来，汽车工业以及汽车行业对汽车设计和制造的要求逐渐向着节能、环保、安全方向发展。据统计，汽车重量每降低10％，燃油效率可以提高6-8％，因此，汽车轻量化成为当今研发的主流热点。汽车轻量化的重要途径之一，便是采用高强度和超高强度的汽车钢，在不失强度甚至提高强度的前提下减薄零件厚度来实现轻量化。

热成形钢是汽车超高强钢热点钢种之一，目前研发的热成形钢中，大多为高强度硼合金钢。虽然硼有很好的淬透性，可以提高钢的抗拉强度。但由于硼与氧、氮的亲和作用，需要在钢中添加一些强氧化物和氮化物形成元素，以防止氧、氮元素与硼的结合。另外，硼还会引起“硼脆”现象，降低钢的韧性。然而，有关无硼热成形钢却鲜少有报道。为此，本发明公开了一种无B热成形钢及其制备方法，其制备的热成形钢力学性能均达到了国际领先水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无B热成形钢及其制备方法，钢中无需专门添加强氧化物和氮化物形成元素，制备过程中可以有效避免“硼脆”现象，制备的热成形钢力学性能达到了国际领先水平，能有效达到汽车减重的目的。

为实现上述目的，本发明提供的一种无B热成形钢的制备方法，具体为：

一种无B热成形钢的制备方法，特征在于，无B热成形钢的化学成分以质量百分比计为：C 0.25％～0.5％，Si 0.7％～1.2％，Mn 0.5％～1.3％，Alt 0.01％～0.08％，Cr 1.0％～3.0％，P≤0.015％，S≤0.008％，Ti 0.02％～0.09％，Mo 0.05％～0.25％，Nb0.02％～0.09％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

制备步骤是经过热轧、冷轧、退火工艺得到热成形钢，其中热轧过程制备的热轧板，组织以体积百分数计为85％-95％的珠光体+≤15％的铁素体；热轧板酸洗后在轧机上进行多道次冷轧，冷轧后钢板进行连续退火后得到的热成形钢奥氏体化淬火，得到高强热成形钢。

优选地，化学成分以质量百分比计含有0.9％～1.2％Si。

优选地，化学成分以质量百分比计含有0.9％～1.2％Mn。

优选地，化学成分以质量百分比计含有1.5％～2.1％Cr。

优选地，化学成分以质量百分比计含有0.1％～0.2％Mo。

所述奥氏体化淬火后得到的高强热成形钢，其组织全部为马氏体，力学性能为Rp_0.2＝1000MPa～1400MPa，R_m＝1900MPa～2100MPa，A₅₀＝8％～10％。

其中，所述制备过程中采用真空感应炉冶炼，得到满足成分要求的铸坯；将坯料加热至1200℃，保温1小时，进行热轧，热轧1100℃开轧，终轧温度为870℃，最后一道次的压下率为30％，之后水冷至660℃保温0.5h，然后随炉冷却模拟卷取，得到6mm的热轧板，对热轧板进行显微组织检测，热轧板的组织以体积百分比计为85％-95％的珠光体+≤15％的铁素体；热轧板酸洗后在四辊双机架轧机上进行多道次冷轧，成品冷轧板的厚度为1.5mm。冷轧后钢板在连续退火机上进行连续退火，得到所述热成形钢板；然后模拟“热成形”工艺，即将热成形钢板加热至900℃保温3min进行奥氏体化，然后以45℃/s的速度冷却至260℃；最后空冷至室温，随后对其进行力学性能检测和显微组织观察，得到的钢的组织全部为马氏体，力学性能Rp0.2＝1000MPa～1400MPa，Rm＝2000MPa～2100MPa，A50＝8％～10％。

本发明钢中无需专门添加强氧化物和氮化物形成元素，制备过程中可以有效避免“硼脆”现象，工艺及性能稳定性强，制备的热成形钢力学性能达到了国际领先水平，能有效达到汽车减重的目的。本发明钢成本低、强度高、延伸率好，在减轻汽车重量的前提下力学性能达到高合金汽车用钢水平。

附图说明

图1：实施例2热轧显微组织照片(a)以及淬火后的显微组织照片(b)。

图2：本发明对比例1淬火后的显微组织照片。

具体实施方式

下面以实施例和对比例对本发明进行阐述：