[发明专利]一种抗拉强度≥2000MPa的热成形钢的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车用冷轧超高强钢技术领域，特别是涉及一种抗拉强度≥2000MPa的热成形钢及其制备方法。

背景技术

汽车车身的强度取决于车身的设计与钢板强度，因此车身重要防护部位的钢板强度就显得至关重要，热成型钢板无疑是各类高强度板中的佼佼者。

热成形钢板技术是指将钢板经过高温加热之后一次成形，又迅速冷却从而全面提升了钢板强度的一种技术，热冲压成形后的钢板，其屈服强度可达1000Mpa之高，每平方厘米能承受10吨以上的压力，把这种材料用在汽车上时，在车身重量几乎没有太大变化情况下，承受力提高了30％，从而使得汽车的强度达到一个全新水准，目前，使用热成形钢的汽车在欧洲NCAP碰撞测试中可以达到五星级标准。

热成形钢在汽车车身零部件上的使用，不仅可以因为其高强度而减薄零件厚度从而实现轻量化，而且在汽车发生撞击时，尤其在正面和侧面撞击时，可以有效减少驾驶舱变形，保护驾乘人员的安全，大大提高了汽车的安全系数。

目前，国内外常用的超高强热成形钢大多为22MnB5和30MnB5钢，22MnB5热冲压成形后屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1500MPa，延伸率在5％左右；30MnB5热冲压成形后屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1600MPa，延伸率在5％左右；因此如何在不大幅度降低塑性的情况下，提高钢的强度成为热成形技术中亟待解决的问题之一。

本发明通过合理的成分设计和制备工艺参数的优化，提高了强度的同时获得了较好的延伸率，综合力学性能优异，有非常好的实现性和经济性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗拉强度≥2000MPa的热成形钢及其制备方法，与传统热成形钢相比，本发明钢奥氏体化淬火后抗拉强度≥2000MPa，塑性更好，延伸率A50＝8％～9％，本发明不仅可以有效达到汽车轻量化目的，而且大大提高了安全系数，另外，本发明采用罩式退火工艺，将热成形前的基料强度降至屈服强度424MPa-588MPa，抗拉强度616MPa-760MPa，延伸率A50提高至17.3％-20.4％，从而大大降低了热成形前进行形状裁剪和切削加工过程中由于强度太高造成的开卷困难，开卷断带，剪切落料脆裂，边部应力过高，损坏剪切加工刀刃等一系列问题，有非常好的实现性和经济性。

一种抗拉强度≥2000MPa的热成形钢的制备方法，其特征在于，化学成分以质量百分比计为：C 0.3％～0.5％，Si 1.2％～1.7％，Mn 1.4％～2.0％，Al0.01％～0.07％，Cr≤1.5％，P≤0.008％，S≤0.005％，B 0.001％～0.01％，Ti 0.05％～0.1％，Nb 0.01％～0.08％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

制备步骤如下：

(1)冶炼满足上述成分的铸坯；

(2)铸坯采用热装热送方式进入加热炉，炉内气氛为弱氧化气氛，铸坯出加热炉的温度为1200℃～1250℃，铸坯到温后在炉内的保温时间为0.5h-1h；

(3)出炉后的铸坯经过两道次粗轧，然后进行精轧，精轧终轧温度800℃～900℃，最后一道次压下率为20％～30％，终轧后冷却卷取，卷取温度为600℃～700℃，得到5mm厚热轧带；

(4)热轧带酸洗冷轧，冷轧总压下率为65％～85％，最后一道次的冷轧压下率控制在8％-15％，得到1.2mm厚的冷轧带；

(5)冷轧带进行罩式退火，加热速率为0.5℃/s，加热至700℃时，保温2-8h，然后空冷至室温，得到热成形钢带；

退火后的热成形钢带进行奥氏体化淬火，奥氏体化温度850℃～950℃，淬火冷却速度大于30℃/s，淬火后钢带的力学性能为：Rp0.2＝1000MPa～1200MPa，Rm≥2000MPa，A50＝8％～9％。

进一步的，化学成分以质量百分比计含有Cr 0.6％～1.2％。

进一步的，化学成分以质量百分比计含有B 0.002～0.005％。

进一步的，化学成分以质量百分比计含有Ti 0.01％～0.08％。

进一步的，化学成分以质量百分比计含有Nb0.03％～0.06％。

进一步的，罩式退火后热成形钢的屈服强度为424MPa～588MPa，抗拉强度为616MPa～760MPa，延伸率A50＝17.3％～20.4％。

本发明的有益效果