[发明专利]一种高扩孔性能高强钢的制备方法

说明书

本发明公开一种高扩孔性能高强钢的制备方法，属于轧制热处理技术领域。本发明以低合金高强钢冷轧板作为制备高扩孔性能高强钢的退火板坯，冷轧板中所含各成分重量百分比分别为：C:0.05‑0.2％，Si:0.10‑0.25％，Mn:1.0‑1.7％，P:≤0.015％，S:≤0.01％，Als:0.015‑0.05％，Ca:≤0.005％，余量为Fe及不可避免杂质，冷轧板的厚度为0.7‑2mm；然后根据模型确定冷轧板的退火温度，并根据退火温度以阶梯型方式进行退火工艺的确定，根据保温时间模型确定的保温时间，确定在不同阶段冷轧板在加热炉内升温速率及保温时间，共进行三次升温后，保温2‑3h，然后以0.01℃‑0.03℃/s的速率随炉缓冷至室温，完成退火过程从而制备得到高扩孔性能高强钢。本发明方法能够制备高强度、高成形性能和较低生产成本的高强钢。

技术领域：

本发明属于轧制热处理技术领域，具体涉及一种高扩孔性能高强钢的制备方法。

背景技术：

随着汽车轻量化发展已成为当前汽车发展主流，高强钢在汽车行业的应用范围极广。对于车身结构件，占据汽车用钢很大一部分，因此汽车结构件的成型特性和扩孔形状设计可以提高钢结构材料的的强度和刚性，同时便于冲压成型，易于加工生产。

金属板的扩孔性能与化学成分、生产工艺和组织均匀性等许多因素有关，传统碳锰钢和低合金高强钢440MPa级别的扩孔率可达50％-70％，但随着汽车的造型设计在不断提高，汽车结构件的成形也日益复杂，所以对钢板的强度和成形性需要更高的要求，目前，在热处理方面，对于市场上碳素结构钢，采用通用的退火制度就可以得到较好的力学性能和成型性能，但是对于一些高等级产品的用户来说，通用的退火制度不能满足其更高的深冲性能，综合性能并不能达到理想程度。

日本专利JP2006063394公开了一种热轧扩孔钢的制备方法，轧后进行640℃退火处理，使得其强度在大于440MPa的基础上扩孔率达到70％，含碳量在0.2—0.48％，但由于含碳量较同强度级别低碳钢来说，其焊接性能较差，且扩孔率虽达到传统级别，但无法满足对成型性能要求较大的用户。

中国专利CN101353757公开的高扩孔率钢采用低碳设计，其力学性能和扩孔性能都有不错水平，但是在成分设计中添加了Nb、Ti合金，在生产过程中增加成本。同时，热轧板卷取过程中，对于碳锰钢，会在组织中出现带状组织，使得扩孔率降低。专利中在440MPa级别的强度下，其扩孔率在108％，低于本发明中扩孔率。因此，针对上述存在的问题，本发明通过设计新的退火生产工艺，结合冷轧硬板的化学成分，在强度不降低情况下，使得金属成型性能提高。适应当前汽车行业需求，一种高强度高扩孔性能的薄板具有深远意义。

发明内容：

本发明是根据当前市场对良好深冲性能板材的需求，提供一种高扩孔性能高强钢的制备方法，本发明方法能够制备高强度、高成形性能和较低生产成本的高强钢，满足市场需求。

本发明所提供的一种高扩孔性能高强钢的制备方法，该方法以低合金高强钢冷轧板作为退火板坯，所述冷轧板的成分及重量百分比为：C:0.05-0.2％，Si:0.10-0.25％，Mn:1.0-1.7％，P:≤0.015％，S:≤0.01％，Als:0.015-0.05％，Ca:≤0.005％，余量为Fe及不可避免杂质，所述冷轧板的厚度为0.7-2mm；该制备方法的具体步骤如下：

(1)确定所述冷轧板的退火温度，退火温度T根据模型设定：

其中：λ为导热系数，

A为传热面积，单位：㎡，

T_m表示金属熔点，单位：℃，

K表示加热系数，取值0.2-0.4，

根据设定的所述冷轧板的退火温度，以阶梯型方式对所述冷轧板进行退火处理。