[发明专利]冷轧热处理钢板及其制造方法

说明书

一种冷轧热处理钢板，具有包含以重量％表示的以下元素的组成：0.10％≤碳≤0.5％、1％≤锰≤3.4％、0.5％≤硅≤2.5％、0.03％≤铝≤1.5％、硫≤0.003％、0.002％≤磷≤0.02％、氮≤0.01％，以及可以包含以下任选的元素中的一者或更多者：0.05％≤铬≤1％、0.001％≤钼≤0.5％、0.001％≤铌≤0.1％、0.001％≤钛≤0.1％、0.01％≤铜≤2％、0.01％≤镍≤3％、0.0001％≤钙≤0.005％、钒≤0.1％、硼≤0.003％、铈≤0.1％、镁≤0.010％、锆≤0.010％，余量组成由铁和因加工而引起的不可避免的杂质构成，以及所述轧制钢板的显微组织以面积分数计包含10％至30％的残余奥氏体、5％至50％的退火贝氏体、10％至40％的贝氏体、1％至20％的淬火马氏体和少于30％的回火马氏体，其中贝氏体和残余奥氏体的组合存在应该为30％或更大。

本发明涉及适合于用作汽车用钢板的冷轧热处理钢板。

汽车部件需要满足两个不一致的需求，即易于成形和强度，但是近年来，考虑到全球环境问题，还给予汽车改善燃料消耗的第三个要求。因此，现在汽车部件必须由具有高成形性的材料制成，以便符合复杂汽车组装中的易于装配的标准，并且同时必须在减轻车辆的重量以改善燃料效率的同时改善对于车辆抗撞性和耐久性的强度。

因此，进行了认真的研究和开发努力以通过增加材料的强度来减少汽车中使用的材料的量。相反地，钢板强度的增加降低成形性，因此需要开发不仅具有高强度而且具有高成形性的材料。

高强度高成形性钢板领域中的较早的研究和开发已经实现了多种用于制造高强度高成形性钢板的方法，本文列举了其中一些以便对本发明作出最终理解：

EP3144406专利要求保护具有优异的延展性的高强度冷轧钢板，其以重量％计包含：碳(C)：0.1％至0.3％、硅(Si)：0.1％至2.0％、铝(Al)：0.005％至1.5％、锰(Mn)：1.5％至3.0％、磷(P)：0.04％或更少(不包括0％)、硫(S)：0.015％或更少(不包括0％)、氮(N)：0.02％或更少(不包括0％)、以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质，其中硅和铝之和(Si+Al)(重量％)满足1.0％或更大，以及其中显微组织以面积分数计包含：5％或更少的短轴与长轴之比为0.4或更大的多边形铁素体、70％或更少(不包括0％)的短轴与长轴之比为0.4或更小的针状铁素体、25％或更少(不包括0％)的针状残余奥氏体、以及余量的马氏体。此外，EP3144406设想了具有780MPa或更大的抗拉强度的高强度钢。

EP3128023提及具有优异的延伸率、扩孔性、耐延迟断裂性和高屈服比的高强度冷轧钢板以及用于制造该钢板的方法。高屈服比高强度冷轧钢板具有以质量％计包含以下的组成：C：0.13％至0.25％、Si：1.2％至2.2％、Mn：2.0％至3.2％、P：0.08％或更少、S：0.005％或更少、Al：0.01％至0.08％、N：0.008％或更少、Ti：0.055％至0.130％、以及余量的Fe和不可避免的杂质。该钢板具有如下显微组织：包含以体积分数计2％至15％的平均晶粒直径为2.0μm或更小的铁素体、以体积分数计5％至20％的平均晶粒直径为0.3μm至2.0μm的残余奥氏体、以体积分数计10％或更少(包括0％)的平均晶粒直径为2μm或更小的马氏体、以及余量的贝氏体和回火马氏体，并且贝氏体和回火马氏体的平均晶粒直径为5μm或更小。

EP3009527提供了具有优异的延伸率、优异的延伸凸缘性和高屈服比的高强度冷轧钢板及其制造方法。该高强度冷轧钢板具有组成和显微组织。组成基于质量包含0.15％至0.27％的C、0.8％至2.4％的Si、2.3％至3.5％的Mn、0.08％或更少的P、0.005％或更少的S、0.01％至0.08％的Al和0.010％或更少的N、余量的铁和不可避免的杂质。显微组织包含：平均晶粒尺寸为5μm或更小且体积分数为3％至20％的铁素体、体积分数为5％至20％的残余奥氏体、以及体积分数为5％至20％的马氏体、余量的贝氏体和/或回火马氏体。晶粒尺寸为2μm或更小的残余奥氏体、晶粒尺寸为2μm或更小的马氏体、或其混合相的总数量为每2,000μm²平行于钢板的轧制方向的厚度截面150个或更多。