[发明专利]具有高扩孔率的冷轧退火钢板及其制造方法

说明书

冷轧退火钢板，其化学组成按重量％计包含：0.30％≤C≤0.50％、1.00％≤Mn≤2.50％、1.00％≤Si≤2.00％、Al≤2.00％、Cr≤0.100％、0.100％≤Mo≤0.500％、0.020％≤Nb≤0.200％、B≤0.0005％、P≤0.02％、S≤0.005％、N≤0.01％、剩余部分的Fe和不可避免的杂质，其中碳、锰、铬、钼和硼的百分比使得合金满足以下条件：250％C+120％Mn–200％Cr+200％Mo–10000％B≥320，以及其中显微组织按表面分数计包含35％至45％的马氏体与残余奥氏体(M‑A)的岛，总残余奥氏体高于或等于24％，剩余部分由贝氏体铁素体组成。

本发明涉及呈现主要包含贝氏体铁素体的显微组织的冷轧退火钢板。该钢板可以用于制造车辆的结构部件。

汽车工业的主要挑战之一是在不忽略安全要求的情况下减轻车辆的重量以减少CO₂排放。炼钢行业不断开发新的高强度钢来满足这些要求。随着高强度钢在汽车应用中的使用增加，对具有增强的强度和改善的扩孔性能二者的钢的需求不断增长。因此，已经提出了几种提供各种强度等级的钢族。

在公开WO2015011554中，生产了具有高于900 MPa的抗拉强度和高于700 MPa的屈服强度的冷轧的钢板。该冷轧的钢板的显微组织包含13%至30%的马氏体与残余奥氏体的岛、13%至25%的残余奥氏体、剩余部分的贝氏体和铁素体。马氏体与残余奥氏体的岛的这一比例引起具有低于16%的均匀延伸率的低延展性的钢。

在公开WO2012164579中，生产了具有高于1300 MPa的抗拉强度和高于20%的总延伸率的热轧的贝氏体钢板。该钢不含合金元素，但是为了改善钢的淬透性而添加了大量的铬。但是在焊接期间，通过与铬形成碳化物可能降低热影响区中钢的软化。

公开EP1676933描述了冷轧并退火的钢板，其具有高于1180 MPa的抗拉强度，并且具有由大于90%的贝氏体铁素体和马氏体、以及至少3%的残余奥氏体组成的显微组织。该显微组织增加了钢的淬透性，但降低了延展性，其中延伸率低于15%。

在公开WO2014040585中，生产了低合金无碳化物的贝氏体钢，其中特别地，高含量的铬（其减缓了铁素体相转变）与铝的组合使得能够控制贝氏体和铁素体形成动力学。

因此，本发明的目的在于提供表现出高于1100 MPa的抗拉强度、高于16%的均匀延伸率、以及高于15%的扩孔率的钢板。

在一个优选实施方案中，本发明的钢板表现出高于或等于24%的扩孔率。在一个优选实施方案中，本发明的钢板表现出高于1180 MPa的抗拉强度。

该目的通过提供根据方案1的钢板来实现。该钢板还可以包括方案2至7的特征。另一个目的通过提供根据方案8至10的方法来实现。根据本发明的方案如下：

方案1.一种冷轧退火钢板，所述冷轧退火钢板的化学组成按重量%计包含：

剩余部分为Fe和不可避免的杂质，其中碳、锰、铬、钼和硼的百分比使得合金满足以下条件：

以及其中显微组织按表面分数计包含35%至45%的马氏体与残余奥氏体（M-A）的岛，总残余奥氏体高于或等于24%，剩余部分由贝氏体铁素体组成。

方案2. 根据方案1的钢板，其中锰含量为1.30%至2.10%。

方案3. 根据方案1至2中任一项的钢板，其中钼含量为0.100%至0.400%。

方案4. 根据方案1至3中任一项的钢板，其中显微组织按表面分数计包含小于16%的马氏体。

方案5. 根据方案1至4中任一项的钢板，其中抗拉强度TS高于1100 MPa，均匀延伸率UEI高于或等于16%，以及扩孔率高于15%。