[发明专利]一种1500MPa级冷成形带钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种1500MPa级冷成形带钢及其生产方法，所述带钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.25～0.40%，Mn：1.10～1.70%，S≤0.012%，P≤0.020%，Si：0.10～0.30%，Als：0.030～0.050%，Cr：0.20～0.40%，B：0.0010～0.0030%，Ti：0.035～0.050%，V：0.15～0.30%，N≤0.0030%，其余为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括铁水预处理、转炉炼钢、LF炉精炼、RH精炼、连铸、热轧、冷轧、连续退火和平整工序。所得带钢的组织为分布均匀的马奥岛和极少量的铁素体，具有超高强度、优异的焊接和冷成形性能。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种1500MPa级冷成形带钢及其生产方法。

背景技术

随着汽车安全性能要求的提高，汽车主机厂越来越多的采用1500MPa级别的热成形钢，既达到减重的目的，也能提高汽车的安全性。但是热成形钢的成本太高，致使汽车零部件的费用上升，在此基础上汽车主机厂对冷成形的超高强钢的需求越来越迫切。这就需要开发一种既具有较高的强度，同时又具有良好的成形性的钢种，该类钢种由铁素体与马奥岛组成，具有低屈强比、高的加工硬化率、良好的强度和延伸性配合等特点，目前深受各大汽车厂家的青睐。为了设计性能优异的冷成形钢，需要研究各个合金元素对冷成形用钢组织性能的影响。一般冷成形用钢中，合金元素种类并不多，其主要成分通常为：C、Mn、Si、Al、Cr、B及少量Nb、V、Ti、Mo等，这些合金元素对冷成形钢成形有着不同的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种1500MPa级冷成形带钢；本发明还提供一种1500MPa级冷成形带钢的生产方法；所得带钢产品具有超高强度和优异的冷成形性能。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种1500MPa级冷成形带钢，所述带钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.25～0.40%，Mn：1.1～1.7%，S≤0.012%，P≤0.020%，Si：0.10～0.30%，Als：0.030～0.050%，Cr：0.20～0.40%，B：0.0010～0.0030%，Ti：0.035～0.050%，V：0.15～0.30%，N≤0.0030%，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明化学成分设计思路如下：

C：是最便宜的固溶强化元素和奥氏体稳定元素，碳可通过间隙固溶强化来稳定奥氏体相，增加奥氏体的稳定性，因而降低Ac₃点，降低退火温度，减少能源消耗；C原子在马奥岛中起到间隙固溶强化作用，对马奥岛的强化效果远大于其与置换固溶强化合金元素，因此碳含量控制在0.25～0.40%。

Mn：是奥氏体稳定化元素，可以有效提高奥氏体岛的淬透性，因而降低两相区加热后冷却过程中获得双相组织所必须的冷却速率。Mn也可以降低铁素体中的固溶C，促使C向奥氏体中转移，提高奥氏体淬透性的同时净化铁素体基体，从而提高钢的延性，Mn含量控制在1.10～1.70%。

Si：Si可以扩大Fe-C相图的＋γ两相区；固溶到铁素体中的Si可以影响位错的交互作用，增加加工硬化速率和给定强度水平下的均匀延伸。Si与C、Mn等元素共同作用增加钢的淬透性，淬火生产更多板条马奥岛。因此Si含量控制在0.10-0.30%。

V：钢种加入V元素是利用V的以下特点：（1）VC的析出强化和细晶强化（Hall-Petch公式），提高强度和塑性；（2）元素V和C结合，降低马奥岛中C含量，抑制孪晶型马奥岛的出现，提高塑性和韧性；（3）固溶的V提高淬透性；（4）含V钢中所含高结合能的不可逆的氢陷阱，提高抗氢脆性能。