[发明专利]一种延展性优异的高强度钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种延展性优异的高强度钢，其化学元素质量百分比为：C：0.15～0.25wt％；Si：1.00～2.00wt％；Mn：1.50～3.00wt％；Al：0.03～0.06wt％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。此外，本发明还公开了上述的延展性优异的高强度钢的制造方法，其包括步骤：(1)冶炼和薄板坯连铸：其中连铸出口端的板坯厚度控制为55～60mm；(2)加热；(3)热轧：热轧后钢带表面氧化皮厚度≤5μm，并且热轧后带钢表面氧化皮中的(FeO+Fe₃O₄)≤40wt％；(4)酸洗或者酸洗+冷轧；(5)连续退火。

技术领域

本发明涉及一种钢种及其制造方法，尤其涉及一种高强度钢及其制造方法。

背景技术

近年来，以车身轻量化为代表的汽车轻量化技术为汽车实现“节能、减排、安全、经济”的发展提供了有力的支撑。而先进高强钢通过提高钢板强度以减薄钢板厚度，同时保持优秀的成形性能，是目前最具综合竞争力的车身轻量化用材，也是钢厂与主机厂重点关注的方向。

基于相变诱导塑性(TRIP)效应的先进高强钢在保持高强度的同时，还具有较好的延展性。从微观组织看，TRIP钢由铁素体，贝氏体和残余奥氏体组成，这种相结构限制了其强度的进一步提高，以马氏体代替贝氏体作为主要的强化相可以继续提高TRIP钢的强度。对基于TRIP效应的先进高强钢而言，决定其延展性的主要因素是钢中残余奥氏体的形态、体积分数及稳定性，残余奥氏体的稳定性又与其尺寸、碳含量密切相关。

为保证钢板的强度和延展性能，现有先进高强钢多以碳锰钢成分为基础，添加较多的Cr、Mo、Nb、Ti、B等合金元素，不仅提高了材料成本，而且对炼钢、热轧、冷轧的可制造性带来难度。

例如：公开号为CN106574342A，公开日为2017年4月19日，名称为“高强度钢板及其制造方法、以及高强度镀锌钢板的制造方法”的中国专利文献公开了一种高强度钢板。在该专利文献所公开的技术方案中，其制造方法为：满足成分条件的钢坯加热至1100～1300℃，精轧出口侧温度800～1000℃，平均卷取温度450～700℃，酸洗后将钢板在450℃～Ac1温度保持900～36000s，以30％以上压下率进行冷轧，钢板加热至820～950℃进行第一次退火，然后在至500℃为止的平均冷却速度15℃/s以上条件下冷却至Ms温度以下，再加热至740～840℃进行第二次退火，以1～15℃/s的冷却速度冷至150～350℃，再加热至350～550℃保温10s以上。需要指出的是，在该专利文献所公开的技术方案中需要加热轧制，而且采用了两次退火处理，生产工序繁琐，制造成本增加，因此，使得其在汽车领域的应用受到较大限制。

又例如：公开号为CN104245971A，公开日为2014年12月24日，名称为“高强度冷轧钢板和生产该钢板的方法”的中国专利文献公开了一种高强度冷轧钢板。在该专利文献所公开的技术方案中，其成分为：C:0.1％～0.3％、Si:0.4％～1.0％、Mn:2.0％～3.0％、Cr≤0.6％、Si+0.8Al+Cr:1.0％～1.8％、Al:0.2％～0.8％、Nb＜0.1％、Mo＜0.3％、Ti＜0.2％、V＜0.1％、Cu＜0.5％、Ni＜0.5％、S≤0.01％、P≤0.02％、N≤0.02％、B＜0.005％、Ca＜0.005％、Mg＜0.005％、REM＜0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。显微组织(体积％)为：残余奥氏体5％～20％、贝氏体+贝氏体铁素体+回火马氏体≥80％、多边形铁素体≤10％、马氏体-奥氏体组分≤20％。需要指出的是，由于该技术方案所涉及的钢种成分需要加入一定量的Cr、Mo，虽然其抗拉强度≥980MPa但是时延伸率仅14％左右，对汽车零部件用钢的成本和成形性优势不明显。