[发明专利]一种高强度冷轧钢板及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高强度冷轧钢板，其在钢板的厚度方向上从外向内依次包括：还原铁层、内氧化层(Si氧化物及Si、Mn复合氧化物之中的一种或几种形成的致密颗粒)、脱碳层和基体。还原铁层不含有Si、Mn的氧化物；内氧化层含有Si的氧化物以及Si、Mn复合氧化物之中一种或几种形成的致密颗粒。本发明公开了该高强度冷轧钢板制造方法，包括步骤：(1)冶炼和连铸(2)热轧(3)酸洗和冷轧(4)连续退火：在800～920℃退火，保温30～200s，后以3～10℃/s冷速缓冷至680～750℃，获得一定比例的铁素体；以50～1000℃/s的冷却速度快冷至220～320℃，使奥氏体部分转变为马氏体；再将加热至360～460℃，保温100～500s，最后冷却至室温；其中加热段和保温段气氛采用N₂+H₂混合气体，H₂的体积百分比含量为0.5‑20％。

技术领域

本发明涉及一种金属材料及其制造方法，尤其涉及一种冷轧钢板及其制造方法。

背景技术

随着汽车行业的迅速发展，行业对于车身轻量化要求的不断提高，相应地，先进高强度钢在车身上的应用比例开始逐渐增大。先进高强钢不仅具有相变诱导塑性(TRIP)效应，还需要在保持高强度的同时，具有优良的成形性。这种高强钢是目前最具综合竞争力的车身轻量化用材。

在汽车行业追求车身轻量化的同时，生产过程中节能减排的环保要求也给汽车行业带来更大挑战。在涂装环节，前处理、电泳、面漆、清漆等主题单元都面临更严格的污染物排放限值。在前处理工序，脱脂-水洗-表调-磷化是目前应用最广泛的磷化工艺，但该技术使用较多含Zn、Ni离子和磷酸盐、亚硝酸盐的试剂，耗能大，废渣多，排放物易污染水体。以脱脂-水洗-锆化/硅烷为代表的新型绿色前处理工艺，因其具有处理时间短，能耗低，成渣少，不含磷、镍、亚硝酸盐等有害物质，工艺管理简单等优点，逐渐替代磷化工艺，成为涂装前处理的首选。

新型绿色前处理工艺与传统磷化工艺相比，因为缺少表调环节，水洗后至锆化/硅烷处理前，钢板裸露在湿空气中，更易发生锈蚀行为；而锆化/硅烷处理后的钢板表面皮膜很薄，只有磷化皮膜的1/20～1/50，覆盖能力弱，因此对钢板的表面质量也提出了更高要求。

为提高先进高强钢的强度和成形性，钢中添加Mn、Si元素被公认为是有效的方法。在退火过程中，Si、Mn等元素会在钢板表面富集形成氧化物，这些氧化物与钢板基体形成原电池反应，在潮湿的空气中极易发生锈蚀。因此，这类钢板在新型绿色前处理工艺中，水洗后发生锈蚀，导致锆化/硅烷化处理不良，严重影响和制约着材料的使用。因此，有必要开发一种在新型绿色前处理工艺下具有优良耐蚀性的高强度高成形性冷轧钢板。

公开号为CN10910441B，公开日为2013年4月24日，名称为“一种具有优异可加工性的高强度冷轧钢板和镀锌钢板及制造其的方法”的中国专利文献公开了一种高强度钢板，其成分按重量百分比计为：C：0.04～0.25％，N：70-300ppm，N-14/27Al≥70ppm，Mn：0.2～3.0％,Si：0.5～2.0％，P：0.01～0.1％，Al≤0.005％，Sb：0.001～0.05％，S≤0.02％，余量为Fe及其他不可避免杂质。其组织为70％或更多的铁素体，其余为贝氏体和奥氏体复合结构。其冷轧钢板制造工艺为：钢坯加热至1100～1250℃，在Ar3-950℃温度下终轧，在450～700℃卷取，酸洗冷轧后在750～830℃温度下进行退火，退火在满足等式G＝G⁰+RTLn(P_H2/P_H2O)的还原性气氛下进行。需要指出的是，在该专利文献所公开的技术方案中退火露点控制在-10℃及以下，无法有效抑制Si氧化物在钢板表面的富集，加入Sb改善钢板表面质量，增大了制造成本。