[发明专利]汽车超高成形性980MPa级冷轧连退钢板及制备方法

说明书

本发明提供了一种汽车超高成形性980MPa级冷轧连退钢板及制备方法，该钢板的成分按重量百分比计如下：C：0.18％～0.24％，Si：1.5％～2.0％，Mn：1.8％～2.5％，Ti：0.01％～0.03％，P≤0.02％，S≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。制备方法包括冶炼、铸造、热轧、酸洗、冷轧、连续退火；应用本发明生产的钢板屈服强度700MPa以上，抗拉强度980MPa以上，屈强比0.65以上，断后延伸率25％以上，扩孔值40％以上。

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种汽车用超高成形性980MPa级冷轧连退钢板及其制备方法。特别是钢板断后延伸率25％(A₈₀)以上、扩孔率40％以上的超高成形性汽车用先进高强钢板。

背景技术

汽车先进高强钢凭借其成熟的生产工艺及较低的制造成本一直占据汽车白车身的主要用料。目前广泛应用于车身上的先进高强钢集中在第一代及第二代上，代表钢种有无间隙原子钢(IF)，低合金高强钢(HSLA)，双相钢(DP)等，用于车身覆盖件及结构件上，强度覆盖从260～780MPa。随着汽车轻量化进程的逐渐加大，先进高强钢也在实时的更新换代，其中被广泛研究的第三代汽车先进高强钢也已经成熟的应用于汽车零部件上，其代表钢种淬火配分钢(QP)已经大范围替代已有第一、二代先进高强钢，用于如B柱、前纵梁、发动机边梁上，以此提升车身轻量化效果及安全性能。值得注意的是，第三代高强钢的研发一定程度上解决了强度塑性两者不能较好兼容的问题，如QP980钢在DP980的基础上延伸率提高2倍左右，通过引入残余奥氏体大幅度提高钢板的塑性，进而提高了钢板的冲压成形性能。然而，目前980MPa以上的高强钢所面临的新难题为冲压性能与翻边性能不兼容的问题，即冲压性能较好的钢板翻边性能不足，如QP钢、TWIP钢；或是翻边性能较好的钢板冲压性能不足，如DP钢、M钢。这样的问题大大限制了980MPa以上高强钢在车身上的应用。钢板的冲压性能主要与延伸率有关，好的拉延性能决定了好的冲压性能；钢板的翻边性能主要与扩孔性能有关，好的扩孔率决定了钢板较好的翻边性能。因此，研发同时兼顾高塑性及高扩孔率的钢板对980MPa以上汽车用钢的发展至关重要，这也是高成形性的体现。

专利文献《980MPa级淬火配分钢及其制备方法》(公开号：CN111118397A)公开的配分钢钢板各组分重量百分比为：C：0.20～0.25、Si：1.4～1.8、Mn：1.8～2.2、V：0～0.10、Nb：0～0.050、Ti：0～0.050，N≤0.0060、P≤0.010、S≤0.012、Al≤0.060，制备方法包括冶炼、热轧、酸轧、连续退火工序，连续退火工序在780～820℃两相区进行退火，然后冷却至365～390℃进行过时效等温处理。该产品断后延伸率可达25％左右，实现高拉延的性能体现。但是，值得注意的是该钢添加大量Nb、V、Ti等微合金元素，提高了材料的合金成本；此外，该钢屈强比仅0.5左右，标志着该钢扩孔性能不佳，很难满足高翻边的技术要求。

专利文献《980MPa级汽车用冷轧高强QP钢及其生产方法》(公开号：CN108193138A)公开的钢合金成分为C：0.18～0.24％，Si：0.60～1.30％，Mn：1.60～2.40％，P：0.02～0.04％，S≤0.005％，Nb：0.040～0.070％，N≤0.0060％，Als：0.50～1.0％，余量为Fe及不可避免的夹杂物。很明显，该钢板中加入大量Nb元素以起到细晶强化的作用，进而提高钢板的综合强塑性能。然而，即便通过高比例的微合金添加，该钢的屈服强度扔维持在550MPa左右，屈强比仅0.5～0.6，这预示着该钢的扩孔性能不足。