[发明专利]一种高抗拉强度的含铝或铝硅涂覆钢板及其热成形钢构件的制造方法

说明书

本发明公开了一种高抗拉强度的含铝或铝硅涂覆钢板及其热成形钢构件的制造方法，涉及高抗拉强度热成型钢技术领域。本发明的一种高抗拉强度的含铝或铝硅涂覆钢板及其热成形钢构件的制造方法，所述基体钢板包含以下成分：C：0.29～0.35％，Si≤0.5％，Mn：0.8～1.2％，P≤0.020％，S≤0.010％，Cr：0.1～1.0％，Al：0.01～0.06％，Nb：0.01～0.06％，V：0.01～0.06％，Mo：0.1～0.2％，其余为Fe和不可避免的杂质，以生产出抗拉强度≥1800MPa的含铝或铝硅涂覆热成形钢；上述钢板热成型后，提高了成品冷弯性能，保证其基体具有良好的抗延迟断裂性能。

技术领域

本发明涉及高抗拉强度热成型钢技术领域，更具体地说是一种高抗拉强度的含铝或铝硅涂覆钢板及其热成形钢构件的制造方法。

背景技术

热成形技术出现之前，白车身零件均为冷成形件，且强度较低(≤1000MPa)，近几年开发出的高强度(≥1000MPa)冷成形钢，由于强度高，成形性能极差；因此，基于成本、安全性能、以及轻量化等需求，越来越多的主机厂开始大量设计使用热成形零件。

目前用量最大的1500MPa级热成形钢在制作成零件后，其强度相比冷成形钢有较大幅度的提升。有研究表明，当钢的强度大于1000MPa以上，在使用过程中必须要考虑氢致延迟断裂的风险。

实际使用过程中发现，氢致延迟断裂的风险主要是针对铝硅镀层热成形钢产品，对于裸板产品，在热成形过程中几乎不会发生冲压开裂的风险；因此，热成形零部件厂在生产铝硅涂层热成形钢产品时，会对加热炉内的露点进行控制(一般要求＜-5℃)。对于强度更高的(抗拉强度≥1800MPa)热成形钢产品，由于其含碳量增加，热成形后的马氏体硬度更高，因此内应力也越大，对氢致延迟断裂的敏感性也越高。

经检索，针对如何提高热成形零件的抗延迟断裂性能，有很多人对此进行了研究，如中国专利申请号为：201710169429.7、申请日为：2017年3月21日、授权公告日为：2020年1月4日，公开了一种高韧性热成形钢及其生产方法，其化学成分重量百分比为：C：0.1～0.25；Si：0.1～0.5；Mn：1.0～2.0；P：≤0.020；S：≤0.010；Al：0.01～0.06；Cr：0.1～0.5；Nb：0.01～0.06，余量为Fe和不可避免的杂质。还涉及所述高韧性热成形钢的生产方法，生产工艺采用炼钢→热轧→酸轧→连退。本专利的发明人在研究过程中发现，若在22MnB₅热成形钢的基础上添加Nb微合金元素，其中部分Nb元素会在炼钢过程中吸附在TiN颗粒上析出，形成大颗粒的复合析出物，这种析出物尺寸可能会达到5μm以上，甚至10μm，这种析出物一方面对冷弯性能不利；由于Nb的吸附析出，会减少Nb的有效利用，从而需要加大Nb的投入量，从而加大成本。另一方面，通过单Nb微合金元素的添加，对于解决1500MPa级热成形钢的抗延迟断裂性能可能已经足够，但本专利研究发现对于强度更高(热成形后抗拉强度≥1800MPa)的铝硅镀层热成形钢，仅仅添加Nb元素无法保证基体具有良好的抗延迟断裂性能，在冲压过程中或热成形零件使用过程中出现延迟断裂现象。

又如中国专利申请号为：202010173441.7、申请日为：2020年3月12日、申请公布日为：2020年6月5日，公开了一种铌钒复合微合金化热成形钢及其生产、热冲压成形方法，其化学成分重量百分比为：C：0.23-0.29；Si：0.2-1.0；Mn：1.0-2.5；P≤0.020；S≤0.010；Al：0.02-0.06；Cr：0.2-1.0；B：0.001-0.003；Ti：0.01-0.03；Nb和V均为0.03-0.08；N≤30ppm，余量为Fe和其他不可避免的杂质。针对上述问题，进行了相应的改进。但是本专利的发明人在研究过程中发现了一个非常重要的现象：采用常规的原材料制备和热成形工艺，很难在成品组织中获得V元素的析出物，从而无法有效利用V元素的析出作用来提高抗延迟断裂性能。同理，对于热成形后抗拉强度≥1800MPa的铝硅镀层热成形钢也一样。