[发明专利]一种汽车用超高强度马氏体钢及轧制方法

说明书

本发明公开了提供一种汽车用超高强度马氏体钢及轧制方法，本发明所述的汽车用超高强度马氏体钢，其按重量百分比计包括如下组分：0.2~0.3%的C、0.21~0.4%的Si、1.0~1.7%的Mn、0.02%及以下的P、0.003%及以下的S、0.05%及以下的Al、0.01~0.2%的Cr、0.01~0.04%的Ti、0.001~0.002%的B、0.01~0.05%的V、0.05%及以下的Nb、0.01~0.05%的Ni、0.1~0.3%的Cu，余量为Fe。其具有较高的抗拉强度和抗氢脆性能，综合力学性能较好，适用于汽车结构件的制造。

技术领域

本发明涉及钢铁合金材料领域，具体涉及汽车用超高强度马氏体钢及轧制方法。

背景技术

钢材作为最广泛应用的结构材料，提高其强度一直是学界和工业界不断努力的方向，高强度即抗拉伸强度在1300MPa以上的钢材能够在提高构件结构强度、保证安全的同时减轻重量，例如汽车轻量化和提升安全性能都离不开高强度钢铁材料的开发与应用。当前国内汽车碰撞安全件用钢的强度级普遍使用的是1500MPa左右的超高强度钢，所述超高强度钢指的是抗拉强度在1400Mpa以上的钢，此强度范围的汽车零件以热成形为主。然而热成型钢的生产成本较冷成形钢能耗高。冷成形马氏体钢通常可通过辊压工序进一步成型，虽然当前产业化的材料抗拉强度最高可达到1500Mpa，但抗氢脆性能较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车用超高强度马氏体钢及轧制方法，其具有较高的抗拉强度和抗氢脆性能，综合力学性能较好，适用于汽车结构件的制造。

本发明所述的汽车用超高强度马氏体钢，其按重量百分比计包括如下组分：0.2~0.3%的C、0.21~0.4%的Si、1.0~1.7%的Mn、0.02%及以下的P、0.003%及以下的S、0.05%及以下的Al、0.01~0.2%的Cr、0.01~0.04%的Ti、0.001~0.002%的B、0.01~0.05%的V、0.05%及以下的Nb、0.01~0.05%的Ni、0.1~0.3%的Cu，余量为Fe。

进一步，所述Cu的重量百分比为0.12~0.2%。

进一步，所述Cu的重量百分比为0.14%。

进一步，按重量百分比计包括如下组分：0.21%的C、0.21%的Si、1.4%的Mn、0.02%及以下的P、0.003%及以下的S、0.04%的Al、0.14%的Cr、0.037%的Ti、0.0015%的B、0.017%的V、0.00181%的Nb、0.034%的Ni、0.12~0.2%的Cu，余量为Fe。

一种汽车用超高强度马氏体钢的轧制方法，其包括如下步骤：

步骤一，按上述的汽车用超高强度马氏体钢组分配比称料，熔炼为奥氏体钢坯；

步骤二，将奥氏体钢坯轧制为钢板坯料，将钢板坯料加热至1200~1250℃并保温1~2h，热轧得到一次轧制钢板；

步骤三，将所述一次轧制钢板的温度降至600~650℃，冷却速率≥40℃/s，保温40~60min，炉内冷却至室温；

步骤四，研磨冷却至室温的依次轧制钢板表面，然后冷轧得到二次轧制钢板；

步骤五，将所述二次轧制钢板加热至880~920℃并保温80~150s，再冷却至830~880℃并保温20~60s，淬火；

步骤六，将淬火后的二次轧制钢板在温度为180~350℃的条件下回火80~150s，风冷至室温，得到汽车用超高强度马氏体钢。

进一步，所述步骤三中的冷却速率为45℃/s。

进一步，所述步骤五中的淬火为水淬。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果。