[发明专利]一种抗拉强度大于1300MPa高表面质量的热轧汽车用钢及其制造方法

说明书

本发明提供了一种抗拉强度大于1300MPa高表面质量的热轧汽车用钢及其制造方法，成：C0.22‑0.25％，Si1.20‑1.80％，Cr1.60‑2.20％，Mn1.00‑1.40％，Nb0.020‑0.030％，Al0.020‑0.050％，P≤0.020％，S≤0.010％，H≤0.0003％，C+(Mn+Si+Cr)/6≤1.1％，Si/Mn≤1.5，余量为Fe及不可避免杂质。与现有技术相比，本发明添加Cr、Si的全新热成形钢成分设计，控制生产方法，钢板表面形成一层致密氧化膜；成品屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥1300MPa，延伸率A₈₀≥8％，成品Rp_0.2/R_m≤70％。

技术领域

本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种厚度2.0-4.0mm抗拉强度大于1300MPa且高表面质量的热轧汽车用钢及其制造方法。

背景技术

节能、环保、安全是当今汽车工业发展面临三大挑战。实施汽车轻量化可在不牺牲安全性能的前提下减轻车身重量、降低能源消耗。同时,轻量化还将在一定程度上带来车辆操控稳定性和一定意义上碰撞安全性的提升。在汽车轻量化选材中，高强钢的应用是主要途径之一。

由于随着钢板强度的提高，其延伸率明显下降，成型性能也大大降低，成型过程中易产生开裂及回弹，影响零件形状和尺寸精度。此外，由于材料强度的提高，其对生产及冲压成型设备的能力要求也就越高。因此，当前各大钢铁企业对于抗拉强度大于1300MPa级高强钢主要以22MnB5、26MnB5和34MnB5等热成形钢为主，少数企业或研究院所开展了1000MPa级以上的冷成形超高强度钢的研究，而对于抗拉强度大于1300MPa级的热轧高强钢的产品少之又少。

2019年2月12日公开的中国发明专利《一种稀土超强钢及其制备方法》，公开号CN109321844 A，其公开了利用组分：0.01％≤La＜0.10％，0.005％≤Ce≤0.09％，Ni 13.00～16.00％，Al 0.30～4.00％，Mo 0～4.00％，Nb0.60～0.80％，C 0.03～0.08％，B0.01～0.02％，Mn 2.10～5.50％，W 0.10～0.20％，稀土La和Ce的总含量为0.005～0.10％，Fe余量，来进行极高强钢生产。该专利采用Ni-Mo-Ti扩散，进而形成细小的Ni3Mo、Ni3Ti、Fe2Mo等沉淀析出相，在变形过程中，这些析出相会与位错、层错发生强烈的交互作用，从而达到提高材料强度的目的。但以上制备方式存在以下缺陷：随强度增加，共格畸变非均匀分布，从而增大材料在变形过程中产生裂纹的倾向，保证材料具有较高强度的同时，无法同时保持较好的塑性，不能满足市场对高强减薄、塑性加工的要求；由于Mo、W等合金元素的大量使用导致成本大大提高，不利于广泛使用；该钢中加入了2.1％-5.5％的Mn，批量生产时在炼钢和连铸工序存在较大的困难，而且会使成品焊接性能大大降低。

2021年3月16日公开的中国发明专利《一种1300MPa级高强高塑性低成本热轧钢》，公开号CN 112501515 A，其公开了利用组分：C：0.12～0.22％，Si：1.0～2.0％，Mn：2.0～3.0％，Al：0.8～1.8％，P≤0.015％，S≤0.005％，Re：0.002～0.004％，Ti：0.02-0.07％，余量为Fe及不可避免的杂质。该专利中不添加Nb、Cr、Mo合金，但为了获得1300MPa以上的强度要求，添加了大量的Mn、Al元素，并为了减轻Al的有害作用，采用添加Re稀土元素形成熔点较高的化合物，提高材料塑性，但Mn的大量添加会造成成品焊接性能的降低。此外，其成品屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1300MPa，屈强比较高(77％)，零件成形性差。

发明内容