[发明专利]抗拉强度1300MPa级汽车安全件用钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车用钢及其生产方法，具体属于抗拉强度1300MPa级汽车安全件用钢及其生产方法。

背景技术

随着汽车工业向着节能、环保、安全方向发展，普通高强钢已不能完全满足汽车生产的需要，因此，近年来超高强度钢的开发和应用成为钢铁业和汽车工业关注的焦点。试验证明，采用超高强度钢可使汽车轻量化的同时降低汽车摩擦噪音、降低排放、提高车身的质量。

但是，随着钢板强度不断提高，其延伸率明显下降、成形性能也大大降低，成形过程中易产生开裂和回弹，严重影响零件的形状和尺寸精度。目前，汽车厂只能冲压成形800MPa级左右的高强钢，且存在较大的回弹及零件尺寸达不到要求等问题，对于1300MPa以上的超高强度钢根本无法成形。另外，随着强度的提高，对钢铁企业生产设备的要求也越来越高，特别对于冷轧产品，目前国内外能生产1300MPa级以上超高强度钢的冷轧生产设备基本没有。因此，为满足汽车工业发展的需要，新开发了一种冷轧退火态具有较低的强度便于工业生产，通过特殊的热成形工艺后得到1300MPa以上超高强度的新型汽车用钢。该产品的成功开发和应用既可解决超高强度钢无法成形的问题，又可以满足汽车工业对车身安全件强度和刚度的要求。同时可使零件的厚度减少30％以上，从而实现轻量化目标，降低能耗和排放。

在车身设计上既要轻量化又要提高碰撞安全性的一个重要手段就是采用高强度轻量化材料。目前乘用车达到欧洲碰撞4星和5星级水平的车型，在一些安全件中都采用了抗拉强度1300MPa以上的超高强度钢。但是，如果采用冷成形的超高强度钢就需要2500吨甚至更大吨位的压力机才能勉强成形，但成形后的零件尺寸精度差，回弹严重，达不到车身装配的要求；采用超高强度热成形钢只需800吨或更小吨位的压力机即可完成冲压成形，成形后的零件尺寸精度高，无回弹。

国内目前只有很少的几个钢厂和研究院所开展此类产品的研究工作，更多的是开展冷成形超高强度钢的研究，没有关于抗拉强度1300MPa级热成形钢的文献报道。

[文献9]申请号为200810112022.1的中国专利“一种超高强度热成型马氏体钢”，其化学成分组成(重量％)为：C：0.40％～0.60％，Si：0.50％～2.30％，Mn≤0.25％，Cr：0.50％～1.50％，Ni：0.80％～3.00％，Mo：0.15％～0.40％，P≤0.015％，S≤0.005％，[O]≤0.003％，[N]：0.002％～0.015％，余为Fe及不可避免的不纯物。另外，还添加Nb：0.02％～0.10％，V：0.02～0.15％中的任一种或两种。该钢是在实验室条件下采用了大量的合金设计，抗拉强度在1900～2500MPa。

[文献11]申请号为JP022859861的日本专利“一种生产具有高强度、韧性、延展性的马氏体钢”，该热成形马氏体钢含有化学成分(重量％)为：C＞0.005％，Si＞0.2％，Mn＞0.2％，P＞0.05％，S＞0.05％，10.0～21.0％的Ni，5.0～15.0％的Co，3.0～12.0％的Mo，0.2～1.6％的Ti，Al＞0.30％，剩余为Fe。该钢加入大量合金，且需要进行多次热处理。

而现有的1300MPa级超高强度冷成形马氏体钢，其存在的不足：成形难度大，成形后回弹严重，零件尺寸精度差，合格率低，不能满足用户要求；另外，对工业生产设备要求较高，现有的生产设备无法完成工业生产，必须采用专业的高强钢生产线才能完成工业生产，并且在后期汽车厂的落料过程中必须采用大吨位的落料设备才能完成。

发明内容

本发明的目的在于克服目前不足，提供一种屈服强度R_p0.2：950～1250MPa，抗拉强度R_m≥1300MPa，延伸率A_80mm≥4.5％，能完成复杂变形且无回弹，零件尺寸精度高，中间工序强度低，易加工成型的抗拉强度1300MPa级汽车安全件用钢及其生产方法。

实现上述目的的技术措施：