[发明专利]一种热轧钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及热轧钢板及其制造方法，特别是涉及一种具有良好塑性、低屈强比、抗拉强度为590MPa级的热轧钢板及其制造方法。

背景技术

由于能源政策和环境保护法规的要求，汽车向低油耗、低排放的方向发展。降低汽车用钢的厚度减轻汽车重量是节能及降低排放最有效的措施。汽车用钢的减薄必须保证汽车的刚度和安全性能，因此要求汽车用钢向高强度发展。

汽车钢板可采用不同强化方法提高强度，如固溶强化、析出强化、细晶强化、位错强化、相变强化等强化手段。但强度和成形性通常是相矛盾的，强度提高往往会导致塑性降低，因此汽车用钢的开发要解决高强度与成形性之间的矛盾。传统高强度低合金(HSLA)钢，其屈强比高、延伸率低，难以满足汽车制造过程对成形性的要求。为此，钢铁企业一直在努力研制新型的先进高强度钢(Advanced High Strength Steel，AHSS)，以解决高强度与成形性这对矛盾

对TRIP钢的研究开始于1980年代，这一钢种的研究和应用被称之为将钢的物理冶金学特性应用到了极致。作为先进高强钢(AHSS)中的一个钢种，TRIP的组织特点为铁素体+残余奥氏体+贝氏体，它在具有很高的强度的同时还能有非常优良的延伸率，能满足对拉伸变形性能要求很高的复杂形状的汽车零部件的要求。

TRIP(Transformation Induced Plasticity)钢又称相变诱导塑性钢，其组织是一种多相组织，即铁素体+贝氏体+残余奥氏体。在变形过程中，随着变形诱发钢中弥散分布的残余奥氏体转变成马氏体而产生的逐渐硬化，变形不再集中于局部，而是扩散至整个受力区，大大延迟了缩颈的发生，从而提高了钢的塑性(见图1)。TRIP钢实现了强度和塑性较好的统一，是解决强度和塑性矛盾较好的方法。

为获得热轧TRIP钢所需要的微观组织，要求钢板在完成热轧后，经历一次特别的冷却过程——分段冷却。即在钢板完成终轧后经过短暂的快速冷却(约1-2秒)后，使钢板冷却至600-700℃，进入铁素体区。此时，停止喷水，让钢板在空气中缓慢冷却，使部分奥氏体有充足的时间转变成铁素体，数秒钟后，再次将钢板快速冷却至约400℃的贝氏体区卷取，使未转变成铁素体的奥氏体大部分转变成贝氏体，另有大约5％的奥氏体，因为有大量的C富集，使转变温度下降到室温以下，以残余奥氏体的形式存在于钢板的微观组织中。

US 6190469B1公开了一种高强度和高成形性热轧诱导相变塑性含铜钢的制造方法，所述的热轧钢板强度为60kgf/mm²以上，延伸率为30％以上，组织为40-70％F+15-45％B+5-20％Ar。

US7413617B2公开了一种TRIP型复合结构钢板，该钢板经过冷轧+退火，抗拉强度为590MPa以上，屈服强度为480MPa以上，延伸率30％以上。组织为F+B+M+Ar(余量)。

WO 2007/048497A1公开了一种生产具有多相结构的热轧钢带的方法，所述的热轧钢板采用简单的C-Si-Mn成分，通过分段冷却工艺获得，组织为20-50％B+5-20％Ar+F(余量)。

由于贝氏体的存在，以上三种钢的屈服强度均在400MPa以上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好塑性、低屈强比、抗拉强度为590MPa级的热轧钢板。

为实现上述目的，本发明的具有良好塑性、低屈强比、抗拉强度为590MPa级的热轧钢板，其成分是(重量％)：C：0.06-0.16％、Si：1.0-1.7％、Mn：0.8-1.8％、P≤0.035％、S≤0.010％、Al：0.025-0.060％、N≤0.0060％、Nb：0-0.03％、Ti≤0.03％，其余是Fe和不可避免的杂质。

本发明的另一目的是提供上述具有良好塑性、低屈强比、抗拉强度为590MPa级的热轧钢板的制造方法，该方法包括：

经冶炼浇铸的钢坯经1100-1150℃加热后，在奥氏体区进行轧制，轧制变形量大于80％，终轧温度830-900℃；

终轧后的钢板以50℃/s以上的冷却速度冷到600-750℃，随后以1-5℃/s的冷却速度在空气中冷却10-15秒钟，随后再次以100℃/s以上的冷却速度冷却至室温卷取。