[发明专利]一种高延伸率冷轧TRIP钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冷轧汽车用钢制造领域，涉及一种抗拉强度大于780MPa，延伸率大于24%的低成本高延伸率冷轧TRIP钢板及其制备方法。

背景技术

随着人们对汽车环保、安全、节能要求的不断提高，汽车用钢向着高强度和高延伸率的方向发展。780MPa级以上的冷轧高强度汽车用钢，作为目前应用最广泛的先进高强钢，成为各国学者和钢铁企业的研究重点。

专利CN1782116A介绍了一种高强度汽车用钢——双相钢，其组织结构为铁素体+马氏体，该钢种具有低屈服强度、高抗拉强度、低屈强比、快速加工硬化等优点，不足之处在于起延伸率在15~24%之间，限制该钢种在汽车零件上的应用范围。

专利CN101353761A介绍了一种常规的C-Al-Mn系TRIP钢，其抗拉强度大于780MPa，不足之处在于Al含量过高，导致连铸困难，难以实现稳定批量生产。同时会导致连铸坯夹杂多，冷轧板表面质量差，难以满足汽车厂对汽车用冷轧板的需求。

专利CN101429590A介绍了一种高锰的TWIP钢，其优点在于高强度和高延伸率，能够满足大多数汽车零件关于强度和延伸率的要求，不足之处在于Mn含量过高，导致生产成本高，连铸和轧制困难，难以大批量工业应用。

专利CN102304664介绍了一种中锰的TRIP钢，其特点在于Mn的含量在5~10%之间，优点在于该钢种具有良好的强度和延伸率，不足之处在于Mn含量高，生产成本高，连铸和轧制困难，难以实现稳定批量生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本的，抗拉强度≥780MPa，延伸率≥24%的高延伸率的冷轧TRIP钢板及其制造方法。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

（1）一种高延伸率冷轧TRIP钢板，其特征在于TRIP钢板的化学成分以质量百分比计为：C：0.15%～0.25%、Si：0.4%～1.5%、Mn：0.5%～2.5%、P：0.04%～0.10%、S：≤0.02%、Al：0.02%～0.5%、N：≤0.01%、Nb：0~0.5%，V：0~0.5%，Ti：0~0.5%、Cr：0~2%、Mo：0~1%，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成；显微组织中铁素体以面积率计为10~80%，残余奥氏体以面积率计为3~20%，马氏体以面积率计为0~20%，以及剩余部分为贝氏体。

（2）一种高延伸率冷轧TRIP钢板的制备方法，其过程包括冶炼、连铸、热轧、酸洗、冷轧、连续退火，其特征在于：（a）轧制：热轧加热温度：1100～1250℃，保温时间为≥2h，开轧温度为≥1100℃，终轧温度850～950℃，卷取温度＜720℃；热轧板厚度为2~4mm；冷轧累积压下量40％～80％；（b）连续退火：退火温度为：700～Ac3+50℃，保温时间为： 30～360s，冷却速率为：10～150℃/s，时效温度为：300～600℃，时效时间为：30～1200s，冷却速率为：5～100℃/s，冷却至室温。即得到高延伸率冷轧TRIP钢板。

下面将对本发明化学成分的限定进行说明：

C：用于钢的强化以及提高残余奥氏体稳定性的重要元素，是生产TRIP钢不可或缺的元素。为了得到抗拉强度大于780MPa的TRIP钢，C含量在0.15%以上是必要的。同时，如果C含量过多，容易导致成形性能和焊接性能下降，因此0.25%是其上限。

Si：是对提高TRIP钢的强度和延伸率有利的元素。Si元素的添加可以抑制渗碳体的析出，同时起到固溶强化的作用。因此Si元素的下限为0.4%。然而，如果Si元素含量过高将导致TRIP钢的表面质量、涂镀性能和焊接性能的下降，因此上限确定为1.5%。

Mn：是对提高TRIP钢的强度和保持奥氏体稳定性有利的元素。在低于0.5%时，强度不能够满足要求。在超过2.5%时，将导致加工性能的恶化，因此上限为2.5%，下限为0.5%。

P：是对提高TRIP钢的强度和保持奥氏体稳定性有利的元素。在低于0.04%时，强度不能够满足要求。在超过0.10%时，将导致P元素在晶界上的偏析进而恶化其加工性能，因此上限为0.10%，下限为0.04%。

S：以Mn等硫化物系夹杂物形式残留，因此是有害元素。特别是钢板的强度越高，影响越大，在抗拉强度大于780MPa时，其含量必须控制在0.02%以下。