[发明专利]一种580MPa级经济型高表面质量高扩孔钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金和压延技术领域，具体涉及一种580MPa级经济型高表面质量高扩孔钢及其制备方法。

背景技术

为了汽车轻量化、降低油耗和改善整车安全性等，近年来许多新钢种的研发计划主要集中在开发具有良好成形性能的先进高强度钢(Advanced High Strength Steel，简称AHSS)。AHSS钢的种类很多，如铁素体/马氏体双相(Ferrite/Martensite Dual Phase，简称FMDP)钢、铁素体/贝氏体双相(Ferrite/Bainite Dual Phase，简称FBDP)钢、相变诱导塑性(Transformation Induced Plasticity，简称TRIP)钢、孪晶诱导塑性(Twinning Induced Plasicity，简称TWIP)钢、复相(Complex Phase，简称CP)钢、马氏体(Martensite，简称M)钢、淬火配分(Quenching andParitioning，简称Q&P)钢和热成形(Hot Formed，简称HF)钢等。

AHSS钢的强化方式除了固溶、晶粒细化、析出等强化方式外，还有相变强化，这是普通高强钢所不具备的，是AHSS钢的主要强化方式之一。与普通高强度钢相比，AHSS钢成形性好、能量吸收率高、防撞凹性能好、烘烤硬化性能、屈服强度、加工硬化率高以及疲劳性能良好等优点，在汽车行业中越来越显示出其良好的应用情景。

热轧高强度钢板用于制作汽车底盘、车轮等汽车行走部件，是实现车体减重的重要的有效途径之一。汽车底盘部件不外露，对钢板表面质量要求虽不甚严格，但由于其形状复杂，主要的成形包括：拉伸翻边、弯曲、扩孔和电火花成形等，这些成形方式对钢板的成形性，尤其是延伸凸缘性能要求较高。

传统的FMDP钢在成形复杂汽车部件时(如：汽车底盘、车轮轮辋和轮辐等)，存在变形能力差异很大的两相(F+M)界面，在成形过程中易在开孔部位开裂，延伸凸缘成形性能不够好，特别在闪光焊接后，易在热影响区(HAZ)发生马氏体回火软化，同时疲劳强度低，故无法满足成形需求。

FBDP钢也称延伸凸缘(Stretch-Flangeable，简称SF)钢或高扩孔(High Hole-Expansion，简称HHE)钢，当贝氏体含量为10％～20％时，其具有非常良好的成形性能，尤其是延伸凸缘性能。相对于HSLA(高强度低合金钢，High Strength LowAlloy Steel)和FMDP钢，FBDP钢的主要优点是提高了剪切边延展性，兼顾强度和延伸性的矛盾与平衡，并且其焊接、疲劳以及扩孔性能良好，具有一般材料不可比拟的优点；FBDP钢在闪光焊接后热影响区的硬度高于基体金属，随后加工时不会出现软化现象，同时该钢板具有良好的轻度-疲劳性能配合，与同等强度级别的HSLA钢相比，FBDP钢应变硬化指数(n值)和总延伸率较高，故FBDP钢更适合于冲压类似汽车底盘等要求较高，且延伸性能良好的部件。

20世纪90年代，美国、日本等相继开发了440～780MPa级高扩孔性能的热轧FB钢板，其扩孔率为70％～131％，主要应用于成形性，尤其是翻边性能要求良好的汽车底盘、车轮等部件，由于其含有较多贵重合金元素Cr、Nb、Ti、V和Mo等，虽然在冷速较低的条件下可以获得铁素体/贝氏体双相组织，但其成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种580MPa级经济型高表面质量高扩孔钢，该经济型高表面质量高扩孔钢不含Cr、Nb、Ti、V和Mo等贵重合金元素，同时具有良好的扩孔性能、成形性能、显微组织性能、冲压性能、各向同性等优点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种580MPa级经济型高表面质量高扩孔钢，按重量百分比计，其化学成分为：[C]：0.055％～0.095％，[Si]：0.85％～1.50％，[Mn]：0.60％～1.20％，[P]：0.010％～0.020％，[S]：≤0.003％，[Alt]：0.010％～0.050％，[Ca]：0.0010％～0.0050％，[N]：≤0.0050％，[O]：≤0.0040％，其余为Fe及不可避免的杂质，且[C]×[Mn]×10⁴≤0.15，{[P]+10×[S]}×10²≤0.04，[Ca]/[S]≥0.3。

其中，上述所述的580MPa级经济型高表面质量高扩孔钢中，所述580MPa级经济型高表面质量高扩孔钢的厚度规格为1.4～6.0mm。