[发明专利]具有高成形性的高强度冷轧钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种冷轧钢板，钢包含以重量百分比计：0.19％≤碳≤0.24％、1.9％≤锰≤2.2％、1.4％≤硅≤1.6％、0.01％≤铝≤0.06％、0.2％≤铬≤0.5％、磷≤0.02％、硫≤0.003％、以及任选地包含以下元素中的一种或更多种：0.0010％≤铌≤0.06％、0.001％≤钛≤0.08％、0.001％≤钒≤0.1％、0.001％≤钙≤0.005％、以及余量包含铁和不可避免的杂质，钢板具有如下显微组织：包含以面积分数计5％至15％的回火马氏体，10％至15％的残余奥氏体、和任选地高达5％的铁素体，余量由贝氏体形成，贝氏体含量为至少70％。本发明还涉及制造方法和这样的钢种用于制造车辆部件的用途。

本发明涉及具有高强度和高成形性的冷轧钢板，冷轧钢板具有1150MPa或更大的抗拉强度并具有大于30％的扩孔率，冷轧钢板适合于用作车辆用的钢板。

汽车部件需要满足两个不一致的需求，即，易于成形且具有强度，但是近年来，考虑到全球环境问题，还给与汽车以改善燃料消耗的第三个要求。因此，现在汽车部件必须由具有高成形性的材料制成，以便符合复杂汽车组件的易于装配的标准，并且同时必须针对车辆耐撞性和耐久性而提高强度且同时减小车辆的重量以改善燃料效率。

因此，进行了大量的研究和开发努力试图通过增加材料的强度来减少汽车中使用的材料量。相反地，钢板强度的增加降低了可成形性，并且因此必须开发同时具有高强度和高成形性的材料。

在高强度和高成形性钢板的领域中的早期研究和开发已经产生了数种用于生产高强度和高成形性钢板的方法，本文列举了这些方法中的一些方法以用于对本发明的整体的理解。

US 9 074 272描述了一种具有以下化学组成的钢，其包含0.1％-0.28％C、1.0％-2.0％Si、1.0％-3.0％Mn，剩余部分由铁和不可避免的杂质组成。该显微组织包含5％至20％之间的残余奥氏体、40％至65％的贝氏体铁素体、30％至50％的多边形铁素体、以及小于5％的马氏体。US 9 074 272涉及一种具有优异的延伸率的冷轧钢板，但是其中所描述的发明未能达到作为在保持复杂汽车部件坚固性的同时减轻重量的要求的900MPa的强度。

由于与高强度和高成形性钢板的制造有关的已知的现有技术具有一个或另一个缺陷，因此需要具有高强度和高成形性的冷轧钢板以及制造该冷轧钢板的方法。

本发明的目的是通过制造同时具有以下特征的可用的冷轧钢板来解决这些问题的：

-极限抗拉强度大于或等于1150MPa，并且优选地高于1180MPa，或者甚至高于1220MPa，

-总延伸率大于或等于13％，并且优选地大于或等于14％，

-扩孔率为30％或更大，并且优选地为40％或更大。

在一个优选实施方案中，根据本发明的钢板可以具有大于或者高于850MPa的屈服强度值。

优选地，这种钢还可以具有良好的成形适应性，特别是对于具有良好可焊性和可涂覆性的轧制而言尤为如此。

本发明的另一目的还在于提供制造这些板的方法，该方法与常规的工业应用相容同时对于制造参数的变化的稳健的。

该目的通过提供根据权利要求1所述的钢板来实现。钢板还可以包括权利要求2至权利要求8的特征。另一目的通过提供根据权利要求9至权利要求12所述的方法来实现。另一方面通过提供根据权利要求13至权利要求15所述的部件或车辆来实现。

本发明的其他特征和优点将由本发明的以下详细描述而变得明显。

钢中存在0.19％至0.24％之间的碳。碳是通过产生诸如马氏体的低温转变相来提高钢板的强度所必需的元素。此外，碳也在奥氏体稳定中起关键作用。小于0.19％的含量既不会使奥氏体稳定也不能保证至少5％的马氏体，从而降低了强度和延展性。另一方面，当碳含量超过0.24％时，焊接区和热影响区显著硬化，因此损害了焊接区的机械性能。