[发明专利]一种基于碳分配技术的一钢多级热轧钢板及其制造方法

说明书

本发明属于高强度汽车热轧钢板技术领域，特别涉及一种基于碳分配技术的一钢多级热轧钢板及其制造方法。按重量百分比计，一钢多级热轧钢板的化学成分为：0.19～0.21％C，1.55～1.65％Si，1.55～1.65％Mn，P≤0.008％，S≤0.003％，余量为Fe。本发明将TMCP技术与QP理念结合，采用两阶段控制轧制后，经过空冷段和超快速冷却段，冷却至320～540℃之间后卷取，利用卷取余热实现碳配分过程。本发明利用低成本的低碳Si‑Mn系钢，采用在线淬火至贝氏体区和马氏体区的方式获得不同强度级别的基体组织，并利用碳分配技术获得8‑16％残余奥氏体，进一步提升塑性，实现一钢多级的控制，抗拉强度覆盖850～1300MPa级别，强塑积大于20GPa.％。

技术领域

本发明属于高强度汽车热轧钢板技术领域，特别涉及一种基于碳分配技术的一钢多级热轧钢板及其制造方法，包括抗拉强度分别为850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1100MPa和1300MPa级别的复相钢。

背景技术

随着能源环境等问题的日益凸显，汽车工业正朝着减重降耗的方向发展。AHSS(先进高强度钢)在实现节能减排的同时，可充分满足汽车钢高强度的要求，成为汽车材料的重点研发对象。淬火-配分(QP)概念是2003年Speer教授提出的生产新一代先进汽车用钢的工艺技术，该工艺条件下获得马氏体和残余奥氏体的组织，能实现强塑性的良好匹配。

截至目前，大多数学者采用增加合金元素含量和离线热处理的方式进行QP处理，以期获得较多的残余奥氏体，从而提升实验钢的强塑。因此，导致合金成本高、工艺复杂等问题。一般而言，该钢种的研究主要以低碳硅锰钢为成分且该成分具有相变较多、易控的特点。因此，如果将TMCP技术(控制轧制和控制冷却技术)与QP结合便能实现组织的灵活控制，从而实现一钢多级生产的目的，有效的扩大工业化应用前景。

中国专利CN101775470A公开一种复相QP钢的生产工艺，实际上是一种两步法生产QP钢的工艺。中国专利CN103233161A公开低屈强比高强度热轧QP钢及其制造方法，但是其化学成分中碳含量过高，恶化材料的焊接性能。中国专利CN103215516A公开一种700MPa级高强度热轧QP钢，但其组织以马氏体为主导，热轧产品会出现严重的板形问题。此外，其延伸率＜15％，成型性能差，并且目前所有专利并无基于淬火-配分技术的一钢多级生产高强度钢的研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于碳分配技术的一钢多级热轧钢板及其制造方法，以低碳硅锰钢为研究对象，不添加任何其他合金元素，将TMCP技术与QP理念结合，实现先共析铁素体含量可调，结合贝氏体区淬火卷取配分和马氏体区淬火卷取配分，最终获得铁素体+马氏体/贝氏体+残余奥氏体的复相组织，具有良好的综合力学性能，其强度覆盖850～1300MPa的级别，具有广泛的应用前景，可应用于汽车上复杂难成型等部件。

本发明的技术方案是：

一种基于碳分配技术的一钢多级热轧钢板，按重量百分比计，一钢多级热轧钢板的化学成分为：0.19～0.21％C，1.55～1.65％Si，1.55～1.65％Mn，，P≤0.008％，S≤0.003％，余量为Fe。

所述的基于碳分配技术的一钢多级热轧钢板的制造方法，具体包括如下步骤：

1)冶炼、铸造

按化学成分进行转炉或电炉冶炼，并浇铸成钢坯；

2)加热、热轧

将钢坯加热1190～1210℃，保温1～1.5h，开轧温度在奥氏体完全再结晶区的1180～1190℃进行粗轧，累计变形量为50～70％得到中间坯；待中间坯温度降低至920～930℃进行两道次以上精轧，终轧温度在870～880℃，累计变形量为75～90％，得到3～4mm厚的热轧钢板；

3)在线冷却