[发明专利]一种高冷弯性能汽车用钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高冷弯性能汽车用钢及其制造方法，属于汽车用钢制造领域。高冷弯性能汽车用钢各组分质量百分比为：C 0.01～0.25％、Si 0.10～0.50％、Mn 0.96～2.00％、P≤0.02％、S≤0.01％、N≤0.01％、Al 0.01～0.06％、Cr 0.10～0.50％、Nb 0.01～0.06％、V 0.01～0.06％、Ti 0.03～0.05％，余量为Fe和不可避免杂质，通过如下工艺制成，一、熔炼；二、铸坯；三、热轧；四、冷轧；五、退火；六、热成型。本发明通过特定成分微合金元素的添加，配合特定制造工艺，制造钢板满足汽车用强度、韧性需求且冷弯性能高。

技术领域

本发明属于汽车用钢制造领域，更具体地说，涉及一种高冷弯性能汽车用钢及其制造方法。

背景技术

汽车轻量化技术是适应现代汽车安全、节能、环保趋势的关键技术之一，目前越来越多的汽车车身零部件使用热成型技术(如：汽车保险杠、防撞梁、A柱、B柱、车门防撞杠等)。热成型技术是将成形与强化分为两个步骤生产超高强度汽车零部件的一种新工艺，生产的零件具有超高强度、成型精度高、避免高强度钢冷成型回弹等优点。以22MnB5为例的高强度钢板，是当前被研究和应用最多的热成型结构件。

另外，目前广泛应用在汽车上的热成型钢经热成形淬火后，组织转变成完全的马氏体，强度可达1500MPa，而延伸率(A80)在6％左右，三点弯曲角度一般小于60°，随着对汽车安全性能要求不断提高，要求热成型钢具备高强度和高韧性的匹配，对冷弯性能要求高。

经检索发现，中国专利公开号：CN104195443A，公开日：2014年12月10日，公开了一种汽车用高冷弯性能热成形钢及其制造方法，此钢的成分质量百分含量为C：0.18～0.30％，Si：≤0.30％，Mn：1.00～1.60％，B：0.0005～0.0040％，Ti：0.02～0.06％，P：≤0.015％，S：≤0.01％，Cr：0.10～0.30％，Al：0.020～0.060％，N≤0.004％，O≤0.003％，Nb：0.02～0.10％，Mo：0.15～0.40％，V≤0.10％，W≤0.40％，其余为Fe。制造方法为加热温度1100～1250℃，保温2.5～4h，卷取温度540～650℃，冷轧压下率：50％～70％，低温临界退火。对获得的原材料进行热冲压成形，主要通过成分优化获得细化的原始奥氏体晶粒尺寸(平均晶粒尺寸≤10μm)来提高成品零件的塑韧性。该专利中涉及的钢需要添加Nb、Mo等合金元素，提高了原材料的生产制造成本。另外该专利没有考虑热冲压成形淬火过程对热成形零部件冷弯性能造成的不利影响。

中国专利公开号：CN102286689A，公开日：2011年12月21日，公开了一种双相热成形钢的制备方法，此发明中钢的成分质量百分比为C：0.1～0.5％，Si：0.3～2.5％，Mn：1.0～3.0％，Al：1.0～3.0％，P：≤0.02％，S：≤0.01％，N：≤0.01％，其余为Fe。此发明的生产工艺为加热温度1200～1250℃，保温0.5h～1h，终轧温度：800～900℃，卷取温度：600～700℃，然后加热至750～850℃，保温并快速冷却至室温，获得由铁素体和马氏体构成的双相组织。通过此方法虽然通过热成形工艺优化使得成形后的零件塑性增加，但强度大幅降低。

中国专利公开号：CN102296242A，公开日：2011年12月28日，公开了一种高强韧性热成形钢板的热处理方法，此钢的成分质量百分含量为C：0.2～0.4％，Si：0.1～0.5％，Mn：1.0～2.0％，Cr：0.1～0.5％，B：0.001～0.005％，Ti：0.01～0.05％，Al：0.01～0.1％，P：≤0.02％，S：≤0.01％，N：≤0.01％，其余为Fe。在100～500℃范围内进行1～10min的回火处理。然后取出在空气中自然冷却到室温。此发明是通过回火的方式消除热成形钢在快速冷却过程中的内应力和软化马氏体组织来改善钢的韧性。但该专利并没有提出具体的实施设备，且并未关注回火处理后零件残余应力释放后导致的零件型面尺寸变化。