[发明专利]一种高扩孔性高拉延性高强度钢板及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高扩孔性高拉延性高强度钢板及其制造方法，钢板化学成分组成及质量百分含量：C：0.11～0.16%，Si：0.83～0.99%，Mn：1.81～1.99%，P：0.013～0.017%，S≤0.008%，Al：0.12～0.17%，Nb：0.007～0.011%，Ti：0.023～0.027%，V：0.013～0.027%，Er：0.02～0.05%，Ni：0.21～0.27%，Co：0.05～0.09%，余量为Fe和不可避免的杂质；制造方法包括冶炼、连铸、加热、热轧、冷轧、退火处理工序。本发明解决了传统高强钢在冲压成形过程中因扩孔率低导致的钢板开裂和因拉延性不足导致的冲压开裂。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高扩孔性高拉延性高强度钢板及其制造方法。

背景技术

随着汽车不断轻量化，高强度钢的应用比例越来越高，对于980MPa级的先进高强度钢来说，由于薄钢板扩孔率低导致钢板冲压零部件时开裂，同时，拉延性也难以满足复杂零部件冲压要求。

关于具有高扩孔性高拉延性高强度钢板的研究，专利CN105925888A公开的宝钢股份有限公司申请号为201610450215.2的“一种980MPa级热轧高强度高扩孔钢及其制造方法”的发明专利，该钢化学成分质量百分比（wt%）为：C：0.20～0.30%，Si：1.0～2.0%，Mn：1.0～2.0%，P≤0.02%，S≤0.005%，O≤0.003%，Al：0.5～1.0%，N≤0.006%，Nb：0.01～0.06%，Ti：0.08～0.20%，其余为Fe和不可避免的杂质，且需满足0.10%≤Nb+Ti≤0.25%，2.5≤Al/C≤5.0。该发明高强度高扩孔钢的组织为铁素体和贝氏体，其中，铁素体所占体积分数为20～35%，贝氏体所占体积分数为65～80%。该发明的材料屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥980MPa，延伸率≥15%，扩孔率≥40%。如此高的屈服强度，相应的成形模具强度要求更高，给模具的成本带来压力。该钢成品为热轧材，厚度规格为3～6mm，如此厚规格的钢板难以在轿车加强件上应用来满足轻量化要求。另外，该钢未给出应变硬化指数即n值，由屈强比可以看出该钢的n值不会高于0.15，导致其拉延性难以满足汽车复杂结构件和加强件的冲压要求。专利CN109280854A公开的攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司公开申请号为201811429155.1的“980MPa低碳冷轧双相钢及其制备方法”的发明专利，该发明低碳冷轧双相钢的化学成分质量百分比（wt%）为：C：0.05～0.10%，Si：0.30～0.70%，Mn：2.0～2.5%，Cr：0.40～0.80%，Al：0.01～0.06%，V：0.05～0.15%，P≤0.020%，S≤0.010%，N≤0.006%。其微观组织为铁素体和马氏体。其屈服强度570～650MPa，抗拉强度1000～1080MPa，延伸率10～15%。该发明材料成品为冷轧材，但从其微观组织可以得出，其扩孔率难以满足复杂汽车零部件要求，主要是铁素体为软相，马氏体为硬相，二者的硬度差距大，难以协同变形，导致冲孔过程中开裂现象发生，另外，其并未给出应变硬化指数，从其给出的延伸率并不高可以看出，其材料拉延性不足，冲压复杂零部件易发生开裂现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高扩孔性高拉延性高强度钢板及其制造方法。该发明通过合理的化学成分设计和生产工艺控制，钢板具有高强度、高扩孔性和高拉延性，同时具有良好的涂镀覆性能和耐腐蚀性，可用于制造轿车A柱加强板、B柱加强板、座椅安装横梁、上边梁加强板等部件，是中高端汽车零部件理想用材。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种高扩孔性高拉延性高强度钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.11～0.16%，Si：0.83～0.99%，Mn：1.81～1.99%，P：0.013～0.017%，S≤0.008%，Al：0.12～0.17%，Nb：0.007～0.011%，Ti：0.023～0.027%，V：0.013～0.027%，Er：0.02～0.05%，Ni：0.21～0.27%，Co：0.05～0.09%，余量为Fe和不可避免的杂质。