[发明专利]一种具有优异塑性的980MPa级冷轧Q＆P钢及其制造方法

说明书

本发明提供了一种具有优异塑性的980MPa级冷轧QP钢及其制造方法，成分：C：0.18‑0.21％，Si：1.4‑1.6％，Mn：1.8‑2.1％，Nb：0.04‑0.06％，Al：0.02‑0.05％，P≤0.01％、S≤0.01％，余量为Fe。与现有发明对比，本发明未添加贵金属元素Al、Ni、Mo等，Mn含量相对较低，主要利用Mn元素在奥氏体中富集稳定奥氏体，材料塑性明显提高，强塑积可达到25GPa％；采用的是两相区退火，退火温度较低，采用近似一步法淬火配分处理可以在现有连退生产线上实施；另一方面，通过热轧卷退火处理，提高合金元素Mn对材料性能的影响，无需对设备进行改造与投入。

技术领域

本发明属于材料热处理技术领域，具体涉及一种具有优异塑性的980MPa级冷轧QP钢及其制造方法。

背景技术

为满足汽车行业能源、环保及安全法规不断收严的要求，国内外科研院校及钢企纷纷开展了强度更高、成形性能更好的第三代汽车用钢产品研究与开发工作。QP(淬火配分)钢作为第三代汽车用钢的典型代表，因其优异的强塑性能和最具商业化生产可能性的特点而备受瞩目。

QP钢基本工艺路线是：首先进行奥氏体化，得到高温奥氏体组织快速冷却到Ms-Mf的某一温度(Quenching Temperature，QT)淬火，部分奥氏体转变为马氏体；其次加热到某一配分温度(Partitioning Temperature，PT)保温一段时间进行碳配分。碳分配的温度可以等于初始淬火温度，也可以高于初始淬火温度。将碳分配的温度等于初始淬火温度的QP处理称为一步(1-step)法处理，将碳分配温度高于初始淬火温度的QP处理称为两步(2-step)法处理。

目前QP钢生产存在两方面问题：一是按照传统配分工艺(即两步法配分)要求连退产线具有高的冷却速度，常规连退产线无法实现；二是若以一步法进行淬火配分处理，需在现有产线进行工艺调整，生产工艺窗口将受到连退产线设备与材料两方面的制约，性能不能达到最优。目前对一步法生产QP钢的研究，仅限制在连退处理后的工艺改进。

申请号为201210092207.7与201210429983.1的专利都提出了冷成形用超高强度钢板的生产方法，实现了超高强度钢板生产，在合金成分设计上都不同程度的添加了Mo、Ni、V等合金元素，使生产成本提高；专利公开号CN110093552A的专利提出一种利用常规连退产线生产980MPa级QP的方法，但仅限于在连退产线进行工艺调整，由于不能高温配分获得的残奥含量较两步法QP处理获得残奥含量少，从而不能得到更优异的材料塑性；公开号CN102766818A的专利在淬火温度进行配分，虽然工艺操作性相对较强，但是添加了相对较高的贵金属元素Cr、Mo等，其合金成本较高；公开号CN109988970A及CN109988969A的专利提出具有不同屈强比的冷轧QP980/QP1180钢及其生产方法，但其Mn含量较高，会使焊接性恶化；公开号CN103361547A的专利公开了一种冷成型用超高强度钢板的生产方法及钢板，该专利采用连续退火生产线+罩式退火炉内分配处理钢板的方法获得超高强度钢板，但该工艺需要较高的冷却速度以获得马氏体组织，同时仍是在连退工艺处理后的工艺改进；公开号CN110129680A、CN110055465A的专利提出的QP钢制造方法除存在Mn含量高外，还添加了轻质元素Al，增加了冶炼铸造难度；公开号CN110093564A的专利提出的一种1180MPa级超高强度低成本冷轧淬火配分钢及其制造方法，可以实现一步法淬火配分处理，但需要将材料加热至880～920℃保温为240～300s进行全奥氏体化，常规连退产线最高加热温度仅850℃。

因此，从常规连退产线工艺可实施性及更优异的强韧性，进一步优化QP钢的生产工艺具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异塑性的980MPa级冷轧QP钢。