[发明专利]一种含稀土高强钢及其制备方法

说明书

本发明属于合金技术领域，具体涉及一种含稀土高强钢及其制备方法。本发明提供的含稀土高强钢，包括特定含量的C、Si、Mn、Ti、Nb、Mo、Cr、V、Ni、Al、B、稀土和Fe以及不可避免的杂质；所述稀土为La和/或Ce。在本发明中，稀土元素可以净化钢液体，改善夹杂物形态，强化晶界，还能够与Nb元素协同作用，稳定残余奥氏体；各元素种类和含量协同配合，同步提高含稀土高强钢的强度和塑性。实验结果表明，本发明提供的含稀土高强钢屈服强度为554～774MPa，拉伸强度为1011～1228MPa，强度高；屈强比为50.1～65.0，屈强比低；总延伸率为26.1～31.9％，总延伸率高，塑性优异。

技术领域

本发明属于合金技术领域，具体涉及一种含稀土高强钢及其制备方法。

背景技术

车身轻量化是降低汽车污染物排放和提高安全性最有效的手段之一。在降低车身质量的同时，必须提高车体的强度、刚度并优化结构以保证汽车行驶的安全性。在传统微合钢和低合金高强钢的开发和生产中，强度的提升往往伴随着成形性的劣化。因此，为了在保证塑性的前提下提高钢材的强度，基于软基体结合较硬相的设计理念，诞生了双相钢。汽车用双相钢组织一般由铁素体和马氏体构成，具有优异的力学性能，如低屈强比、高初始加工硬化率、良好的强度和延展性配合等，能够兼顾汽车安全性和节能性，满足汽车多种部件的应用条件，已经成为一种重要的汽车用高强钢。

然而，在目前双相钢的生产中，在合金成分和晶粒尺寸不变的前提下，提升钢材强度需要增加组织中马氏体的体积分数，往往导致钢材塑性明显下降，如申请号为201810507377.4的中国专利申请公开了不同屈服强度级别的经济型冷轧DP780钢，其中实施例3记载了当马氏体体积分数从21.5％增加到31.4后，屈服强度明显提升，但延伸率也从22.2％降低至16.6％。目前的双相钢无法兼顾较高的强度和良好的塑形。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含稀土高强钢，本发明提供的含稀土高强钢具有强度高、屈强比低和延伸率高的特点。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种含稀土高强钢，以质量百分含量计，包括以下元素：

C 0.04～0.21％，Si 0.01～0.32％，Mn 3.5～6.0％，Ti 0.003～0.180％，Nb0.003～0.150％，Mo 0.01～1.00％，Cr 0.01～0.80％，V 0.01～0.50％，Ni 0.05～0.90％，Al 0.005～0.800％，B 0.001～0.004％，稀土0.001～0.010％，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述稀土为La和/或Ce。

优选的，当Ti和Nb的总质量与C的质量之比≥7时，所述含稀土高强钢中稀土的质量百分含量为0.005～0.008％，所述稀土为La和Ce，所述La和Ce的质量比≥1.2。

优选的，所述含稀土高强钢的组织包括多边形铁素体18～50vol.％，马氏体15～25vol.％，残余奥氏体≥10vol.％。

优选的，所述含稀土高强钢组织中晶粒的平均粒径≤2.1μm，晶粒的平均长宽比≤2。

优选的，所述残余奥氏体中的Mn与多边形铁素体中的Mn的质量比≥1.8。

本发明还提供了上述技术方案所述含稀土高强钢的制备方法，包括以下步骤：

将合金原料熔炼后浇铸，得到铸坯；

将所述铸坯依次进行保温、热轧、卷曲、第一退火、冷轧和第二退火，得到所述含稀土高强钢。