[发明专利]一种高强塑积深冷轧制钢板及制备方法

说明书

一种高强塑积深冷轧制钢板及制备方法，钢中化学成分按质量百分比计包括：C：0.18％～0.25％，Si：0.3％～1.5％，Mn：2.8％～3.5％，Al：0.5％～1.5％，P≤0.05％，S≤0.05％，V：0.10％～0.15％，余量为Fe和不可避免的杂质，其中Si+Al≤2.0％。本发明的深冷轧制低锰系Mn‑TRIP钢板合金比例较传统中锰钢相比大大降低，而强塑性能均显著提升。深冷轧制下的等轴铁素体较传统冷轧组织相比得到明显细化，均降至1μm以下，提高了钢板的屈服强度；同时促进VC析出，起到析出强化的作用。显著提高了奥氏体含量及优化室温奥氏体的稳定性，加强了钢板的加工硬化能力。

技术领域

本发明涉及先进高强钢制造领域，尤其涉及一种高强塑积深冷轧制钢板及制备方法。

背景技术

为应对节能减排、绿色环保和提高安全性能的巨大压力，开发高强度、高韧塑性、轻质低密度的汽车用钢已成为钢铁和汽车行业所面临的迫切任务。先进高强钢的研究和开发大致经历了三个阶段，第一代主要以无间隙原子钢高强度低合金钢、C-Mn钢、烘烤硬化、双相钢、应变诱导塑性钢、复相钢、马氏体钢为代表，这也是目前主流的商业化汽车钢品种，但是较低的合金含量导致强塑性能不同兼顾，强塑积通常在10-20GPa％范围内；随着人们对强度及韧塑性要求的不断提高，以轻质诱导塑性钢、孪晶诱导塑性钢以及微观带诱导塑性钢为代表的第二代钢凭借奥氏体内部孪生、微观带等主导的特殊变形机制大幅度提高了强塑性能，强塑积可以达到50-70GPa％，但是该类合金钢添加了大量的锰、硅、镍和铝等合金元素，导致其成本较高、工艺性能较差、冶炼及生产困难较大。为了同时满足低成本、高性能和易于工业化的要求，以QP钢、Mn-TRIP钢、Nano Steel为代表的第三代汽车钢应运而生，凭借高于第一代钢的性能优势及低于第二代钢的成本优势而备受青睐，其中中锰钢即Mn-TRIP钢以铁素体+奥氏体组织为主，强塑积通常在30GPa％以上，被认为最具潜力的新一代汽车用钢材料之一。就在今年工信部也将高韧性高塑性1000MPa级钢列为国家重点发展40种先进钢铁材料，其要求强度1000MPa，塑性达到30％以上，用于高成形性汽车零部件。

专利文件CN104630641A公布了“800MPa级高强度高塑性低碳中锰钢及其制造方法”，该钢板各组分重量百分比为：C：0.05～0.25％，Si：0.20～0.40％，Mn：3.0～7.0％，Al：1.50～3.5％，Cr：0.02～0.60％，Cu：≤0.50％，Mo：≤0.40，Nb：≤0.10％，N≤0.01％，余量为Fe及不可避免的杂质。该技术应用临界区退火进程中发生的奥氏体逆相变机制，得到超细晶的临界区铁素体及残余奥氏体组织，在临界退火过程中碳、锰原子配分至临界区得到的奥氏体中，提高奥氏体稳定性且降低实验钢的Ms点(马氏体转变开始温度)，在随后冷却至室温后得到足量稳定的残余奥氏体。在后续的变形过程中，利用残余奥氏体的TRIP效应(应变诱导相变)提高实验钢的加工硬化率，得到抗拉强度800MPa以上，延伸率35％以上的力学性能。但是经过热连轧、罩式退火、酸洗冷轧、罩式退火或连续退火的复杂工序及添加除C、Mn外Cr、Mo等合金元素，大大提高了制备钢板的工艺成本及合金成本。

专利文件CN104694816A公开了“强塑积大于30GPa％的高Al中锰钢的制备方法”，该冷轧钢板各组分重量百分比为：C：0.10～0.35％，Mn：5.0～9.0％，Al：4.0～7.5％，余量为Fe及不可避免的杂质。通过高Al含量的添加促进了临界区退火过程中的奥氏体稳定化，多量亚稳态逆转奥氏体的TRIP效应促进了该钢板的强塑性。但是高Al含量的添加促进了奥氏体稳定化同时，也促进了粗大δ铁素体的形成，且δ铁素体在冷轧纤维化后很难在临界区退火进程中进行有效的再结晶，带状组织将分布于组织中，严重影响钢板的横纵性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强塑积30GPa％深冷轧制高强塑Mn-TRIP钢板及制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：