一种1200MPa级冷轧Q&P钢及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种1200MPa级冷轧Q&P钢及其制造方法，其化学成分的质量百分含量为：C 0.15～4.0%，Si 0.3～2.0%，Mn 1.0～5.0%，S≤0.01，P≤0.01，H≤20ppm，Al 0.02～2.0%，Nb 0.01～0.04%，其余为Fe及不可避免的杂质。本Q&P钢在钢中添加铌元素，从而有效细化晶粒，增加晶界的面积，吸附氢原子，进而有效抑制氢扩散；另外铌形成的析出物Nb（C，N）是氢陷阱，能有效吸附钢中氢，导致氢在钢中均匀分布，限制其扩散与聚集，提高了钢的抗氢致开裂特性；另外Nb元素是稳定残余奥氏体的元素，能提高Q&P钢强塑积；铌微合金化可有效提高钢的抗氢致开裂特性，同时可细化晶粒和提高奥氏体的稳定性。本Q&P钢具有抗氢致开裂性能高、强塑积性能高的特点，能有效地提升汽车的行驶安全性。

【技术实现步骤摘要】

[OOOU 本专利技术设及一种高强度汽车用钢，尤其是一种1200MI^a级冷轴Q&P钢及其制造方 法。
技术介绍
[000引 Q&P钢具有优良的抗拉强度与伸长率，抗拉强度达到1200MPa的同时伸长率达到 了 14%W上，广泛应用于汽车防撞杆、结构件、底盘等零部件，对汽车减重，提高安全性能， 减少环境排放等有重大意义。Q&P采用80~90%体积分数的马氏体强化，因此具有极高抗 拉强度，同时利用"碳配分"工艺与原理，将钢加热至奥氏体区，然后经过快速冷却，在泽火 温度和温度稍高的配分温度条件下保温，将马氏体中的过饱和的碳扩散至奥氏体而不形成 或极少形成碳化物析出，使得10~20%体积分数的稳定残余奥氏体保留至室温。残余奥氏 体在变形过程中发生应力诱发马氏体相变，产生TRIP效应，吸收大量变形能，大大提高Q&P 的塑性。[000引 目前，公开号为CN103215516A、CN103805851A、CN103233161A、CN103805869A、 CN102226248A、CN101775470A的中国专利公开说明书，均公开了热轴Q&P钢的生产方法， 其特点是工艺流程短，生产成本低；但是对层流冷却工艺提出了很高的要求，工业上难W实 现，产品表面质量难W保证。而且，现有工艺的Q&P钢的抗拉强度超过1200MI^a时，钢中很 低的可扩散氨将导致钢延迟开裂，用于制造汽车将不利于汽车的行驶安全。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种限制钢中氨扩散与聚集的1200M化级冷轴 Q&P钢；本专利技术还提供了一种工艺简单的1200MPa级冷轴Q&P钢的制造方法。 为解决上述技术问题，本专利技术所采取的化学成分的质量百分含量为；C0. 15%~ 4. 0〇/〇,Si0. 3〇/〇 ~2. 0〇/〇,Mn1. 0〇/〇 ~5. 0〇/〇,S《0. 01〇/〇,P《0. 01〇/〇,H《20卵m，A1 0. 02〇/〇 ~ 2. 0%，Nb0. 01%~0. 04%，其余为化及不可避免的杂质。 优选的，本专利技术化学成分的质量百分含量为；C0. 17%，Si1. 5%，Mn2. 2%， S《0. 01%，P《0. 01%，H《20卵m，A1 0. 06%，Nb0. 02%，其余为化及不可避免的杂质。 本专利技术方法包括冶炼、连铸、热轴、冷轴和热处理工序；所述钢化学成分的质量百 分含量如上所述。[000引本专利技术方法所述热轴工序；包括加热、粗轴、精轴和层流冷却步骤；所述加热步骤 中，加热温度1200°C，保温1小时；所述精轴步骤中，精轴总压下量> 60%，开轴温度980°C， 终轴温度820C;所述层流冷却步骤义用自U細f或后細f冷却，终冷温度600C。 本专利技术方法所述热处理工序：首先W加热速率2~10°C/s，加热至800~950°C， 保温30~300s;再W40~150°C/s水冷或漉冷至180~280 °C，保温10~60s;然后W 5~20°C/s加热至300~450°C，保温100~600s;最后W10~20°C/s冷却至150°C。 进一步的，所述热处理工序中，首先W加热速率2~10°C/s，加热至800~900°C。 进一步的，所述热处理工序中，首先W加热速率2~10°C/s，加热至900~950°C。 本专利技术方法所述冷轴工序的道次压下量为2%~50%。 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术在钢中添加魄元素，从而有效 细化晶粒，增加晶界的面积，吸附氨原子，进而有效抑制氨扩散；另外魄形成的析出物Nb (C，N)是氨陷阱，能有效吸附钢中氨，导致氨在钢中均匀分布，限制其扩散与聚集，提高了钢 的抗氨致开裂特性；另外Nb元素是稳定残余奥氏体的元素，能提高Q&P钢强塑积；魄微合 金化可有效提高钢的抗氨致开裂特性，同时可细化晶粒和提高奥氏体的稳定性。因此，本发 明具有抗氨致开裂性能高、强塑积性能高的特点，能有效地提升汽车的行驶安全性。 本专利技术方法工艺简单、生产成本低、产品质量稳定，所得产品具有铁素体+马氏体 +残余奥氏体组织或马氏体+奥氏体组织，产品具有较高的的抗拉强度、良好的抗氨致开裂 性和强塑积性。【附图说明】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明。 图1是本专利技术实施例2热轴工序后产品的金相组织图； 图2是本专利技术实施例2产品的金相组织图； 图3是本专利技术实施例2产品的精细结构。【具体实施方式】 本1200MPa级冷轴Q&P钢的化学成分配比为（wt);C0. 15%~4. 0%，Si0. 3%~ 2. 0〇/〇,Mn1. 0〇/〇 ~5. 0〇/〇,S《0. 01〇/〇,P《0. 01〇/〇,H《20卵m，A1 0. 02〇/〇 ~2. 0〇/〇,佩 0. 01〇/〇 ~ 0. 04%，其余为化及不可避免的杂质；优选的化学成分配比为；C0. 17%，Si1. 5%，Mn2. 2〇/〇， S《0. 01%，P《0. 01%，H《20ppm，A1 0. 06%，佩0. 02%，其余为化及不可避免的杂质。 本冷轴Q&P钢的生产工艺流程为：冶炼一连铸一热轴一冷轴一热处理；各工序的 具体工艺如下所述： (1)冶炼、连铸工序；包括转炉或电炉冶炼、RH脱气处理；钢水连铸。 (2)热轴工序：包括加热、粗轴、精轴和层流冷却步骤。加热步骤中，加热温度 1200°C，保温1小时；精轴步骤中，精轴总压下量> 60%，开轴温度980°C，终轴温度820°C， 低温终轴保证细小的晶粒，利于提高Q&P钢的抗氨致开裂特性；层流冷却步骤采用前端或 后端冷却，终冷温度600°C，即可获得细小均匀的铁素体+珠光体组织。 (3)冷轴工序；总压下量根据最终产品厚度而定，道次压下量2%~50%。 (4)热处理工序；首先W加热速率2~10°C/s，加热至奥氏体化温度800~950°C， 保温(奥氏体化时间)30~300s;再W泽火冷却速度40~150°C/s水冷或漉冷至泽火温度 180~280°C保温(泽火保持时间）10~60s;然后W配分加热速度5~20°C/s加热至配 分温度300~450°C保温(配分温度保持时间）100~600s;最后W最终冷速10~20°C/s 冷却至终冷温度150°C。Nb元素在Q&P工艺过程中能大量弥散细小的析出，对抵抗延迟开 裂有很好的抑制作用。最好采用下述两个方案；A、W加热速率2~10°C/s，加热至两相区 800~900°C，得到铁素体+奥氏体，部分奥氏体采用该工艺后最终得到铁素体+马氏体+ 残余奥氏体组织，该组织具有较低的屈强比，较高的伸长率，奥氏体稳定性更高；B、W加热 速率2~10°C/s，加热至完全奥氏体区900~950°C，采用该工艺后得到马氏体+奥氏体组 织，该组织抗拉强度高。[002引实施例1 - 10 ;本1200MI^a级冷轴Q&P钢采用下述具体工艺制造而成。 各实施例中化学成分如表1所示，热轴工艺制度如表2所示，热处理工艺如表3所 示，各实施例产品的力学性能如表4所示。 表1 ;各实施例Q&P钢化学成分化单位ppm,其它wt%，）表1中，各实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种1200MPa级冷轧Q&P钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量为：C 0.15%～4.0%，Si 0.3%～2.0%，Mn 1.0%～5.0%，S≤0.01%，P≤0.01%，H≤20ppm，Al 0.02%～2.0%，Nb 0.01%～0.04%，其余为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊自柳，李建新，吝章国，刘宏强，张鹏，刘天武，赵燕青，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13