汽车用高抗弯性能热成形钢及其制造方法技术

本发明专利技术属于轧钢技术领域，特别涉及一种汽车用高抗弯性能热成形钢及其制造方法，其微量元素质量百分比：C:0.18～0.3％，Si≤0.3％，Mn:1～1.6％，P≤0.015％，S≤0.002％，Cr:0.1～0.3％，Ti：0.02～0.06％，Al:0.02～0.06％，B:0.0005～0.004％，[N]≤0.004％，[O]≤0.003％。其制造方法为低温加热铸坯、两阶段控制轧制，快速冷却，低温卷取，经冷轧及低温临界退火制备钢卷，剪切制备零件料片、热压成型。本发明专利技术通过上述制造方法细化钢晶粒，提高钢的塑性与韧性，使其在变形中吸收更多能量，提高汽车安全性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于轧钢
，特别涉及一种，其微量元素质量百分比：C:0.18～0.3％，Si≤0.3％，Mn:1～1.6％，P≤0.015％，S≤0.002％，Cr:0.1～0.3％，Ti：0.02～0.06％，Al:0.02～0.06％，B:0.0005～0.004％，≤0.004％，≤0.003％。其制造方法为低温加热铸坯、两阶段控制轧制，快速冷却，低温卷取，经冷轧及低温临界退火制备钢卷，剪切制备零件料片、热压成型。本专利技术通过上述制造方法细化钢晶粒，提高钢的塑性与韧性，使其在变形中吸收更多能量，提高汽车安全性能。【专利说明】
本专利技术属于轧钢
，特别涉及一种汽车用高抗弯性能热成形钢及其制造方 法。
技术介绍
随着汽车产业的不断发展、科技的不断进步以及人们对于汽车轻量化和安全性的 要求越来越高，对构成汽车的钢板性能的要求也随之提高。 目前，在汽车车身及汽车零件上大量应用高强度及超高强度钢板可以实现汽车轻 量化的要求，但随着钢板强度的增加，尤其对于lOOOMPa以上的超高强度钢板来说，其冲压 成形性能迅速下降，模具磨损严重。在冷冲压成形时易发生开裂及回弹严重的不良现象，尤 其是成形复杂形状的零件时。而采用钢板的热冲压成形技术可有效缓解上述问题，其过程 为将钢板加热至奥氏体对应的温度区间，利用钢板在高温下塑性增加和变形抗力减小等特 点，在装有冷却系统的模具中快速成形，即在保压状态下通过设置在模具内的冷却系统淬 火冷却，以获得超高强度零件，并保证了零件的形状及尺寸精度。通过上述过程描述的热冲 压成形技术解决了传统冷成形工艺中高强度钢成形困难、回弹严重及形状不良等难题，广 泛应用在汽车保险杠、防撞杆、A B C柱及中通道等结构安全件的制造中。 专利号200810112020. 2 -种热成型马氏体钢，该钢的主要化学成分组成（重 量％ )为：C :0· 10-0. 33%，Si :0· 50-2. 30%，Mn :0· 50-2. 00%，P 彡 0· 020%，S 彡 0· 015%， A1 :0. 015-0. 060%， < 0. 002%，0. 002-0. 015%，余为 Fe 及不可避免的不纯物。其 抗拉强度为1. 3-1. 7GPa，延伸率高于15 %的热成型马氏体钢，主要通过添加0. 50-2. 30% 的Si，在热成形工序中马氏体转变前采用缓冷工艺，获得一定量残余奥氏体的方法，提高 延伸率。然而此方法热成形时工艺控制难度大，生产效率低。 专利号201110269388. 1 -种汽车用高强韧性热成形钢板的热处理方法，将成分 质量百分含量为：C :0· 2 ?0· 4%、Si :0· 1 ?0· 5%、Μη :1· 0 ?2. 0%、Cr :0· 1 ?0· 5%、 B :0· 001 ?0· 005%、Ti :0· 01 ?0· 05%、A1 :0· 01 ?0· 1%、P :〈0· 02%、S :〈0· 01%、N : 〈0. 01%，余量为铁及不可避免杂质的热成形用钢板在冲压成形后放入退火炉内；在100? 500°C范围内，进行1?lOmin的回火处理；将回火处理后钢板取出退火炉，在空气中自然冷 却到室温。此专利技术在传统热成形钢的基础上，通过回火的方法消除钢板快速冷却产生的内 应力和软化马氏体组织，进而改善高强韧性钢的韧性，但是其强度也有较为明显的降低。 专利号201110259342. 1 -种双相热成形钢的制备方法，该钢的主要化学成分质 量百分比为：C :0· 1 ?0· 5 %、Si :0· 3 ?2. 5%、Μη :1· 0 ?3. 0 %、A1 :1· 0 ?3. 0 %、P : 〈0. 02 %、S :〈0. 01 %、Ν :〈0. 01 %，余量为铁及不可避免杂质；制造方法为：首先根据化学 成分进行冶炼铸造，原料坯入加热炉加热，加热温度为1200?1250°C，保温0. 5?1. 5小 时，终轧温度为800?900°C，卷取温度为600?700°C ;热成形工艺为：加热温度为750? 850°C，保温3?8min，以大于40°C /s的速度冷至室温，主要通过设置热成行工艺的加热温 度为780-850°C，进而使得成形钢处于奥氏体和铁素体对应的两个相区，快速冷却即可获得 由铁素体和马氏体构成的双相组织。通过此方法虽使得成形后的钢板塑性增加，但强度大 幅降低。 另外，目前广泛应用在汽车的热成形钢，经热成形淬火冷却后，并全部转变为马氏 体组织后，其强度可达1500MPa左右，而延伸率A50在5-7%，三点弯曲角度一般在65度 以下，且随着马氏体钢强度的提高，氢致延迟断裂的敏感性提高，氢致延迟断裂的敏感性提 高。随着对汽车安全性能要求继续提高，要求热成形钢在保证强度的同时具有更好的韧性 及抗延迟断裂性能。 因此，亟需一种。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种汽车用高抗弯性能热成形钢及其制造方 法，以实现细化热成形钢的奥氏体晶粒，提高延伸率、抗拉强度及三点弯曲角度，进而实现 汽车车架及汽车零部件的轻量化。 为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种汽车用高抗弯性能热成形钢，包括如下 质量百分比的化学成分：C:0. 18?0· 30%，Si彡0· 30%，Mn:L 00?L 60%，P彡0· 015%， S 彡 0· 0020%，Cr:0. 10 ?0· 30%，Ti :0· 02 ?0· 06%，Α1:0· 020 ?0· 060%，Β:0· 0005 ? 0. 0040%，彡0. 004%，彡0. 003 %，余量为Fe及不可避免夹杂物。 进一步，还包括如下质量百分比的化学成分：Nb :0. 02?0. 10 %，Mo : 0· 15-0. 40%，V 彡 0· 10%，W 彡 0· 40%，REM 彡 0· 05%。 进一步，所述热成形钢热成形前的-奥氏体的平均晶粒尺寸彡l〇um，热成形后马 氏体比例彡98%。 本专利技术提供的一种汽车用高抗弯性能热成形钢，通过优化热成形钢的化学成分 比例，细化钢的奥氏体晶粒，提高钢的塑性和韧性；同时进一步添加规定质量百分比的Nb、 Mo、V、W及REM微量元素，进一步的细化钢的奥氏体晶粒，提高钢的塑性和韧性。 本专利技术还提供一种汽车用高抗弯性能热成形钢的制造方法，所述制造方法包括： 将铁水进行预处理后转炉冶炼，经合金化处理及精炼后连铸成铸坯； 将所述铸坯加热至1100°C?1250°C之间，并进行保温； 对所述铸坯进行热轧处理，所述热轧处理包括两阶段，第一阶段为粗轧，第二阶段 为精轧，所述粗轧的粗轧压下率小于所述精轧的精轧压下率； 所述精轧结束后对所述铸坯进行冷却处理； 所述冷却处理后进行卷取，卷取过程的温度控制在540°C _650°C之间； 将温度在540°C _650°C之间的轧卷冷却至常温，酸洗后进行冷轧得到冷硬卷，控 制冷轧的总压下率在50% -70%之间； 对所述冷轧卷进行低温临界退火，得到退火卷； 将所述退火卷加工成零件料片，并将所述零件料片加热至稍高于Ar3相变温度； 对加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车用高抗弯性能热成形钢，其特征在于，包括如下质量百分比的化学成分：C:0.18～0.30％，Si≤0.30％，Mn:1.00～1.60％，P≤0.015％，S≤0.0020％，Cr:0.10～0.30％，Ti：0.02～0.06％，Al:0.020～0.060％，B:0.0005～0.0040％，[N]≤0.004％，[O]≤0.003％，余量为Fe及不可避免夹杂物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李学涛，朱国森，滕华湘，冯莉莉，王彦超，王海全，李翔宇，陈斌，刘光明，乔建军，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11