System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 新能源汽车用1500MPa电池包用钢及其制备方法技术_技高网

新能源汽车用1500MPa电池包用钢及其制备方法技术

技术编号:40990536 阅读:11 留言:0更新日期:2024-04-18 21:32
本发明专利技术提供了一种新能源汽车用1500MPa电池包用钢及其制备方法,该钢的成分按重量百分比计如下:C:0.25%~0.27%,Si:0.20%~0.40%,Al:0.60%~0.80%,Mn:1.1%~1.3%,Cr:0.50%~0.80%,Mo:0.40%~0.60%,B:0.004%~0.006%,P≤0.015%,S≤0.003%,Ti:0.015~0.035%,余量为Fe和不可避免的杂质;制备方法,包括冶炼、连铸、热轧、酸洗、冷轧、连退镀锌、光整;应用本发明专利技术生产的电池包用钢抗拉强度1500MPa以上,屈服强度1200~1350MPa,延伸率≥8%,扩孔率≥55%,400℃下等温5min屈服衰减小于300MPa,800℃下等温5min屈服衰减小于600MPa。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料领域,尤其涉及一种新能源汽车用1500mpa冷轧合金化热镀锌电池包用钢及其制备方法。


技术介绍

1、新能源汽车是汽车工业响应全球“双碳”战略下的发展趋势。取代传统燃油车有效解决能源消耗及碳排放的问题。因此近年来新能源汽车也成为了汽车工业及周边相关企业围绕研发的重点,其中电池包用材就是钢铁企业研发的重点。电池包分为上盖板、横梁、框架、下板几部分组成,其中横梁及框架作用在于保证电池包安全、保证模组安装强度、有效抵御侧面冲击,保证电池内部模组安全。这样,横梁及框架需要高强钢或超高强度钢用作选材。目前,横梁及框架用钢主要还是以传统高强钢为基础,如高强双相钢、复相钢、马氏体钢、淬火配分钢等。如ms1500主要用于电池包的横梁使用,但1500mpa等级的马氏体钢塑性仅为3%左右,即便作为梁件也很难满足变形需要。

2、公开号为cn108018484b,《抗拉强度1500mpa以上成形性优良的冷轧高强钢及其制造方法》采用淬火配分的工艺思路,采用马氏体+奥氏体组织构成制造出抗拉1500mpa以上,延伸率大于12%的冷轧退火钢板。该产品并未标明其扩孔性能好坏,参照其

3、实施例中的屈服强度,该产品多数表现为的低屈服高抗拉特征,很难保证较高的扩孔性能。因此不适用于翻边成形零件。

4、公开号:cn112063931a,《一种低碳中锰高残余奥高强韧钢及其热处理方法》公开的高强韧钢合金成分为c:0.10%~0.25%,mn:4.0%~8.0%,al:1.0%~2.5%,余量为fe及不可避免的夹杂物。该钢板依靠大量奥氏体在变形过程中提供的trip效应实现加工硬化的加强,进而得到1500mpa级别钢板。但是,值得注意的是,该钢板添加大量mn(大于4%)及al(大于1%)元素,严重提高该产品的冶炼难度,仅适用于实验室研究,目前条件下不具备工业化前景;同时,拉伸曲线存在明显的吕德斯带,严重影响钢板表面质量,不利于冲压应用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服上述问题和不足而提供一种解决钢板高温下强度衰减的新能源汽车用1500mpa电池包用钢及其制备方法。

2、本专利技术目的是这样实现的:

3、一种新能源汽车用1500mpa电池包用钢,该钢的成分按重量百分比计如下:c:0.25%~0.27%,si:0.20%~0.40%,al:0.60%~0.80%,mn:1.1%~1.3%,cr:0.50%~0.80%,mo:0.40%~0.60%,b:0.004%~0.006%,p≤0.015%,s≤0.003%,ti:0.015~0.035%,余量为fe和不可避免的杂质。

4、所述电池包用钢显微组织包括临界区铁素体、回火马氏体和碳化物组成,各项显微组织按体积百分比计如下:临界区铁素体6%~10%、回火马氏体80%~85%、碳化物1.5%~2.5%和少量其他未识别相;优选所述碳化物以θ型碳化物为主,θ型碳化物体积分数占所有碳化物80%以上,且平均晶粒尺寸为45~80nm。

5、所述电池包用钢抗拉强度1500mpa以上,屈服强度1200~1350mpa,延伸率≥8%,扩孔率≥55%,400℃下等温5min屈服衰减小于300mpa,800℃下等温5min屈服衰减小于600mpa。

6、本专利技术成分设计理由如下:

7、c:c元素高强钢中必加元素,保证钢板强度。在本专利技术中严格控制c添加范围,c的添加保证回火马氏体中的c行为,及θ型碳化物的含量及晶粒尺寸,因此,本专利技术中c:0.25%~0.27%。

8、si:si元素为常规固溶强化元素,起到强化基体的作用。在本专利技术中si元素主要作用在于一定程度抑制回火马氏体中碳化物析出,控制回火马氏体间碳化物含量。被专利技术采用是低si设计,原因在于有效控制冷轧钢板表面质量,高si添加将显著影响钢板表面,形成内氧化和晶界氧化层;此外,si添加过量亦严重影响镀锌钢板表面质量,形成“漏镀”现象,因此,本专利技术si:0.20%~0.40%。

9、mn:mn是钢中常规强化元素,高强钢成分体系多以c-mn体系为主。本专利技术的特色在于采用低mn设计,原因在于1000mpa级别以上常规添加2.0%,甚至以上mn含量,明显提高钢板淬透性,导致热卷取阶段贝氏体及马氏体形成,严重加大冷轧难度;再者c、mn复合添加亦导致c/mn偏析导致边部强度过高,亦加大冷轧难度;因此,本专利技术中控制mn含量1.1%~1.3%。

10、al:al常规作用在于钢中脱氧剂,调控钢中o含量;在本专利技术中,al的作用至关重要,首先,al添加代替部分si作用,兼顾表面质量的同时共同控制碳化物析出含量及碳化物状态;其次,al在热卷取阶段促进珠光体球化,抑制高淬透性可能引起的贝氏体及马氏体相变,保证较低的热轧降低,更好的下顺至冷轧阶段;再者,al添加有效调控了奥氏体区间,保证了钢板的强塑匹配性能。因此,本专利技术中al:0.60%~0.80%。

11、cr:cr元素是常规添加元素,与mn相似起到固溶强化,提高淬透性作用;在本专利技术中cr的作用至关重要,在于代替mn添加改善热轧边部裂纹。因此,本专利技术中cr:0.50%~0.80%。

12、mo:mo元素是常规添加元素,与mn相似起到固溶强化,提高淬透性作用;在本专利技术中mo的作用至关重要,在于代替mn添加改善热轧边部裂纹,同时强化热轧表面质量。因此,本专利技术中mo:0.40%~0.60%。

13、b:b是本专利技术至关重要元素,b的主要作用在于提高钢板淬透性,防止缓冷及快冷阶段外延体热素体形成。b:0.004%~0.006%

14、ti:ti常规添加可以捕捉钢中游离的n原子,起到固n的作用。同时tin可在凝固过程中析出,起到钉扎晶界的作用,ti(c,n)热轧阶段析出起到钉扎原奥氏体晶界,细化原奥氏体晶粒的作用。在本专利技术中,ti的作用更重要在于在回火马氏体间以析出的形式存在,捕获h原子,抗氢致开裂。因此,本专利技术中ti:0.015~0.035%。

15、p:p元素是钢中的有害元素,其含量越低越好。考虑到成本,本专利技术中将p元素含量控制在p≤0.015%。

16、s:s元素是钢中的有害元素,其含量越低越好。考虑到成本,本专利技术中将s元素含量控制在s≤0.003%。

17、本专利技术技术方案之二是提供一种新能源汽车用1500mpa电池包用钢的制备方法,包括冶炼、连铸、热轧、酸洗、冷轧、连退镀锌、光整;

18、连铸:

19、通过转炉进行冶炼,得到上述范围内的合金成分,中包温度1530~1560℃,铸坯拉速0.6~0.8m/min,控制拉速在于防止拉速过快导致“漏钢报警”。

20、热轧:

21、加热温度在1260~1310℃之间,等温120~160min保证ti原子析出行为,对钢板起到良好的固n效果,以及保证ti(c,n)的析出,起到钉扎原奥氏体晶界,细化原奥氏体晶粒的作用;控制时间范围在于保证元本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种新能源汽车用1500MPa电池包用钢,其特征在于,该钢的成分按重量百分比计如下:C:0.25%~0.27%,Si:0.20%~0.40%,Al:0.60%~0.80%,Mn:1.1%~1.3%,Cr:0.50%~0.80%,Mo:0.40%~0.60%,B:0.004%~0.006%,P≤0.015%,S≤0.003%,Ti:0.015~0.035%,余量为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用1500MPa电池包用钢,其特征在于,所述电池包用钢显微组织包括临界区铁素体、回火马氏体、碳化物和少量其他未识别相;各项显微组织按体积百分比计如下:临界区铁素体6%~10%,回火马氏体80%~85%,碳化物1.5%~2.5%。

3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车用1500MPa电池包用钢,其特征在于,所述碳化物以θ型碳化物为主,θ型碳化物体积分数占所有碳化物80%以上,且平均晶粒尺寸为45~80nm。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用1500MPa电池包用钢,其特征在于,所述电池包用钢抗拉强度1500MPa以上,屈服强度1200~1350MPa,延伸率≥8%,扩孔率≥55%,400℃下等温5min屈服衰减小于300MPa,800℃下等温5min屈服衰减小于600MPa。

5.一种权利要求1-4任一项所述的一种新能源汽车用1500MPa电池包用钢的制备方法,包括冶炼、连铸、热轧、酸洗、冷轧、连退镀锌、光整;其特征在于:

6.权利要求5所述的一种新能源汽车用1500MPa电池包用钢的制备方法,其特征在于:在冶炼、连铸过程中,中包温度1530~1560℃,铸坯拉速0.6~0.8m/min。

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【技术特征摘要】

1.一种新能源汽车用1500mpa电池包用钢,其特征在于,该钢的成分按重量百分比计如下:c:0.25%~0.27%,si:0.20%~0.40%,al:0.60%~0.80%,mn:1.1%~1.3%,cr:0.50%~0.80%,mo:0.40%~0.60%,b:0.004%~0.006%,p≤0.015%,s≤0.003%,ti:0.015~0.035%,余量为fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用1500mpa电池包用钢,其特征在于,所述电池包用钢显微组织包括临界区铁素体、回火马氏体、碳化物和少量其他未识别相;各项显微组织按体积百分比计如下:临界区铁素体6%~10%,回火马氏体80%~85%,碳化物1.5%~2.5%。

3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车用1500mpa电池包用钢,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡智评刘仁东郭金宇李侠王婷崔丕林
申请(专利权)人:鞍钢股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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