本发明涉及一种汽车用高强钢，尤其是一种热冲压成形钢及其生产方法。
背景技术：
随着汽车轻量化的提出，加快了汽车用高强钢的开发速度，为钢铁行业转型发展提供了机会和挑战。为了降低白车身自重，在汽车车身制造中，高强钢的使用比例越来越高，同时冲压新技术也不断被提出并应用。为兼顾轻量化、碰撞安全性、高强度冲压件的回弹及模具磨损等问题，热冲压成形钢及成形技术应运而生。Arcelor公司首先开发并批量生产了热冲压成形钢板Usibor1500。其特点是在轧制成形后，材料组织为均匀的铁素体＋珠光体，屈服强度为280～400MPa，抗拉强度为大于450MPa。经过热处理后，其组织为均匀的马氏体，屈服强度可达1200MPa，抗拉强度可达1600MPa，为普通钢板强度的3～4倍。保证了汽车车身安全性的同时，通过减薄车身钢板，实现了汽车车身轻量化。
目前关于热冲压成形钢的研究多集中在后续的热冲压工艺方面，而实际上为了满足热冲压，前期的剪切落料和预成型工艺也极为重要，这就要求热成形基料应具有良好的冷加工性。为降低钢铁企业的生产成本，应采用合适的生产工艺，并能够满足客户的使用要求。公开号为CN103469090A提出了一种高强度热成形钢的退火方法，即在两相区（α+γ）保温0.1-5h，然后以0.1-10℃/s的冷却速度冷至A1以下某一温度，保温0.1-5h，最后以0.1-10℃/s的冷却速度冷至室温。这种方法虽然比传统的罩退工艺，退火时间短，但对实际生产来说较难实现。因此亟需一种可以批量化、低成本、稳定生产热冲压成形钢的工艺。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种具有良好的冷加工性的热冲压成形钢；本发明还提供了一种低成本、批量化的热冲压成形钢的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明成分的质量百分含量为：C 0.18～0.25%，Mn 1.00～1.50%，Si 0.15～0.40%，P≤0.020%，S≤0.005%，Cr 0.10～0.30%，Ti 0.010～0.050%，Alt 0.020～0.060%，B 15ppm～50ppm，[N]≤40ppm，其余为Fe和不可避免杂质。
本发明所采用合金元素的功用如下：
C：起固溶强化的作用，决定淬火后马氏体相的强度，即决定热冲压成形钢的最终性能。因此，C含量控制在0.18～0.25%。
Si：一方面可以抑制钢中碳化物的析出，保证淬火后马氏体相的碳含量，另一方面通过固溶强化，提高钢的强度，同时Si含量过高会降低马氏体钢的韧塑性。故Si应控制在0.15～0.40%。
Mn：对提高钢的淬透性最强，通过加入较多的Mn元素保证钢的淬透性，Mn含量过多会降低钢的焊接性能。因此，Mn含量应控制在1.00～1.50%。
Cr：能够有效提高钢的淬透性和防止高温表面氧化，但Cr含量过高会恶化钢的加工性能。因此，Cr含量应控制在0.10～0.30%。
S：不可避免的杂质，形成硫化物夹杂物会在晶界处偏析，恶化钢的性能，因此应控制在0.005%以下。
N：在钢中形成氮化物，可起到强化作用，但过多的N会使钢的塑性和韧性降低，故N应控制在40ppm以下。
P：容易在钢的晶界处偏聚，使钢的韧脆性显著增加，从而使氢致延迟断裂敏感性升高，因此，P含量应控制在0.020%以下。
Al：用在冶炼过程中脱氧定氮剂，另外还可以起到高温抗氧化的作用，但过多的Al会形成氧化铝夹杂物，恶化钢的性能，因此Al含量应控制在0.020～0.060%。
Ti：形成碳、氮化物，一方面可以形成沉淀强化，另一方面在钢奥氏体化时，可起到阻碍奥氏体晶粒长大的作用，从而保证淬火后钢的强度。因此Ti含量应控制在0.010～0.050%。
B：对钢的淬透性有明显的效果，同时细小的硼化物在晶界处偏聚，强化晶界，提高钢的韧性，但当B的质量分数超过50ppm时，会使B在晶界处过量析出，降低钢的韧性。因此，B含量应控制在15～50ppm。
本发明方法包括加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序；所述热轧采用的铸坯成分的质量百分含量如上所述。
本发明方法所述加热工序的均热温度为1150～1250℃，在炉总时间为90～150分钟。
本发明方法所述热轧工序：采用前段冷却，终轧温度为850～900℃，卷取温度为560～650℃。
本发明方法所述冷轧工序的冷轧压下量≥50%。
本发明方法所述连续退火工序：保温温度780～830℃，保温时间100～200s，缓冷结束温度650～700℃，快冷结束温度400～450℃，过时效温度370～400℃。
本发明方法所述平整工序的平整延伸率为0.6%～1.6%。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明钢带具有良好的冷加工剪切性能，表面质量优异，成本低廉。
本发明方法通过控制热轧、冷轧和连续退火以及平整等工艺参数来生产热冲压成形钢的方法，具有实施难度小，成本较低，生产过程稳定，成品性能优异的特点；可以有效降低生产成本、提高生产效率。采用连续退火工艺生产热冲压成形钢，较罩退工艺生产效率高，节约成本，产品性能稳定。
本发明方法通过调整成分设计、热轧、冷轧、退火及平整工艺参数，生产出高性能的热冲压成形钢带；产品性能为：抗拉强度介于500～700MPa，屈服强度300～500MPa，延伸率20%以上；具有良好的冷热成形性和淬透性，成形后强度级别能达到1500MPa，具有低回弹性，能够有效的提高零件的精度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1～12：本热冲压成形钢采用下述具体工艺生产而成。
（1）各实施例采用采用表1所述化学成分的铸坯进行生产。
表1：实施例1～12铸坯的化学成分（wt%）
（2）工艺过程为：加热→热轧→冷轧→连续退火→平整→卷取入库，控制各工序的参数如下所述：加热工序采用步进式加热炉加热，均热段铸坯的加热温度为1150～1250℃，在炉总时间为90～150分钟；热轧工序采用前段冷却，终轧温度为850～900℃，卷取温度为560～650℃；冷轧工序的冷轧压下量≥50%；连续退火工序的保温温度780～830℃，保温时间100～200s，缓冷结束温度650～700℃，快冷结束温度400～450℃，过时效温度370～400℃；平整工序的平整延伸率为0.6%～1.6%。各实施例的具体工艺参数见表2。
表2：实施例1～12的工艺参数
（3）实施例1～12所得热冲压成形钢进行性能检测，试样标距为80mm，平行段的宽度为20mm，检测得到的力学性能见表3。
表3：实施例1～12所得产品的力学性能