专利名称：一种高延伸率冷轧trip钢板及其制备方法
技术领域：
本发明属于冷轧汽车用钢制造领域，涉及ー种抗拉強度大于780MPa，延伸率大于24%的低成本高延伸率冷轧TRIP钢板及其制备方法。
背景技术：
随着人们对汽车环保、安全、节能要求的不断提高，汽车用钢向着高強度和高延伸率的方向发展。780MPa级以上的冷轧高强度汽车用钢，作为目前应用最广泛的先进高强钢，成为各国学者和钢铁企业的研究重点。专利CN1782116A介绍了ー种高强度汽车用钢——双相钢，其组织结构为铁素体+马氏体，该钢种具有低屈服強度、高抗拉强度、低屈強比、快速加工硬化等优点，不足之处在 于起延伸率在15 24%之间，限制该钢种在汽车零件上的应用范围。专利CN101353761A介绍了ー种常规的C_Al_Mn系TRIP钢，其抗拉强度大于780MPa，不足之处在于A1含量过高，导致连铸困难，难以实现稳定批量生产。同时会导致连铸坯夹杂多，冷轧板表面质量差，难以满足汽车厂对汽车用冷轧板的需求。专利CN101429590A介绍了ー种高锰的TWIP钢，其优点在于高强度和高延伸率，能够满足大多数汽车零件关于强度和延伸率的要求，不足之处在于Μη含量过高，导致生产成本高，连铸和轧制困难，难以大批量エ业应用。专利CN102304664介绍了ー种中锰的TRIP钢，其特点在于Μη的含量在5 10%之间，优点在于该钢种具有良好的強度和延伸率，不足之处在于Μη含量高，生产成本高，连铸和轧制困难，难以实现稳定批量生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本的，抗拉强度彡780MPa，延伸率彡24%的高延伸率的冷轧TRIP钢板及其制造方法。为达到以上目的，本发明采用的技术方案为(1)ー种高延伸率冷轧TRIP钢板，其特征在于TRIP钢板的化学成分以质量百分比计为C 0. 15% 0. 25%、Si 0. 4% 1. 5%、Mn :0. 5% 2· 5%、P :0. 04% 0. 10%、S :彡 0. 02%、Al 0. 02% 0. 5%、N 0. 01%、Nb :0 0· 5%, V :0 0· 5%, Ti :0 0· 5%、Cr :0 2%、Mo :0 1%，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成；显微组织中铁素体以面积率计为1(Γ80%，残余奥氏体以面积率计为3 20%，马氏体以面积率计为(Γ20%，以及剩余部分为贝氏体。(2) ー种高延伸率冷轧TRIP钢板的制备方法，其过程包括冶炼、连铸、热轧、酸洗、冷轧、连续退火，其特征在于(a)轧制热轧加热温度1100 1250°C，保温时间为彡2h，开轧温度为彡1100°C，终轧温度850 950°C，卷取温度< 720°C ;热轧板厚度为2 4mm ;冷轧累积压下量40;(b)连续退火退火温度为700 Ac3+50°C，保温时间为30 360s，冷却速率为10 150°C /s，时效温度为300 600°C，时效时间为30 1200s，冷却速率为5 100°C /s，冷却至室温。即得到高延伸率冷轧TRIP钢板。
下面将对本发明化学成分的限定进行说明C:用于钢的強化以及提高残余奥氏体稳定性的重要元素，是生产TRIP钢不可或缺的元素。为了得到抗拉强度大于780MPa的TRIP钢，C含量在0.15%以上是必要的。同吋，如果C含量过多，容易导致成形性能和焊接性能下降，因此0. 25%是其上限。Si :是对提高TRIP钢的强度和延伸率有利的元素。Si元素的添加可以抑制渗碳体的析出，同时起到固溶強化的作用。因此Si元素的下限为0.4%。然而，如果Si元素含量过高将导致TRIP钢的表面质量、涂镀性能和焊接性能的下降，因此上限确定为1. 5%。Μη :是对提高TRIP钢的强度和保持奥氏体稳定性有利的元素。在低于0. 5%吋，強度不能够满足要求。在超过2. 5%时，将导致加工性能的恶化，因此上限为2. 5%，下限为0. 5%。P :是对提高TRIP钢的强度和保持奥氏体稳定性有利的元素。在低于0. 04%吋，强 度不能够满足要求。在超过0. 10%时，将导致P元素在晶界上的偏析进而恶化其加工性能，因此上限为0. 10%，下限为0. 04%。S :以Μη等硫化物系夹杂物形式残留，因此是有害元素。特别是钢板的強度越高，影响越大，在抗拉强度大于780MPa时，其含量必须控制在0. 02%以下。A1 是钢中必须的脱氧元素，当A1元素含量低于0.02%时，起不到脱氧效果，当A1含量高于0. 5%时，将导致氧化铝等夹杂物増加，影响产品的加工性能和表面质量。N :超过0. 01%时，将导致钢板的时效性和加工性能变差，因此其上限为0. 01%。Nb :主要作用是细化晶粒和析出強化的作用，同时改善焊接性能。Nb含量过高会导致钢板的加工性能变差。因此其上限为0. 5%。V :主要起到析出強化和改善焊接性能的作用。V含量过高会导致钢板的加工性能变差。因此其上限为0.5%。Ti :主要作用是细化晶粒和析出強化的作用，同时改善焊接性能。Ti含量过高导致钢板的加工性能变差。因此其上限为0. 5%。Cr :主要起到提高钢板強度和淬透性的作用。Cr含量过高会导致钢板塑性变差，因此其上限为2%。Mo :主要起到提高钢板強度和淬透性的作用，促进钢板中形成贝氏体组织。Mo含量过高，会导致钢板成本上升和加工性能下降。因此其上限为1%。本发明的制造方法包括(1)冶炼、连鋳工序；(2)轧制エ序(包括热轧和冷轧)；
(3)连续退火エ序。为了获得本发明的钢板，适当地控制连续退火エ序尤其重要。(1)冶炼、连铸エ序冶炼、连鋳工序未被特别限定，采用通常的方法生产出满足成分要求的钢水，经连铸机得到连铸坯。(2)轧制エ序轧制エ序对于得到本发明高延伸率TRIP钢板很重要，其エ艺要求为连铸坯加热温度1100 1250°C，保温时间为彡2h，开轧温度为彡1100°C，终轧温度850 950°C，卷取温度< 720°C，最終得到热轧板厚度为2 4mm。热轧结束后进行酸洗和冷轧，其中对酸洗エ序没有特别的要求，只要达到去除钢板表面氧化物，满足冷轧过程对表面要求就可以了。冷轧エ序要求冷轧压下率在40% 80%之间，压下率超过80%会导致冷轧困难，压下率低于40%会降低钢板的性能。(3)连续退火エ序退火温度对于得到本发明高强度钢板尤为重要，当温度低于700°C时，不能进行充分的再结晶，难以得到具有良好性能的钢板。当温度超过860°C时，奥氏体晶粒粗大化，难以得到所要的组织。保温时间过短将导致渗碳体无法溶解，过长将导致晶粒粗大。冷却速率，当冷却速率低于10°C /s吋，钢板中会出现珠光体，降低钢板的性能。当冷却速率大于150°C /s时，会导致钢板板形不好，生产成本上升，并且速率太快，导致无法形成铁素体组织。时效温度，如果低于300°C，将形成大量的马氏体，无法得到本发明的钢板。如果高 于600°C，将导致形成珠光体，降低钢板的強度和延伸率。时效时间，如果低于0. 5分钟，无法形成贝氏体+残余奥氏体组织。如果时间超过20分钟，则反应已经完成，不会起到提高钢板性能的效果。因此本发明钢板连续退火的优选エ艺为退火温度为700 Ac3+50°C，保温时间为:0. 5 6分钟，冷却速率为10 150°C /s，时效温度为300 600°C，时效时间为0. 5 20分钟，冷却速率为5 100°C /s，冷却至室温，即得到高延伸率冷轧TRIP钢钢板。通过成分设计和エ艺优化，本发明在抗拉强度大于780MPa的前提下，使得冷轧TRIP钢的延伸率高于24%，并且具有低成本，易于生产，能够实现稳定批量供货的优点。
图1 :实施例2金相组织照片，铁素体、贝氏体、奥氏体和马氏体；图2 实施例2透射电镜薄膜照片，铁素体组织；图3 实施例2透射电镜薄膜照片，贝氏体组织；图4 :实施例2透射电镜薄膜照片，铁素体和奥氏体组织；图5 :实施例2透射电镜薄膜照片，铁素体和马氏体组织。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进ー步说明实施例化学成分如表1所示表1化学成分(wt%)
权利要求
1.一种高延伸率冷轧TRIP钢板，其特征在于其化学成分以质量百分比计为C:O.15% O. 25%、Si :0. 4% I. 5%、Mn :0. 5% 2. 5%、P :0. 04% O. 10%、S ^ O. 02%、Al O.02% O. 5%、K0. 01%、Nb :0 0· 5%, V :0 0· 5%, Ti :0 0· 5%、Cr :0 2%、Mo :0 1%，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成；显微组织中铁素体以面积率计为109Γ80%，残余奥氏体以面积率计为3°/Γ20%，马氏体以面积率计为(Γ20%，以及剩余部分为贝氏体。
2.一种根据权利要求I所述的高强塑积TRIP钢板的制备方法，包括冶炼、连铸、热轧、酸洗、冷轧、连续退火，其特征在于热轧加热温度1100 1250°C，保温时间为彡2h，开轧温度为彡1100°C，终轧温度850 950°C，卷取温度< 720°C ;热轧板厚度为2 4mm ;冷轧累积压下量40% 80% ;退火温度为700 Ac3+50°C，保温时间为30 360s，冷却速率为10 150°C/s，时效温度为300 600°C，时效时间为30 1200s，冷却速率为5 IOO0C /s，冷却至室温。
全文摘要
本发明公开一种高延伸率冷轧TRIP钢板， C0.15%～0.25%、Si0.4%～1.5%、Mn0.5%～2.5%、P0.04%～0.10%、S≤0.02%、Al0.02%～0.5%、N≤0.01%、Nb0~0.5%，V0~0.5%，Ti0~0.5%、Cr0~2%、Mo0~1%，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成；显微组织中铁素体以面积率计为10~80%，残余奥氏体以面积率计为3~20%，马氏体以面积率计为0~20%，以及剩余部分为贝氏体热轧加热温度1100～1250℃，保温时间为≥2h，开轧温度为≥1100℃，终轧温度850～950℃，卷取温度＜720℃；热轧板厚度为2~4mm；冷轧累积压下量40％～80％；退火温度为700～Ac3+50℃，保温时间为30～360s，冷却速率为10～150℃/s，时效温度为300～600℃，时效时间为30～1200s，冷却速率为5～100℃/s，冷却至室温。
文档编号C21D8/02GK102952996SQ20121040863
公开日2013年3月6日 申请日期2013年1月4日 优先权日2013年1月4日
发明者郭金宇, 刘仁东, 王旭, 王科强, 徐荣杰, 林利, 徐鑫, 吕冬, 孙建伦 申请人:鞍钢股份有限公司