本發(fā)明涉及超高強(qiáng)鋼材料，具體涉及一種薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、與傳統(tǒng)燃油車相比較，新能源汽車由于電池組的增加，重量通常比同級(jí)別燃油車重。以緊湊型suv為例，燃油車重約1.4噸，而新能源電動(dòng)車重量＞1.7噸；市場(chǎng)上暢銷的新能源汽車重量主要集中在2.2~2.4噸，比相同規(guī)格的燃油車要重300~500kg，因而對(duì)輕量化的訴求強(qiáng)烈。超高強(qiáng)鋼材料因其?輕量化、高強(qiáng)度、性價(jià)比高的特性，被大量應(yīng)用于新能源汽車的汽車底盤等部件的制造。

2、trip鋼作為超高強(qiáng)鋼材料的一種，應(yīng)用前景極為廣闊，但在目前的研究和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)存在以下問題：（1）強(qiáng)塑性匹配矛盾?？估瓘?qiáng)度低、強(qiáng)塑積低、屈強(qiáng)比低，無法滿足現(xiàn)代新能源汽車對(duì)材料更高強(qiáng)度的需求。（2）成形性能差和延展性能不足。尤其當(dāng)抗拉強(qiáng)度升高到1500mpa級(jí)時(shí)，材料的成形性能和延展性能均明顯下降，難以達(dá)到新能源汽車制造廠對(duì)超高強(qiáng)鋼材料成形性和高塑性的指標(biāo)要求。（3）制造成本高。不合理的合金元素配比增加了成本和制造難度。（4）輕量化特性還有待可提升空間。制備得到的鋼板偏厚，超高強(qiáng)鋼材料?輕量化的優(yōu)勢(shì)不明顯。

3、cn107460408a公開了一種1.5gpa級(jí)以上的超高強(qiáng)trip鋼及其制備方法，雖然抗拉強(qiáng)度達(dá)到1500mpa，延伸率為≥20％，強(qiáng)塑積≥30gpa·%，解決了上述（1）和（2）的部分問題，但其合金制造成本較高，mn含量高達(dá)5%~10%，冶煉和軋制難度增大，而且其厚度偏大（厚度為3～3.5mm），trip鋼輕量化的優(yōu)勢(shì)不明顯；屈強(qiáng)比低（屈強(qiáng)比＜0.55），不利于提高新能源汽車的耐沖擊性能。目前公開的技術(shù)中，對(duì)于薄規(guī)格、抗拉強(qiáng)度＞1500mpa、高屈強(qiáng)比的trip鋼的研究還存在空白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中trip鋼存在強(qiáng)塑性匹配矛盾、成形性能差和延展性能不足、制造成本高和鋼板厚度大的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板及其制備方法，化學(xué)成分配比合理，制備得到的高屈強(qiáng)比型trip鋼板厚度在1.0～2.5mm，呈現(xiàn)高屈強(qiáng)比型特征，抗拉強(qiáng)度＞1500mpa，同時(shí)還具有高延展性和強(qiáng)塑性匹配，應(yīng)用前景廣闊。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板，高屈強(qiáng)比型trip鋼板的化學(xué)成分組成及其質(zhì)量百分含量為：c?0.23%~0.26%，si?1.2%~1.5%，mn?2.8%~3.2%，nb?0.045%~0.065%，ti?0.035%~0.055%，cr?0.5%~0.7%，alt?1.0%~1.3%，p≤0.005%，s≤0.003%，n≤0.0035%，o≤0.005%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)；

3、同時(shí)滿足2.3%≤alt+si≤2.7%且0.9≤si/alt≤1.4；3.3%≤mn+cr≤3.9%且4.5≤mn/cr≤5.6；0.09%≤nb+ti≤0.11%；

4、高屈強(qiáng)比型trip鋼板的厚度為1.0～2.5mm；

5、顯微組織為晶界鐵素體+貝氏體+殘留奧氏體；

6、屈強(qiáng)比為0.8~0.9，抗拉強(qiáng)度＞1500mpa，斷后伸長(zhǎng)率＞12.5%，擴(kuò)孔率＞20%，強(qiáng)塑積＞20gpa·%。

7、進(jìn)一步的，高屈強(qiáng)比型trip鋼板的顯微組織為15%~25%晶界鐵素體，60%~75%貝氏體以及≥10%殘留奧氏體。

8、進(jìn)一步的，鐵素體平均晶粒尺寸≤2.0μm，存在于貝氏體/貝氏體的相界面處；貝氏體基準(zhǔn)單元的平均晶粒尺寸≤6.0μm，為粒狀貝氏體。

9、第二方面，本發(fā)明提供一種薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板的制備方法，包括如下步驟：

10、（1）冶煉和鍛造：冶煉得到鋼坯，鋼坯加熱鍛造得到鍛坯；

11、（2）熱軋和卷?。簩㈠懪骷訜嶂翃W氏體化均熱溫度，在均熱段保溫40~60min；開軋溫度為1140~1170℃，終軋溫度為840~880℃；軋后采用層流快冷的冷卻模式進(jìn)行卷取，得到熱軋鋼卷；

12、（3）平整：將熱軋鋼卷冷卻后，進(jìn)行平整，平整延伸率設(shè)置為1.5%~1.9%；

13、（4）一次退火：將平整后的鋼卷進(jìn)行一次退火，采取罩式爐退火；

14、（5）酸洗和冷軋：將一次退火后的鋼卷進(jìn)行酸洗后冷軋，冷軋累計(jì)壓下率≥60%，得到1.0~2.5mm厚度規(guī)格的冷硬帶鋼；

15、（6）二次退火：將冷硬帶鋼進(jìn)行二次退火，采取連續(xù)退火工藝，以＞100℃/s的加熱速率快速加熱到退火溫度，退火均熱溫度設(shè)定為850±10℃，退火時(shí)間為60±20s；然后以＞45℃/s的冷速快速冷卻到過時(shí)效溫度，過時(shí)效溫度為390±15℃，過時(shí)效等溫時(shí)間為180±30s；最后將鋼板以20℃/s的冷速至室溫，得到高屈強(qiáng)比型trip鋼板。

16、進(jìn)一步的，步驟（1）中鍛造的開鍛溫度≥1180℃，終鍛溫度≥950℃。

17、進(jìn)一步的，步驟（2）中奧氏體化均熱溫度為1230±20℃。

18、進(jìn)一步的，步驟（2）中層流快冷的冷卻模式為以＞35℃/s的冷速快速冷卻至480~520℃。

19、進(jìn)一步的，步驟（4）中罩式爐退火的退火溫度設(shè)定為550~580℃，退火時(shí)間為8~12h。

20、進(jìn)一步的，步驟（5）中冷軋最后兩道次的壓下率分別控制在＞12%和＞10%。

21、本發(fā)明的有益效果在于：

22、本發(fā)明提供了一種薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板，規(guī)格薄，厚度在1.0～2.5mm；強(qiáng)度高，呈現(xiàn)高屈強(qiáng)比型特征，屈強(qiáng)比為0.8～0.9，抗拉強(qiáng)度＞1500mpa；延展性強(qiáng)，具有優(yōu)良的強(qiáng)塑性匹配，斷后伸長(zhǎng)率＞12.5%，擴(kuò)孔率＞20%，強(qiáng)塑積＞20gpa·%；化學(xué)配比合理，制備方法科學(xué)，得到的微觀組織為晶界鐵素體+貝氏體+殘留奧氏體。本發(fā)明提供的高屈強(qiáng)比型trip鋼板可應(yīng)對(duì)新能源汽車制造業(yè)對(duì)輕量化、超高強(qiáng)度級(jí)別、薄規(guī)格的高性能鋼的需求，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)特征：

1.?一種薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板，其特征在于，高屈強(qiáng)比型trip鋼板的化學(xué)成分組成及其質(zhì)量百分含量為：c?0.23%~0.26%，si?1.2%~1.5%，mn?2.8%~3.2%，nb0.045%~0.065%，ti?0.035%~0.055%，cr?0.5%~0.7%，alt?1.0%~1.3%，p≤0.005%，s≤0.003%，n≤0.0035%，o≤0.005%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)；

2.如權(quán)利要求1所述的一種薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板，其特征在于，高屈強(qiáng)比型trip鋼板的顯微組織為15%~25%晶界鐵素體，60%~75%貝氏體以及≥10%殘留奧氏體。

3.如權(quán)利要求1所述的一種薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板，其特征在于，鐵素體平均晶粒尺寸≤2.0μm，存在于貝氏體/貝氏體的相界面處；貝氏體基準(zhǔn)單元的平均晶粒尺寸≤6.0μm，為粒狀貝氏體。

4.一種如權(quán)利要求1所述的薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

5.如權(quán)利要求4所述的薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板的制備方法，其特征在于，步驟（1）中鍛造的開鍛溫度≥1180℃，終鍛溫度≥950℃。

6.如權(quán)利要求4所述的薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板的制備方法，其特征在于，步驟（2）中奧氏體化均熱溫度為1230±20℃。

7.如權(quán)利要求4所述的薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板的制備方法，其特征在于，步驟（2）中層流快冷的冷卻模式為以＞35℃/s的冷速快速冷卻至480~520℃。

8.如權(quán)利要求4所述的薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板的制備方法，其特征在于，步驟（4）中罩式爐退火的退火溫度設(shè)定為550~580℃，退火時(shí)間為8~12h。

9.如權(quán)利要求4所述的薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型trip鋼板的制備方法，其特征在于，步驟（5）中冷軋最后兩道次的壓下率分別控制在＞12%和＞10%。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及超高強(qiáng)鋼材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄規(guī)格超高強(qiáng)度的高屈強(qiáng)比型TRIP鋼板及其制備方法，高屈強(qiáng)比型TRIP鋼板的化學(xué)成分組成及其質(zhì)量百分含量為：C?0.23%~0.26%，Si?1.2%~1.5%，Mn?2.8%~3.2%，Nb?0.045%~0.065%，Ti?0.035%~0.055%，Cr?0.5%~0.7%，Alt?1.0%~1.3%，P≤0.005%，S≤0.003%，N≤0.0035%，O≤0.005%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明提供的高屈強(qiáng)比型TRIP鋼板化學(xué)成分配比合理，具有薄規(guī)格、抗拉強(qiáng)度＞1500MPa、高屈強(qiáng)比的特性，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)研發(fā)人員：侯曉英,殷繼麗,南曉斌,王國(guó)強(qiáng),康華偉,尹翠蘭,丁明凱,郝亮,劉萬春,王鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10