本發(fā)明的技術(shù)思想涉及一種冷軋鋼板，更具體地，涉及一種具有優(yōu)異彎曲性和耐氫脆性的超高強(qiáng)度冷軋鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、最近，各種環(huán)境和能源使用法規(guī)導(dǎo)致了對高強(qiáng)度鋼板的需求，以提高燃料效率和耐用性。特別地，對于用汽車結(jié)構(gòu)鋼制造諸如前保險杠和側(cè)梁的部件來說，高屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度是重要的。這里，用于制造高強(qiáng)度鋼板的微觀結(jié)構(gòu)應(yīng)該由諸如馬氏體和貝氏體的低溫結(jié)構(gòu)組成。這種結(jié)構(gòu)易于因鋼內(nèi)部殘留的氫或從外部流入的氫而發(fā)生脆化斷裂。這稱為氫脆。氫脆的特征在于，發(fā)生斷裂的強(qiáng)度低于一般發(fā)生斷裂的強(qiáng)度，并且隨著強(qiáng)度增加變得更加敏感。此外，由于即使在非常小的應(yīng)力下材料也會因氫脆而破壞，因此正在尋求解決該問題的措施。

2、作為相關(guān)文獻(xiàn)，有韓國專利申請no.10-2018-0047388。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、因此，本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有優(yōu)異彎曲性和耐氫脆性的超高強(qiáng)度冷軋鋼板及其制造方法。

3、應(yīng)當(dāng)理解，技術(shù)問題僅作為示例提供，并且本發(fā)明的技術(shù)思想不限于此。

4、技術(shù)方案

5、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，可以通過提供一種具有優(yōu)異彎曲性和耐氫脆性的超高強(qiáng)度冷軋鋼板及其制造方法來實(shí)現(xiàn)上述和其他目標(biāo)。

6、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種超高強(qiáng)度冷軋鋼板，其以重量％計包含：碳(c)：0.23重量％至0.40重量％；硅(si)：0.05重量％至1.0重量％；錳(mn)：0.5重量％至3.0重量％；釩(v)：0.01重量％至0.12重量％；鋁(al)：0.01重量％至0.3重量％；鉻(cr)：大于0重量％且小于或等于0.5重量％；鈦(ti)：大于0重量％且小于或等于0.1重量％；磷(p)：大于0重量％且小于或等于0.02重量％；硫(s)：大于0重量％且小于或等于0.01重量％；和硼(b)：0.001重量％至0.005重量％；其余為fe及其他不可避免的雜質(zhì)，其中最終微觀結(jié)構(gòu)包括體積分?jǐn)?shù)為90％或更多的回火馬氏體，其中回火馬氏體中析出物之間的平均間距為300nm或更大，析出物的平均尺寸為200nm，并且以最終微觀結(jié)構(gòu)中20μm2的面積為基準(zhǔn)，平均尺寸為40nm的析出物的數(shù)量為25或更多。

7、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，冷軋鋼板的表面層可以包括軟質(zhì)區(qū)域，該軟質(zhì)區(qū)域的硬度小于基礎(chǔ)材料平均硬度的85％，其中軟質(zhì)區(qū)域的厚度與基礎(chǔ)材料的厚度之比為0.03至0.10。

8、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，冷軋鋼板可以具有12μm的原奧氏體晶粒尺寸(pags)。

9、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，冷軋鋼板以重量％計還可以包含：鉬(mo)：0.01重量％至0.3重量％或鈮(nb)：0.01重量％至0.1重量％。

10、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，冷軋鋼板的[c]+[v]+[cr]+[mo]+[nb]的值(其中[c]、[v]、[cr]、[mo]和[nb]是碳、釩、鉻、鉬和鈮的重量％值)可以小于0.63。

11、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，超高強(qiáng)度冷軋鋼板可以具有1200mpa或更高的屈服強(qiáng)度(yp)、1500mpa或更高的拉伸強(qiáng)度(ts)、7.0％或更大的伸長率(el)、7.0％或更大的屈服比、2.5或更小的彎曲性(r/t)以及35％或更小的氫脆伸長減少率。

12、根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種制造超高強(qiáng)度冷軋鋼板的方法，該方法包括：對鋼進(jìn)行熱軋以提供熱軋鋼板，所述鋼以重量％計包含碳(c)：0.23重量％至0.40重量％；硅(si)：0.05重量％至1.0重量％；錳(mn)：0.5重量％至3.0重量％；釩(v)：0.01重量％至0.12重量％；鋁(al)：0.01重量％至0.3重量％；鉻(cr)：大于0重量％且小于或等于0.5重量％；鈦(ti)：大于0重量％且小于或等于0.1重量％；磷(p)：大于0重量％且小于或等于0.02重量％；硫(s)：大于0重量％且小于或等于0.01重量％；硼(b)：0.001重量％至0.005重量％；其余為fe及其他不可避免的雜質(zhì)；對熱軋鋼板進(jìn)行冷軋，以提供冷軋鋼板；對冷軋鋼板進(jìn)行加熱；對加熱后的冷軋鋼板進(jìn)行退火；對退火后的冷軋鋼板進(jìn)行冷卻；以及對冷卻后的冷軋鋼板進(jìn)行再加熱和回火，其中，對冷軋鋼板進(jìn)行退火時，退火溫度在750℃至950℃的溫度范圍內(nèi)逐漸升高，沒有保持恒溫的區(qū)段，直到對冷軋鋼板進(jìn)行冷卻。

13、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，在冷軋鋼板的退火中，退火溫度(t)可以滿足下式1與時間(t)的關(guān)系：

14、[式1]

15、退火溫度(t)＝a×t2+b×t+c(其中，a、b和c常數(shù)滿足-0.007<a<-0.005，2<b<3，500<c<700)。

16、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，在冷軋鋼板的加熱中，加熱速率可以為3℃/秒或更大，并且在冷軋鋼板的退火中，加熱速率可以小于3℃/秒。

17、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，熱軋可以在1180℃至1300℃的再加熱溫度(srt)、800℃至950℃的精軋出口溫度(fdt)和500℃至700℃的卷取溫度(ct)的條件下進(jìn)行。

18、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，對退火后的冷軋鋼板的冷卻可以包括：以3℃/秒至15℃/秒的冷卻速率將退火后的冷軋鋼板慢速冷卻直到700至800℃；以80℃/秒至150℃/秒的冷卻速率對慢速冷卻后的冷軋鋼板進(jìn)行初次快速冷卻直到300℃至350℃；以及以30℃/秒至90℃/秒的冷卻速率對經(jīng)過初次快速冷卻的冷軋鋼板進(jìn)行二次快速冷卻直到室溫至300℃。

19、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，冷卻的冷軋鋼板的再加熱和回火可以包括：對經(jīng)過二次快速冷卻的冷軋鋼板進(jìn)行再加熱，并在150℃至350℃下保持30秒至300秒進(jìn)行回火。

20、有益效果

21、根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)思想，可以實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異彎曲性和耐氫脆性的超高強(qiáng)度冷軋鋼板及其制造方法。具體地，通過用根據(jù)二次函數(shù)方程的溫升代替退火保溫區(qū)段，可以獲得適當(dāng)?shù)能涃|(zhì)(脫碳)區(qū)域，從而獲得超高強(qiáng)度鋼板，該鋼板滿足2.5或更小的目標(biāo)彎曲性(r/t)，并且由于抑制了原奧氏體晶粒尺寸(pags)的粗化，加氫后該鋼板滿足35％或更小的伸長減少率。另外，通過慢速冷卻后的初次和二次快速冷卻，可以抑制冷卻過程中的回火，并且通過后續(xù)回火可以實(shí)現(xiàn)均勻的回火馬氏體。另外，可以實(shí)現(xiàn)屈服強(qiáng)度為1200mpa或更大、拉伸強(qiáng)度為1500mpa或更大、高屈服比(70％或更大)的超高強(qiáng)度鋼板，并且將退火區(qū)段中的保溫區(qū)段替換為部分溫升，可將工藝時間縮短約10％或更多，從而提高生產(chǎn)率。

22、本發(fā)明的效果僅作為示例進(jìn)行描述，并且本發(fā)明的范圍不限于這些效果。

技術(shù)特征：

1.一種超高強(qiáng)度冷軋鋼板，其以重量％計包含：碳(c)：0.23重量％至0.40重量％；硅(si)：0.05重量％至1.0重量％；錳(mn)：0.5重量％至3.0重量％；釩(v)：0.01重量％至0.12重量％；鋁(al)：0.01重量％至0.3重量％；鉻(cr)：大于0重量％且小于或等于0.5重量％；鈦(ti)：大于0重量％且小于或等于0.1重量％；磷(p)：大于0重量％且小于或等于0.02重量％；硫(s)：大于0重量％且小于或等于0.01重量％；和硼(b)：0.001重量％至0.005重量％；其余為fe和其他不可避免的雜質(zhì)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高強(qiáng)度冷軋鋼板，其中，所述冷軋鋼板的表面層包括軟質(zhì)區(qū)域，所述軟質(zhì)區(qū)域的硬度小于基礎(chǔ)材料平均硬度的85％，其中，所述軟質(zhì)區(qū)域的厚度與所述基礎(chǔ)材料的厚度之比為0.03至0.10。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高強(qiáng)度冷軋鋼板，其中，所述冷軋鋼板的原奧氏體晶粒尺寸(pags)為12μm或更小。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高強(qiáng)度冷軋鋼板，其以重量％計還包含：鉬(mo)：0.01重量％至0.3重量％或鈮(nb)：0.01重量％至0.1重量％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的超高強(qiáng)度冷軋鋼板，其中，冷軋鋼板的[c]+[v]+[cr]+[mo]+[nb]的值(其中[c]、[v]、[cr]、[mo]和[nb]是碳、釩、鉻、鉬和鈮的重量％值)小于0.63。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高強(qiáng)度冷軋鋼板，其中，所述超高強(qiáng)度冷軋鋼板的屈服強(qiáng)度(yp)為1200mpa或更高，拉伸強(qiáng)度(ts)為1500mpa或更高，伸長率(el)為7.0％或更大，屈服比為7.0％或更大，彎曲性(r/t)為2.5或更小，氫脆伸長減少率為35％或更小。

7.一種制造超高強(qiáng)度冷軋鋼板的方法，所述方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在所述冷軋鋼板的退火中，退火溫度(t)滿足下式1與時間(t)的關(guān)系：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在所述冷軋鋼板的加熱中，加熱速率為3℃/秒或更大，并且

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在如下條件下進(jìn)行熱軋：1180℃至1300℃的再加熱溫度(srt)，800℃至950℃的精軋出口溫度(fdt)，500℃至700℃的卷取溫度(ct)。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，對退火后的冷軋鋼板進(jìn)行冷卻包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，對冷卻后的冷軋鋼板進(jìn)行再加熱和回火包括：對經(jīng)過二次快速冷卻的冷軋鋼板進(jìn)行再加熱，并在150℃至350℃下保持30秒至300秒進(jìn)行回火。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的超高強(qiáng)度冷軋鋼板以重量％計包含：0.23重量％至0.40重量％的碳(C)；0.05重量％至1.0重量％的硅(Si)；0.5重量％至3.0重量％的錳(Mn)；0.01重量％至0.12重量％的釩(V)；0.01重量％至0.3重量％的鋁(Al)；0重量％(不含端點(diǎn))至0.5重量％(包含端點(diǎn))的鉻(Cr)；0重量％(不含端點(diǎn))至0.1重量％(包含端點(diǎn))的鈦(Ti)；0重量％(不含端點(diǎn))至0.02重量％(包含端點(diǎn))的磷(P)；0重量％(不含端點(diǎn))至0.01重量％(包含端點(diǎn))的硫(S)；0.001重量％至0.005重量％的硼(B)；其余為鐵(Fe)及其他不可避免的雜質(zhì)，其中鋼板的最終微觀結(jié)構(gòu)包括體積分?jǐn)?shù)為90％或更多的回火馬氏體；回火馬氏體中析出物之間的平均間距為300nm或更大，析出物的平均尺寸為200nm或更小，并且以最終微觀結(jié)構(gòu)中20μm<supgt;2</supgt;的面積為基準(zhǔn)，平均尺寸為40nm或更小的析出物的數(shù)量為25或更多。

技術(shù)研發(fā)人員：孟翰松,李尚郁,樸俸俊,韓晟慶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：現(xiàn)代制鐵株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9