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1、汽车用先进高强度钢的特点和生产工艺【摘要】随着经济的快速发展，家庭汽车的不断普及促进了汽车工业的快速发展。为满足汽车轻量化发展的需求以及前述汽车板的各种性能要求，高强度钢和先进高强度钢近年来发展很快。因此先进高强度钢是目前汽车用钢研发的热点。但开发新钢种周期长，难度大，可合理借鉴专利进行创新开发。【关键词】先进高强度钢汽车用钢发明热轧冷轧汽车轻量化和安全性对汽车用钢的性能提出了新的、较高的要求，具体有以下6个方面：优良的成形性能；在保证塑性、延性指标的同时，提高强度降低冲压件重量；良好的表面状态和形貌、严格的尺寸精度；良好的连接性能和保型性能
2、；抗时效性稳定性和油漆烘烤硬化性；耐蚀性能［1］。先进高强度钢，其英文缩写为AHSS（AdvancedHighStrengthSteel）,主要包括双相（DP）钢、相变诱导塑性（TRIP）钢、复相（CP）钢、马氏体（M）钢、热成形（HF）钢和孪晶诱导塑性（TWIP）钢。1各种先进高强度钢的特点和生产工艺1.1双相钢（DP）双相钢组织是在纯净的铁素体晶界或晶内弥散分布着较硬的马氏体或贝氏体（一般在15%），强度与軔性协调很好，兼有高强度和良好的成形性。双相钢生产方法有热轧法和热处理法两种。热轧法是将热轧钢材的终轧温度控制在两相区的某一范围，然后
3、快速冷却，即通过控制最终形变温度及冷却速度的方法获得铁素体+马氏体双相组织。该方法又分为两种：一是常规热轧法，即在通常的终轧及卷取温度下获得双相组织；二为极低温度卷取热轧法，即在Ms点以下进行卷取，以获得双相组织。热处理法是将热轧或冷轧后的钢材重新加热到两相区并保温一定时间，然后以一定速度冷却，从而获得所需要的铁素体+马氏体双相组织。宝钢发明提供的一种热轧高强度双相钢板，其化学成分设计（按重量百分含量计）为：C:0.10—0.13%,Si：0.85-1.15%,Mn：1.40-1.70%,P：^0.015%,S：^0.005%,Al：0.01
4、5—0.035%,N:彡0.006%,余量为铁和不可避免杂质。生产过程：转炉吹炼和真空处理连铸加热和轧制轧后进行分段冷却卷取空冷。第一段水冷速度70—100°C/s,快速水冷目的是使材料迅速进入铁素体相区，中间空冷温度控制在620—660°C,空冷时间4-6s,空冷温度和时间的配合是为了获得适量的铁素体组织（体积分数80%左右）和较低的屈服强度，第二段水冷速度要求大于100°C/s,终冷温度＜200°C，第二段水冷的终冷温度优选150—200°C,其目的在于使未相变的奥氏体组织淬火成马氏体组织，提高钢材的抗拉强度。由于生产热轧双相钢的关键是控
5、制热轧后的冷却方式，因此本方法可以通过控制相变组织类型和比例来得到双相钢板所需的性能。通过该方法制造的钢板：屈服强度彡450MPa，抗拉强度彡800MPa，延伸率A50彡15%，具有较高的强度、塑型性和成形性，较好的延伸性、焊接性、冷弯性等使用性能［2］。1.2相变诱发塑性钢（TRIP）相变诱发塑性钢是指钢中存在多相组织的钢。这些相通常为铁素体、贝氏体、残余奥氏体和马氏体。在形变过程中，稳定存在的残余奥氏体向马氏体转变时引起了相变强化和塑性增长。为此残余奥氏体必须有足够的稳定性，以实现渐进式转变，一方面强化基体，另一方面提高均匀的伸长率，达到
6、强度和塑性同步增加的目标［3］。鞍钢发明提供的一种高强塑积TRIP钢板，其化学成分以质量百分比计为：C:0.08%—0.5%,Si：0.4%—2.0%，Mn：3%-8%,P：^0.10%,S：彡0.02%，A1:0.02%-4%,N：^0.01%,Nb：0-0.5%,V：0-0.5%,Ti：0-0.5%,Cr：0_2%,Mo：0_1%O生产过程，冶炼-＞连铸-＞热轧一酸洗-＞冷轧-＞罩式炉退火。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1.5孪晶诱导塑性钢（TWIP）
7、孪晶诱导塑性钢在室温下其组织为奥氏体，在变形过程中将发生机械孪晶并诱导塑性（即TWIP效应），从而保证了其优良的塑性。鞍钢发明提供的一种孪晶诱导塑性钢，其化学组成以重量百分比计为：CO.30%—0.80%，Si彡0.4%，Mn15%一25%,Al^O.05%,P0.04%-0.16%，ReO.10%-0.30%,N0.01%—0.02%。制备方法包括以下工艺步骤：（1）采用真空冶炼、出钢温度控制在1450—1550°C,浇注成锭料，以获得具有大量等轴晶结构的铸态组织；（2）将具有上述成分的铸锭热轧，开轧温度控制在1150—700°C，终轧温度
8、为>550°C,轧后钢板空冷或水淬；再经40%—80%的压下量，冷轧成厚度为0.5mm-3.0mm的钢板；（3）在600—1000°C的静态炉中对冷轧带材进行退火处
