本发明属于冷轧汽车用钢制造领域，涉及一种1000mpa级冷轧薄板(0.6-2mm)汽车用钢及超快冷生产方法。
背景技术：
：汽车轻量化已成为汽车行业发展的主要趋势，即在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的重量，从而提高汽车的动力，减少燃料的消耗，进而降低排气污染。实验证实，汽车的重量降低1％，油耗可降低0.7％。为了满足汽车轻量化的发展需求，高强钢、超高强钢应运而生。据统计，目前强度1000mpa级的汽车钢被广泛使用。主要应用于汽车的结构件、加强件和防撞件，比如汽车保险杠、防撞杆及防撞杆加强架构件等。要想得到强度高的汽车钢板，在其研发生产过程中，就要对其化学成分和生产工艺进行优化。现有技术中，对于生产钢板的冷却方式一般采用较低的冷却速度到一定的温度，经过查阅大量的文献分析研究，如果采用一般的冷却方式生产强度级别高的钢板，需要添加种类和含量较多的合金元素，这样就增加了生产成本。公开号为cn109371317a的专利中提出了一种1000mpa级超快冷冷轧双相钢板及其制备方法，其优选化学成分百分比为：c：0.1～0.15％，si：0.3～0.9％，mn：1.6～2.2％，p≤0.015％，s≤0.008％，als：0.03～0.06％，nb：0.02～0.05％，n≤0.005％，其余为fe及不可避免杂质；制备方法包括冶炼、连铸、热轧、冷轧、退火、平整工序。尽管具有优良的力学性能，但是其较高的碳含量，会影响其焊接性能和轧制难度。且有含有合金元素，生产成本较高。公开号为cn102586688a、cn107043888a、cn105132816a的专利中也分别提出了强度在1000mpa左右的钢板及其生产方法，但其成分中均含有元素cr，虽然可以提高钢板的淬透性，但是在热轧过程中会有很大难度，不利于生产。技术实现要素：为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种1000mpa级冷轧薄板汽车用钢及超快冷生产方法，利用超快冷技术，在不添加任何合金元素的情况下生产强度为1000mpa的钢板，在保证钢板性能的前提下，降低生产成本。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种1000mpa级冷轧薄板汽车用钢，化学成分按质量百分比计：c：0.09％～0.20％，si：0.18％～0.28％，mn：2.0％～2.8％，p≤0.018％，s≤0.005％，als：0.025％～0.062％，其余为fe及不可避免的杂质。所述冷轧薄板汽车用钢的屈服强度：700～850mpa，抗拉强度：1000～1180mpa，延伸率：18％～25％。c：碳是钢中最有效的固溶强化元素，钢板的强度随碳含量的提高而显著增，但碳含量过高，钢板的塑性下降，成形性和焊接性能降低；碳含量过低，会导致钢板的强度不足，因此，碳含量控制在0.09％～020％。si：硅元素可以扩大α γ区，使临界区处理的温度范围加宽，硅为非碳化物形成元素，通过固溶强化来提高钢板的强度和冷加工变形硬化率，硅含量不足，钢板的强度、塑性同时降低；硅含量过高，会降低热轧板坯的表面质量、冷轧钢板的涂镀性能和焊接性能。因此，硅含量为0.18％～0.28％。mn：锰元素可以有效提高产品的淬透性，是有效的固溶强化元素之一，可以促进马氏体的形成。锰含量过高，则会造成严重的成分偏析，形成带状组织，影响钢板的力学性；锰含量过低，马氏体形成量不足，强度下降。因此，锰含量控制在2.0％～2.8％。p、s：磷、硫为残留元素，磷含量过高，会严重破坏钢的冲击韧性，极易造成钢板中心偏析，且存在二次加工脆性，影响钢板的热加工及焊接性；硫含量过高，会使钢板的冷弯和扩孔性能下降，易与mn形成非金属夹杂物，故两者均应尽量控制在较低水平。即p≤0.018％，s≤0.005％。al：铝元素作为脱氧剂或合金化元素加入钢中，铝脱氧能力比硅、锰强得多。铝在钢中的主要作用是细化晶粒、固定钢中的氮，从而显著提高钢的冲击韧性，降低冷脆倾向和时效倾向性。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。所以也要控制其含量。因此铝含量控制在0.025～0.062％。一种1000mpa级冷轧薄板汽车用钢及超快冷生产方法，该生产方法为：冶炼→连铸→热轧→酸洗→冷轧→连续退火；连续退火工序的快冷段采用超快冷方式，以100～130℃/s的冷却速度快冷至80～100℃。所述的连续退火工序：以5～10℃/s的加热速率将带钢加热到750～810℃，保温时间为160-180s，缓冷速度为5-9℃/s，缓冷温度650～730℃，快冷段采用超快冷方式，再以30～50℃/s的加热速度加热到270～290℃，然后时效处理240～420s，之后风冷至室温。所述的热轧：板坯加热温度为1220～1280℃，保温180min以上；热轧开轧温度大于1100℃，终轧温度为870～950℃；卷取温度为660～720℃。所述的冷轧：冷轧压下率控制在60％～70％。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)本发明所提供的抗拉强度大于1000mpa的冷轧薄板钢板，化学成分简单，除c、si、mn外不添加其它元素，冶炼成本低廉，工艺控制简便。2)本发明采用超快冷工艺，可以实现轧件在极短时间内快速降温至目标温度，通过控制轧件开轧温度、终轧温度及轧后冷却速度，来控制轧材的高温奥氏体组织形态及转变过程，最终控制钢材的组织类型，形态及分布，从而达到提高轧材组织和力学性能的目的。连续退火为双相区加热，快冷要求的冷却速度为100～130℃/s，连退生产方法较为简单。3)室温下得到铁素体(30～60％)和马氏体(40～70％)组织，组织均匀，力学性能优异，钢板抗拉强度大于1000mpa，同时具有良好塑性，为汽车行业提供了理想的轻量化材料。具体实施方式下面对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。一种1000mpa级冷轧薄板汽车用钢，化学成分按质量百分比计：c：0.09～0.20％，si：0.18～0.28％，mn：2.0～2.8％，p≤0.018，s≤0.005％，als：0.025～0.062％，其余为fe及不可避免杂质。1000mpa级冷轧薄板汽车用钢的屈服强度：700～850mpa，抗拉强度：1000～1180mpa，延伸率：18％～25％。一种1000mpa级超快冷冷轧薄板用钢板的生产方法，生产工艺过程为：冶炼→连铸→热轧→酸洗→冷轧→连续退火。其中，退火工序的快冷段采用超快冷方式，以100～130℃/s的冷却速度快冷至80～100℃。1)冶炼：按照设计成分进行冶炼，即c：0.09％～0.20％，si：0.18％～0.28％，mn：2.0％～2.8％，p≤0.018％，s≤0.005％，als：0.025％～0.062％，其余为fe及不可避免杂质。连铸成板坯。2)热轧：板坯加热温度为1220～1280℃，保温180min以上；热轧开轧温度大于1100℃，终轧温度为870～950℃；卷取温度为660～720℃。3)酸洗和冷轧：热轧板经常规酸洗后进行冷轧，冷轧压下率控制在60％～70％之间。4)连续退火：以5～10℃/s的加热速率将带钢加热到温度750～810℃，保温时间为160-180s，缓冷速度为5-9℃/s，缓冷温度650～730℃，超快冷速度为100～130℃/s，快冷至80～100℃，再以30～50℃/s的加热速度加热到270～290℃，然后时效处理240～420s，之后风冷至室温。实施例1000mpa级冷轧薄板汽车用钢的化学成分如表1所示：表1化学成分(wt％)实施例csimnpsalsfe10.0920.272.10.0170.0030.030余量20.130.192.50.0120.0050.028余量30.0980.252.70.0130.0050.060余量40.120.202.30.0150.0040.055余量50.150.262.60.0120.0040.050余量60.180.212.20.0140.0030.058余量1000mpa级冷轧薄板汽车用钢生产的轧制工艺参数如表2所示：表2轧制工艺参数1000mpa级冷轧薄板汽车用钢生产的连退工艺参数如表3所示：表3连退工艺参数1000mpa级冷轧薄板汽车用钢生产的力学性能如表4所示：表4钢板的力学性能实施例rp0.2(mpa)rm(mpa)a(％)175610802228001100213820115019478010902458161123206780107623本发明采用超快冷工艺，可以实现轧件在极短时间内快速降温至目标温度，通过控制轧件开轧温度、终轧温度及轧后冷却速度，来控制轧材的高温奥氏体组织形态及转变过程，最终控制钢材的组织类型，形态及分布，从而达到提高轧材组织和力学性能的目的。连续退火为双相区加热，快冷要求的冷却速度为100～130℃/s，连退生产方法较为简单。当前第1页1 2 3
技术特征：1.1000mpa级冷轧薄板汽车用钢，其特征在于，化学成分按质量百分比计：c：0.09％～0.20％，si：0.18％～0.28％，mn：2.0％～2.8％，p≤0.018％，s≤0.005％，als：0.025％～0.062％，其余为fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的1000mpa级冷轧薄板汽车用钢，其特征在于，所述冷轧薄板汽车用钢的屈服强度：700～850mpa，抗拉强度：1000～1180mpa，延伸率：18％～25％。
3.一种根据权利要求1或2所述的1000mpa级冷轧薄板汽车用钢的超快冷生产方法，其特征在于，该生产方法为：冶炼→连铸→热轧→酸洗→冷轧→连续退火；连续退火工序的快冷段采用超快冷方式，以100～130℃/s的冷却速度快冷至80～100℃。
4.根据权利要求3所述的1000mpa级冷轧薄板汽车用钢的超快冷生产方法，其特征在于，所述的连续退火工序：以5～10℃/s的加热速率将带钢加热到750～810℃，保温时间为160-180s，缓冷速度为5-9℃/s，缓冷温度650～730℃，快冷段采用超快冷方式，再以30～50℃/s的加热速度加热到270～290℃，然后时效处理240～420s，之后风冷至室温。
5.根据权利要求3所述的1000mpa级冷轧薄板汽车用钢的超快冷生产方法，其特征在于，所述的热轧：板坯加热温度为1220～1280℃，保温180min以上；热轧开轧温度大于1100℃，终轧温度为870～950℃；卷取温度为660～720℃；
冷轧：冷轧压下率控制在60％～70％。
技术总结本发明涉及1000MPa级冷轧薄板汽车用钢及超快冷生产方法，化学成分按质量百分比计：C：0.09％～0.20％，Si：0.18％～0.28％，Mn：2.0％～2.8％，P≤0.018％，S≤0.005％，Als：0.025％～0.062％，其余为Fe及不可避免的杂质。优点是：该汽车用钢是抗拉强度大于1000MPa的冷轧薄板钢板，化学成分简单，除C、Si、Mn外不添加其它元素，冶炼成本低廉，工艺控制简便。
技术研发人员：金晓龙;孙荣生;刘仁东;李岩;蔡顺达;宋利伟;徐荣杰;郭金宇;王科强;孟静竹
受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司
技术研发日：2020.11.11
技术公布日：2021.03.12
