一种高屈强比复相钢及其制备方法和应用与流程
一种高屈强比复相钢及其制备方法和应用与流程
本发明涉及高强钢材料，具体涉及一种高屈强比复相钢及其制备方法和应用。
背景技术
新能源汽车产业蓬勃发展，引领了汽车发展方向，同时为汽车产业的低碳转型提供强有力的支撑。与传统燃油车相比较，新能源汽车更加关注续航里程、安全性及使用寿命，而且由于电池组的增加，重量通常比同级别燃油车重。以紧凑型SUV为例，燃油车重约1.4吨，而新能源电动车重量＞1.7吨；市场上畅销的电动车重量主要集中在2.2
2.4吨，比相同规格的燃油车要重300500 kg，因而对轻量化的诉求更为强烈。高强钢材料相比较铝合金、碳纤维等材料，具有高强度、轻量化、制造工艺、高性价比以及良好的可加工性能等特点，以及兼顾安全性和低碳环保性，是新能源汽车制造所采用的重要材料。对于钢铁制造企业，也在积极推动低碳转型，致力于降低材料制造过程中的能耗和碳排放，以提高材料的环保性。近年来，有研究学者提出的材料素化概念、一钢多用的制造理念以及低熵化先进高强钢产品设计和制造思路，均是为了在材料制造中实现绿色、环保、节能的目标。
而1.0GPa级别及以上高屈强比复相钢，存在的多用途、多规格以及小批量订货等特点，给钢铁企业在实际生产组织中带来诸多不便，主要表现在混浇坯降级改判率高、不同钢种及规格频繁过渡，导致产品的质量稳定性差。因此，探索低成本经济型、用户需求多元化、质量稳定的高屈强比复相钢的制备方法，可解决高屈强比复相钢存在的合金成本高、用途类别多、混浇批次多、产品规格多等工业实际生产中的诸多难题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
CN118291856A提供了一种高扩孔性的980MPa级热镀锌高屈强比复相钢及制备方法，屈强比＞0.80，抗拉强度≥980MPa，延伸率≥10%，扩孔率≥50%；
CN116949261A提供了一种基于薄板坯连铸连轧流程的贝/马复相980MPa级BQ&P钢的制备方法，屈强比＞0.595，抗拉强度≥1000MPa，延伸率≥22%；
CN116043120A提供了一种成型性能优异的1000MPa级冷轧高屈强比复相钢及其制备方法，添加了Mo、Cu、Ni等合金元素，抗拉强度≥1000MPa，屈服强度为820～950MPa，延伸率≥11%，扩孔率≥70%；
CN116043118A提供了一种超高扩孔性能980MPa级热镀锌高屈强比复相钢及制备方法，抗拉强度在980MPa以上，屈服强度为700～850MPa，延伸率≥12%，扩孔率≥60%；
CN116043133A提供了一种超高成形980MPa级热镀锌高屈强比复相钢及其制备方法，添加了大量的Mo、Cr等合金元素，抗拉强度在980MPa以上，屈服强度为700～850MPa，延伸率≥20%，扩孔率≥60%。
CN117418165A提供了一种1000MPa级含Zr复相钢及其制备方法，抗拉强度在1000MPa以上，钢板厚度为2.0～10.0mm；
CN116219303A提供了一种980MPa级热基镀锌高屈强比复相钢及其制备方法，屈服强度为800～860MPa，抗拉强度为1000～1100MPa，伸长率值为13.5～18.0%，扩孔率为65～85%。
从上述公开的相关专利来看，以上技术难题并未得到很好地解决。现有公开的技术，只是针对一种特定用途的1.0GPa级别及以上复相钢，进行生产方法、加工方法或制造方法的阐明，依然存在着合金成本高、用途类别多、混浇批次多、产品规格多等工业实际生产中的诸多难题。
技术实现思路
针对实际生产中高屈强比复相钢合金成本高、用途类别多、混浇批次多、产品规格多等技术问题，本发明提供一种高屈强比复相钢及其制备方法和应用，解决了高屈强比复相钢实际生产中存在的合金成本高、用途类别多、混浇批次多、产品规格多等诸多难题。
第一方面，本发明提供一种高屈强比复相钢，采用的钢坯包括如下重量百分数的化学成分：C 0.11%
0.14%，Si 0.55%0.75%，Mn 2.1%2.3%，AlT 0.6%0.8%，Cr 0.3%0.4%，Nb 0.04%0.07%，P≤0.005%，S≤0.005%，N≤0.0035%，O≤0.005%，余量为Fe及不可避免的杂质；复相钢屈强比＞0.70，抗拉强度＞1.0GPa，扩孔率＞35%；高屈强比复相钢为热轧高屈强比复相钢、冷轧高屈强比复相钢或镀锌高屈强比复相钢。进一步的，热轧高屈强比复相钢的微观组织为15%～25%铁素体+60%～75%马氏体/贝氏体+≥8%残留奥氏体；热轧高屈强比复相钢的断后伸长率≥16%。
进一步的，冷轧高屈强比复相钢的微观组织为18%～28%铁素体+60%～70%马氏体/贝氏体+≥10%残留奥氏体；冷轧高屈强比复相钢的断后伸长率≥20%。
进一步的，镀锌高屈强比复相钢的微观组织为15%～25%铁素体+65%～75%马氏体/贝氏体+≥8%残留奥氏体；镀锌高屈强比复相钢的断后伸长率≥18%。
第二方面，本发明提供一种高屈强比复相钢的制备方法，包括采用同一化学成分设计的钢坯，制备热轧高屈强比复相钢、冷轧高屈强比复相钢或镀锌高屈强比复相钢。
进一步的，热轧高屈强比复相钢的制备方法包括：
（1）加热工艺，将钢坯加热，均热段温度为1195~1225℃，均热时间为35min；
（2）轧制工艺，轧制包括粗轧和精轧，粗轧开轧温度为1150
1180℃，粗轧累计压下率＞55%；进精轧温度为10501080℃，精轧终轧温度为865~890℃，精轧累计压下率＞65%；当成品厚度≤3.5mm时，投用边部加热器；（3）冷却工艺，精轧终轧后钢带采用轧后前置超快速冷却工艺，以＞50℃/s的冷速快速冷却至460~500℃；
（4）卷取工艺，将步骤（3）冷却后的钢带卷取成钢卷置入保温坑中，冷却至室温，冷却时间为72h；
（5）平整工艺，平整延伸率设定为1.2%~1.5%，制得热轧高屈强比复相钢。
进一步的，冷轧高屈强比复相钢的制备方法包括：
（1）加热工艺，将钢坯加热，均热段温度为1220~1250℃，均热时间为35min；
（2）轧制工艺，轧制包括粗轧和精轧，粗轧开轧温度为1150
1180℃，进精轧温度为10551085℃，精轧终轧温度为880~900℃；当成品厚度≤3.5mm时，投用边部加热器；（3）冷却工艺，精轧终轧后采用层流冷却模式，以＞30℃/s的冷速冷却至580～620℃，然后卷取成钢卷置入保温坑中，冷却至室温，冷却时间为72h；
（4）一次罩退工艺，将步骤（3）制得的钢卷置入670℃的罩式退火炉中保温6~8h，随炉冷却；
（5）酸轧工艺，将步骤（4）制得的钢卷进行酸洗后，进行冷轧，冷轧压下率＞60%，制得厚度为0.8～2.5mm的冷硬带钢；
（6）将冷硬带钢进行连续退火工艺，两相区退火温度为800
820℃，退火时间为3060s；然后以5℃/s的冷却速度缓冷至690710℃，随即采用高氢冷却方式，以＞35℃/s的冷速快速闪冷至360390℃，在350380℃的时效温度下等温处理250350s，最后以20℃/s的冷速将带钢冷却至室温，制得冷轧高屈强比复相钢。进一步的，镀锌高屈强比复相钢的制备方法包括：
（1）加热工艺，将钢坯加热，均热段温度为1220~1250℃，均热时间为35min；
（2）轧制工艺，轧制包括粗轧和精轧，粗轧开轧温度为1150
1180℃，进精轧温度为10551085℃，精轧终轧温度为880~900℃；当成品厚度≤3.5mm时，投用边部加热器；（3）冷却工艺，精轧终轧后采用层流冷却模式，以＞30℃/s的冷速冷却至580～620℃，然后卷取成钢卷置入保温坑中，冷却至室温，冷却时间为72h；
（4）一次罩退工艺，将步骤（3）制得的钢卷置入670℃的罩式退火炉中保温6~8h，随炉冷却；
（5）酸轧工艺，将步骤（4）制得的钢卷进行酸洗后，进行冷轧，冷轧压下率＞60%，制得厚度为0.8～2.5mm的冷硬带钢；
（6）退火和镀锌工艺，将步骤（5）制得的冷硬带钢加热至退火温度840
860℃，退火时间为6090s；然后以5℃/s的冷却速度冷却至690~710℃；随即采用高氢冷却方式，以＞35℃/s的冷速快速冷却至入锌锅温度485±5℃，然后进入锌锅，带钢镀锌完成出锌锅后采用移动风箱将镀锌钢带冷却到≤160℃，制得镀锌高屈强比复相钢。第三方面，本发明提供一种高屈强比复相钢的应用，包括：复相钢为热轧高屈强比复相钢时，应用于生产厚度规格≥2.0mm的汽车底盘结构件、加强件或安全件；复相钢为冷轧高屈强比复相钢或复相钢为镀锌高屈强比复相钢时，应用于生产厚度规格为0.8～2.5mm的冷成形汽车零部件。更进一步，冷轧高屈强比复相钢应用于具有高拉延和扩孔需求的薄规格冷成形汽车零部件，镀锌高屈强比复相钢应用于具有耐蚀性、高拉延和扩孔需求的薄规格冷成形汽车零部件。
本发明的有益效果在于，本发明实现采用同一化学成分设计的钢坯，制备出三种用途的高屈强比复相钢，包括热轧高屈强比复相钢、冷轧高屈强比复相钢和镀锌高屈强比复相钢，解决了高屈强比复相钢存在的合金成本高、用途类别多、混浇批次多、产品规格多等工业实际生产中的诸多难题。