一种热轧高强度高塑性钢及其制造方法与流程

1.本发明涉及热轧高强钢领域，具体涉及一种热轧高强度高塑性钢及其制造方法。


背景技术：

2.汽车在国民经济发展中占据非常重要的地位。众所周知，乘用车的轻量化一直是行业发展的趋势，这主要是因为乘用车行业有严格的法律法规要求，使得乘用车生产企业不断追求整车轻量化，从底盘、车身、座椅等多个方面进行高强减重，甚至采用其他新材料如铝合金、碳纤维等。与乘用车相比，商用车的轻量化进程则缓慢得多，这不仅是因为商用车法律法规不够完善，政策执行力度不够严格，如商用车的超载超限等问题多年来一直没有得到彻底根治，这使得商用车的设计单位在实际设计时要考虑到商用车在实际使用时可能会超载，从而在进行结构设计时赋予了足够的富余量，影响了商用车的轻量化进程。但是，随着商用车政策法规执行力度的不断加强，未来商用车领域的轻量化潜力巨大。
3.商用车底盘零件如油箱托架、电池托架、气瓶托架、前下防护等目前都采用低强度级别厚规格普通钢如q235或q345进行生产，而且工艺过程较为复杂，有的需要螺栓连接，有的需要焊接。随着商用车轻量化的发展，已有许多用户希望将商用车的这些零件采用冷冲压的方式进行一体成形，既减少了工序，又实现了轻量化。这就对热轧高强钢的性能提出了更高的要求，在高强度的同时具有更高的延伸率和更好的成形性等。如油箱托架等零件在采用传统的高强钢进行冲压时，在零件的大圆弧处发生开裂，无法实现顺利冲压。这就需要开发出具有高抗拉强度和高成形性能的新型高强钢；考虑到用户的模具寿命，新型高强钢的屈服强度不能太高，否则不仅实际冲压时零件反弹严重，成形难度大。
4.现有的高强度高塑性钢主要集中在汽车用冷轧高强钢，如冷轧trip钢、qp钢、dh钢等，这些钢种均含有一定量残余奥氏体，通过冷轧连退工艺可实现对组织特别是残余奥氏体稳定性的精确调控，从而获得良好的综合性能。
5.如美国专利us7468109b2公开了“一种含残余奥氏体的冷轧高强度高塑性钢”，其采用的是冷轧工艺，获得的钢板组织中含有最高达15％的多边形或准多边形铁素体。此外，该专利中涉及的高强高塑钢的连续退火工艺。
6.欧洲专利ep3225708a1公开了“一种含残余奥氏体的冷轧高强高塑钢”，其采用的是冷轧、连续退火，获得的钢板组织类型较为复杂，除了8％以上的残余奥氏体之外，还有贝氏体、马氏体、回火贝氏体、回火马氏体等。从其力学性能看，当强度达到980mpa以上时，其延伸率偏低。
7.对冷轧高强钢而言，其在冷轧连续退火之前的热轧卷组织为高温卷取的铁素体和珠光体，主要目的是为后续的冷轧连续退火提供厚度和性能均匀的基板，目前还没有通过热轧工艺获得高强度和超高塑性钢。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种热轧高强度高塑性钢及其制造方法，获得具有高抗拉
强度和超高塑性良好匹配的钢板，可广泛应用于商用车或乘用车等具有复杂形状要求的零部件或其他需要高强减薄的部位；同时首次采用一种全新的热轧+中温卷取+罩退或回火的制备工艺，即可获得高强高塑性钢板。
9.为达到上述目的，本发明的技术方案是：
10.一种热轧高强度高塑性钢，其化学成分质量百分比为：c：0.10～0.20％，si：0.8～2.0％，mn：1.0～2.5％，p≤0.02％，s≤0.003％，al：0.01～1.5％，n≤0.004％，其余为fe及其它不可避免的杂质，且还需要同时满足：1.0≤c+mn≤3.0，0.8≤si+al≤3.0；
11.所述钢的显微组织为贝氏体+残余奥氏体，其中，贝氏体含量为85～90％，残余奥氏体含量为10～15％；所述钢的屈服强度≥300mpa，抗拉强度≥590mpa，延伸率≥35％。
12.又，一种热轧高强度高塑性钢，其化学成分质量百分比为：c：0.15～0.25％，si：0.8～2.0％，mn：1.0～2.5％，p≤0.02％，s≤0.003％，al：0.01～1.5％，n≤0.004％，其余为fe及其它不可避免的杂质，且还需要同时满足：1.0≤c+mn≤3.0，0.8≤si+al≤3.0；
13.所述钢的显微组织为贝氏体+残余奥氏体，其中，贝氏体含量为80～85％，残余奥氏体含量为15～20％；所述钢的屈服强度≥400mpa，抗拉强度≥780mpa，延伸率≥30％。
14.再有，一种热轧高强度高塑性钢，其化学成分质量百分比为：c：0.20～0.30％，si：0.8～2.0％，mn：1.0～2.5％，p≤0.02％，s≤0.003％，al：0.01～1.5％，n≤0.004％，其余为fe及其它不可避免的杂质，且还需要同时满足：1.0≤c+mn≤3.0，0.8≤si+al≤3.0；
15.所述钢的显微组织为贝氏体+残余奥氏体，其中，贝氏体含量为75～80％，残余奥氏体含量为20～25％；所述钢的屈服强度≥500mpa，抗拉强度≥980mpa，延伸率≥25％。
16.还有，一种热轧高强度高塑性钢，其化学成分质量百分比为：c：0.25～0.35％，si：0.8～2.0％，mn：1.0～2.5％，p≤0.02％，s≤0.003％，al：0.01～1.5％，n≤0.004％，其余为fe及其它不可避免的杂质，且还需要同时满足：1.0≤c+mn≤3.0，0.8≤si+al≤3.0；
17.所述钢的显微组织为贝氏体+残余奥氏体，其中，贝氏体含量为70～75％，残余奥氏体含量为25～30％；所述钢的屈服强度≥600mpa，抗拉强度≥1180mpa，延伸率≥20％。
18.优选的，所述钢的化学成分中还含有mo、nb、v、ti、cu、ni、cr、b元素中的一种或多种，且mo≤0.5％，nb≤0.06％，v≤0.10％，ti≤0.15％，cu≤0.5％，ni≤0.5％，cr≤0.5％，b≤0.001％。
19.在本发明所述热轧高强度高塑性钢的成分设计中：
20.碳(c)：碳是钢中的基本元素，同时也是本发明钢中的重要元素之一，碳扩大奥氏体相区，稳定奥氏体。碳作为钢中的间隙原子，对提高钢的强度起着非常重要的作用，对钢的屈服强度和抗拉强度影响最大。同时，碳作为稳定残余奥氏体的最有效元素，其含量通常要在较高水平上。在本发明中，为获得不同强度级别的的先进高强钢，需要碳含量分别控制在合理的范围内。同时，为了获得较多含量的稳定残余奥氏体，碳的含量必须保证在0.10％以上。根据强度级别不同，碳含量应控制在不同的范围内较为合理。具体而言，抗拉强度590mpa级高强钢碳含量控制在0.10～0.20％，抗拉强度780mpa级高强钢碳含量控制在0.15～0.25％，抗拉强度980mpa级高强钢碳含量控制在0.20～0.30％，抗拉强度1180mpa级高强钢碳含量控制在0.25～0.35％。
21.硅(si)：硅是钢中的基本元素，同时也是本发明钢中的重要元素之一。硅含量提高，不仅提高了固溶强化效果，更重要的是起到以下两方面作用，一个作用是大大降低了钢
的未再结晶温度，使钢在很宽的温度范围内即可完成动态再结晶。这样，在实际轧制过程中，终轧温度可在较宽的温度范围内进行控制，使横纵向组织差异减小，组织均匀性提高，有利于提高强度和塑性；另一个作用是抑制渗碳体析出。在本发明中，为了获得以无碳化物贝氏体为主的组织，同时获得较多稳定的残余奥氏体，需要添加较高的硅。硅的这种抑制碳化物形成的作用必须在其含量达到0.8％以上时才表现明显；但硅的含量不宜太高，否则实际轧制过程中轧制力负荷过大，不利于稳定生产。因此，本发明将si含量控制在0.8～2.0％。
22.锰(mn)：锰是钢中最基本的元素，同时也是本发明钢中最重要的元素之一。mn扩大奥氏体相区，降低钢的临界淬火速度，稳定奥氏体，细化晶粒，推迟奥氏体向珠光体的转变。同时，锰在热处理过程中可发生配分，锰从贝氏体向残余奥氏体中扩散，进一步稳定残余奥氏体，获得更多含量的残余奥氏体。锰含量至少在1.0％以上才能起到上述效果，但锰含量也不宜太高，锰含量超过2.5％，连铸坯容易发生偏析，而且会形成较多的mns夹杂。因此，本发明控制mn含量为1.0～2.5％。
23.磷(p)：磷是钢中的杂质元素。p极易偏聚到晶界上，钢中p的含量较高(≥0.1％)时，形成fe2p在晶粒周围析出，降低钢的塑性和韧性，故其含量越低越好，在不提高炼钢成本的前提下，一般控制在0.02％以内，因此，本发明中控制p含量≤0.02％。
24.硫(s)：硫是钢中的杂质元素。钢中的s通常与mn结合形成mns夹杂，尤其是当s和mn的含量均较高时，钢中将形成较多的mns，而mns本身具有一定的塑性，在后续轧制过程中mns沿轧向发生变形，不仅降低了钢的横向塑性，而且增加了组织的各项异性，对扩孔性能不利。故钢中s含量越低越好，为了减少mns的含量，需严格控制s含量，因此，本发明中控制s含量≤0.003％。
25.铝(al)：铝在钢中的作用主要是脱氧和固氮。在有强碳化物形成元素如ti等存在的前提下，铝的主要作用是脱氧和细化晶粒。在本发明中，铝既可以作为常用的添加元素进行脱氧和固氮，也可以提高到一定含量促进碳元素向残余奥氏体中扩散。作为普通的脱氧和细化晶粒的元素，其含量控制在0.01～0.08％即可；作为促进碳向奥氏体中扩散的元素，铝含量低于0.1％，起到促进碳原子向奥氏体中细化晶粒的作用；同样，铝含量高于1.5％时，促进碳扩散和富集的效果达到饱和。因此，本发明中控制铝含量为0.01～1.5％。
26.氮(n)：n在本发明中属于杂质元素，其含量越低越好。但是氮在炼钢过程中是不可避免的元素。虽然其含量较少，但是与强碳化物形成元素如ti等结合，形成的tin颗粒对钢的性能带来不利影响。因此，本发明中控制氮含量≤0.004％。
27.钛(ti)：钛是本发明钢中可添加元素之一。由于钢中含有较多的残余奥氏体，残余奥氏体属于强度较低的软相，故其屈服强度较低。为了提高钢的屈服强度，在一定条件下，可添加微合金元素如钛等，通过钛在贝氏体和残余奥氏体中的析出强化提高屈服强度。随着钛含量的增加，析出强化效果逐渐增强。当钛的含量增加到0.15％时，钛的析出强化效果饱和。因此，可根据实际需要，调整钛的添加量，钢中钛的含量应控制在0.15％以内。
28.钼(mo)：钼是本发明中可添加元素之一。钼加入钢中可大大推迟铁素体和珠光体相变，有利于获得贝氏体组织。另外，钼具有很强的抗焊接软化特性。由于本发明的主要目的是获得贝氏体和残余奥氏体为主的组织，而贝氏体在焊接之后易发生软化现象，加入一定量的钼可以有效减小焊接软化程度。此外，钼具有很强的抗高温回火软化作用，在长时间
罩退的过程中可保证带钢的强度不致下降过多。因此，钼的含量应控制在0.5％以内。
29.铜(cu)：铜是本发明中的一种可添加元素之一。铜加入钢中可提高钢的耐蚀性，当其与p元素共同加入时，耐蚀效果更佳；当cu加入量超过1％时，在一定条件下，可形成ε-cu析出相，起到较强的析出强化效果。但cu的加入容易在轧制过程中形成“cu脆”现象，为了在某些应用场合下充分利用cu的改善耐蚀性效果，同时又不至于引起显著的“cu脆”现象，通常将cu的含量控制在0.5％以内。
30.镍(ni)：镍是本发明中的一种可添加元素之一。镍加入钢中具有一定的耐蚀性，但耐蚀效果较铜弱，镍加入钢中对钢的拉伸性能影响不大，但可以细化钢的组织和析出相，大大提高钢的低温韧性；同时在添加铜元素的钢中，添加少量的镍可以抑制“cu脆”的发生。添加较高的镍对钢本身的性能无明显不利影响。若铜和镍同时添加，不仅可以提高耐蚀性，而且对钢的组织和析出相进行细化，大大提高低温韧性。但由于铜和镍均属于比较贵重的合金元素。因此，为了尽量降低合金设计的成本，镍的添加量通常≤0.5％。
31.铬(cr)：铬是本发明中的可添加元素之一。铬加入钢中主要通过固溶强化或细化组织等方式提高钢的强度。由于本发明中的组织为细小贝氏体铁素体加纳米析出碳化物，再加上通过高温罩退工艺后，组织中的可动位错减少，使得钢的屈服强度和抗拉强度之比即屈强比较高，通常达到0.90以上。加入少量的铬元素，可适当降低钢的屈服强度，从而降低屈强比。此外，少量铬的加入还可以起到提高耐蚀性的作用，通常铬的加入量≤0.5％。
32.铌(nb)：铌是本发明的可添加元素之一。铌与钛相似，是钢中的强碳化物元素，铌加入钢中可以大大提高钢的未再结晶温度，在精轧阶段可获得位错密度更高的形变奥氏体，在后续转变过程中可细化最终的相变组织。但铌的加入量不可太多，一方面铌的加入量超过0.06％，易在组织中形成比较粗大的铌的碳氮化物，对钢的低温冲击韧性不利。同时，铌的含量较多，还容易造成热轧态奥氏体组织的各向异性。因此，钢中铌含量通常控制在≤0.06％。
33.钒(v)：钒是本发明中的可添加元素之一。钒与钛、铌类似，是一种强碳化物形成元素。但钒的碳化物固溶或析出温度低，在精轧阶段通常全部固溶在奥氏体中。只有当温度降低开始相变时，钒才开始在铁素体中形成。由于钒的碳化物在铁素体中的固溶度大于铌和钛的固溶度，故钒的碳化物在铁素体中形成的尺寸较大，且容易在晶界上形成，对钢的韧性不利。因此，钢中钒的添加量通常≤0.10％。
34.钒(b)：硼是本发明中的可添加元素之一。硼能够大大提高钢的淬透性，有利于获得马氏体组织。考虑到本发明在热轧阶段期望获得的组织为贝氏体，因此，钢中需要严格控制硼元素的含量，防止由于硼元素的过量添加导致形成马氏体，故钢中硼的添加量通常控制在≤0.001％。
35.此外，c、mn、si、al的含量还需同时满足如下要求：
36.1.0≤c+mn≤3.0，0.8≤si+al≤3.0。
37.碳和锰均为稳定奥氏体的元素，碳含量是成分设计中决定钢的强度和最终残余奥氏体含量及稳定性的重要元素之一；锰也是奥氏体稳定化元素，在热轧卷取之后的缓冷过程以及罩退的过程中，也存在锰元素的分配。碳和锰共同控制钢的强度和残余奥氏体含量及稳定性。当碳和锰的含量之和低于1.0时，钢的强度和残余奥氏体稳定性不足，导致延伸率不高；当碳和锰的含量之和大于3.0时，钢的焊接性变差，在实际焊接过程中易发生焊接
冷裂。因此，碳和锰的含量之和应控制在1.0～3.0之间。
38.同样，硅是抑制渗碳体形成的最重要元素，铝也具有一定的抑制渗碳体形成的作用，当硅和铝含量之和小于0.8时，不能起到足够抑制渗碳体形成的作用；当硅和铝含量之和超过3.0时，不仅增加了成本，而且铝含量过高会造成炼钢过程中的水口堵塞以及大大增加轧制负荷，钢的可制造性降低；同时，硅和铝的含量过高，焊接过程中易发生热裂。因此，硅和铝的含量之和应控制在0.8～3.0之间。
39.本发明钢在成分设计上，采用较高的碳含量和硅含量，较高碳含量有利于获得高强度，同时有较多可利用的碳原子扩散至残余奥氏体中，从而稳定残余奥氏体。添加较高的硅含量主要目的是为了抑制碳化物形成，获得无碳化物贝氏体；并且控制1.0≤c+mn≤3.0，0.8≤si+al≤3.0，锰可进一步提高残余奥氏体的稳定性，细化组织；铝可促进碳原子向残余奥氏体中的扩散，使钢板获得高抗拉强度和超高塑性的良好匹配的同时，还能防止高温或低温下裂纹的产生。
40.本发明钢主要采用c、si、mn、al这些相对便宜的元素，不含有贵重金属元素，大大降低了合金成本。
41.本发明所述热轧高强度高塑性钢的制造方法，包括如下步骤：
42.1)冶炼、铸造
43.按照上述成分转炉或电炉冶炼、真空炉二次精炼、铸造成铸坯或铸锭；
44.2)再加热
45.铸坯或铸锭的再加热温度≥1100℃，保温时间：1～2小时；
46.3)热轧
47.开轧温度：1050～1150℃，在1050℃以上3～5道次压下且累计变形量≥50％；随后中间坯待温至950～1000℃，然后进行最后3～5个道次轧制且累计变形量≥70％；终轧温度在800～950℃之间；
48.4)热处理
49.终轧结束后，钢板以≥30℃/s的冷速冷却至400～550℃，然后在400～550℃卷取后冷却至室温；获得的钢卷在100～400℃罩退，罩退时间为4～48h；或，
50.终轧结束后，钢板以≥30℃/s的冷速冷却至400～550℃，然后在100～400℃回火，回火时间为1～240min。
51.本发明钢在成分设计上，采用较高的碳含量和硅含量，与其它合金元素结合，配合热轧卷取、罩退或回火工艺，获得贝氏体和含量较高且稳定的残余奥氏体微观组织。
52.本发明在成分设计的基础上，采用热轧工艺，控制铸坯或铸锭的再加热温度≥1100℃，保温时间：1～2小时，开轧温度：1050～1150℃，在1050℃以上3～5道次大压下且累计变形量≥50％，主要目的是细化奥氏体晶粒；随后中间坯待温至950～1000℃，然后进行最后3～7个道次轧制且累计变形量≥70％；在800～950℃之间终轧结束后，以≥30℃/s的冷速将钢板水冷至400～550℃之间，卷取后冷却至室温，获得贝氏体和残余奥氏体组织，但此时的残余奥氏体不够稳定，为了使钢获得高强度和高塑性，需要提高残余奥氏体稳定性，稳定残余奥氏体的含量，利用后续的罩退或回火工艺进一步提升残余奥氏体的稳定性。
53.罩退或回火过程中，碳原子进一步从贝氏体中扩散至残余奥氏体中，同时硅在此过程中能够抑制碳原子形成渗碳体，一定量的铝元素能够促进碳向残余奥氏体的扩散，所
有成分和工艺的配合，最终获得贫碳的贝氏体和更稳定的富碳残余奥氏体组织。因此，获得的钢种具有低屈服强度、高抗拉强度和超高延伸率的匹配。
54.罩退温度低于100℃时，需要很长的时间才能完成碳原子从贝氏体向残余奥氏体中的扩散，生产周期过长；当罩退温度高于400℃时，长时间罩退会使得更多的残余奥氏体发生分解，降低残余奥氏体的稳定性。因此，罩退温度应控制在100～400℃之间，根据罩退温度的不同以及罩退处理的钢卷数量不同，罩退时间根据实际情况从4小时到48小时范围内调整。
55.当获得的钢为钢板时，采用回火热处理，回火温度100～400℃，回火时间可以大幅缩短，根据热处理温度的不同，保温时间从1～240min范围内调整。
56.本发明通过上述成分和工艺的精确配合，获得了高抗拉强度和超高延伸率的钢，可广泛应用于商用车或乘用车等具有复杂形状要求的零部件或其他需要高强减薄的部位。
57.本发明的有益效果：
58.1、本发明钢在成分设计上，采用较高的碳含量和硅含量，并且，控制c、mn、si、al的含量同时满足如下要求：1.0≤c+mn≤3.0，0.8≤si+al≤3.0，抑制碳化物形成，获得无碳化物贝氏体，同时还起到稳定残余奥氏体的作用，获得微观组织为贝氏体+残余奥氏体的钢，使钢板获得高抗拉强度和超高塑性的良好匹配，防止高温或低温下裂纹的产生。
59.2、传统的高强高塑性钢的获得均是采用冷轧+连退工艺，即使基板的制备涉及到热轧，后续想获得高强高塑性也需要再进行冷轧和连退。
60.本发明在上述成分设计的基础上，首次采用热轧工艺，即采用全新的热轧+中温卷取+罩退或回火的制备工艺，在热轧阶段获得具有贝氏体和残余奥氏体组织，结合后续的罩退或回火工艺，促进碳原子向残余奥氏体中的扩散，提高残余奥氏体的稳定性，从而稳定残余奥氏体的量，获得具有较高强度和超高塑性的热轧钢。
61.3、本发明制造的钢具有较高的抗拉强度和超高的塑性，并且还具有较低的屈服强度，可以避免在零件冲压过程中的开裂，提高钢的成形性能，特别适合用于乘用车或商用车各种复杂零件的制造，具有良好的应用前景。
62.4、本发明所述高强高塑性钢的合金成分成本较低，主要采用c、si、mn、al这些相对便宜的元素，不含有贵重金属元素，大大降低了合金成本。
附图说明
63.图1为本发明实施例1获得的钢典型sem照片。
64.图2为本发明实施例3获得的钢典型sem照片。
65.图3为本发明实施例5获得的钢典型sem照片。
66.图4为本发明实施例9获得的钢典型sem照片。
67.图5为本发明实施例11获得的钢典型sem照片。
68.图6为本发明实施例15获得的钢典型sem照片。
69.图7为本发明实施例18获得的钢典型sem照片。
70.图8为本发明实施例22获得的钢典型sem照片。
71.图9为本发明实施例24获得的钢典型sem照片。
72.图10为本发明实施例25获得的钢典型sem照片。
73.图11为本发明实施例28获得的钢典型sem照片。
74.图12为本发明实施例30获得的钢典型sem照片。
具体实施方式
75.下面将结合具体的实施例和附图对本发明做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
76.表1为本发明实施例钢化学成分的质量百分比，表2为本发明实施例钢的工艺参数，表3为本发明实施例钢的性能。
77.图1～图3分别给出了实施例1和3钢卷罩退以及实施例5钢板热处理后的典型sem照片；图4～图6分别给出了实施例9和11钢卷罩退以及实施例15钢板热处理后的典型sem照片；图7～图9分别给出了实施例18和22钢卷罩退以及实施例24钢板热处理后的典型sem照片；图10～图12分别给出了实施例25和28钢卷罩退以及实施例30钢板热处理后的典型sem照片。从图中可以看出，采用本发明所设计的成分和工艺路径，获得钢的微观组织为贝氏体+残余奥氏体。
78.由表3可以看出，本发明获得的热轧高强度高塑性钢具有良好的强度和塑性匹配，特别适合制备汽车底盘结构等需要复杂成形的零件，具有广阔的应用前景。
79.还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明保护范围。
80.81.82.83.84.85.86.87.
技术特征：
1.一种热轧高强度高塑性钢，其化学成分质量百分比为：c：0.10～0.20％，si：0.8～2.0％，mn：1.0～2.5％，p≤0.02％，s≤0.003％，al：0.01～1.5％，n≤0.004％，其余为fe及其它不可避免的杂质，且还需要同时满足：1.0≤c+mn≤3.0，0.8≤si+al≤3.0；所述钢的显微组织为贝氏体+残余奥氏体，其中，贝氏体含量为85～90％，残余奥氏体含量为10～15％；所述钢的屈服强度≥300mpa，抗拉强度≥590mpa，延伸率≥35％。2.一种热轧高强度高塑性钢，其化学成分质量百分比为：c：0.15～0.25％，si：0.8～2.0％，mn：1.0～2.5％，p≤0.02％，s≤0.003％，al：0.01～1.5％，n≤0.004％，其余为fe及其它不可避免的杂质，且还需要同时满足：1.0≤c+mn≤3.0，0.8≤si+al≤3.0；所述钢的显微组织为贝氏体+残余奥氏体，其中，贝氏体含量为80～85％，残余奥氏体含量为15～20％；所述钢的屈服强度≥400mpa，抗拉强度≥780mpa，延伸率≥30％。3.一种热轧高强度高塑性钢，其化学成分质量百分比为：c：0.20～0.30％，si：0.8～2.0％，mn：1.0～2.5％，p≤0.02％，s≤0.003％，al：0.01～1.5％，n≤0.004％，其余为fe及其它不可避免的杂质，且还需要同时满足：1.0≤c+mn≤3.0，0.8≤si+al≤3.0；所述钢的显微组织为贝氏体+残余奥氏体，其中，贝氏体含量为75～80％，残余奥氏体含量为20～25％；所述钢的屈服强度≥500mpa，抗拉强度≥980mpa，延伸率≥25％。4.一种热轧高强度高塑性钢，其化学成分质量百分比为：c：0.25～0.35％，si：0.8～2.0％，mn：1.0～2.5％，p≤0.02％，s≤0.003％，al：0.01～1.5％，n≤0.004％，其余为fe及其它不可避免的杂质，且还需要同时满足：1.0≤c+mn≤3.0，0.8≤si+al≤3.0；所述钢的显微组织为贝氏体+残余奥氏体，其中，贝氏体含量为70～75％，残余奥氏体含量为25～30％；所述钢的屈服强度≥600mpa，抗拉强度≥1180mpa，延伸率≥20％。5.如权利要求1～4任一项所述的热轧高强度高塑性钢，其特征在于，所述钢的化学成分中还含有mo、nb、v、ti、cu、ni、cr、b元素中的一种或多种，且mo≤0.5％，nb≤0.06％，v≤0.10％，ti≤0.15％，cu≤0.5％，ni≤0.5％，cr≤0.5％，b≤0.001％。6.如权利要求1～5所述的热轧高强度高塑性钢的制造方法，其特征是，包括如下步骤：1)冶炼、铸造按照所述的成分转炉或电炉冶炼、真空炉二次精炼、铸造成铸坯或铸锭；2)再加热铸坯或铸锭的再加热温度≥1100℃，保温时间：1～2h；3)热轧开轧温度：1050～1150℃，在1050℃以上3～5道次压下且累计变形量≥50％；随后中间坯待温至950～1000℃，然后进行最后3～5个道次轧制且累计变形量≥70％，终轧温度在800～950℃之间；4)热处理终轧结束后，钢板以≥30℃/s的冷速冷却至400～550℃，然后在400～550℃卷取后冷却至室温；获得的钢卷在100～400℃罩退，罩退时间为4～48h；或，
终轧结束后，钢板以≥30℃/s的冷速冷却至400～550℃，然后在100～400℃回火，回火时间为1～240min。

技术总结
一种热轧高强度高塑性钢及其制造方法，采用较高的碳含量和硅含量，并控制C、Mn、Si、Al的含量，同时满足如下要求：1.0≤C+Mn≤3.0，0.8≤Si+Al≤3.0，获得高抗拉强度和超高塑性的良好匹配的钢板；且采用C、Si、Mn、Al等相对便宜的元素，不含有贵重金属元素，大大降低了合金成本。本发明在上述成分设计的基础上，首次采用热轧工艺，即采用一种全新的热轧+中温卷取+罩退或回火的制备工艺，实现钢板高抗拉强度和超高塑性的良好匹配，并且还具有较低的屈服强度，可以避免在零件冲压过程中的开裂，提高钢的成形性能，特别适合应用于乘用车或商用车各种复杂零件的制造，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。


技术研发人员：王焕荣 张晨 杨阿娜
受保护的技术使用者：宝山钢铁股份有限公司
技术研发日：2022.01.19
技术公布日：2023/7/31