【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料领域，尤其涉及一种1.0gpa级抗氢脆型冷轧ch钢及其制备方法。
技术介绍
1、近些年来，随着汽车行业对材料的成形性能指标要求越来越高，传统复相钢已难以满足复杂冲压件对高拉延性的要求，而trip钢由于高合金含量带来昂贵的生产成本而限制了其广泛使用。应运而生的ch钢由于在传统复双相钢中引入一定量的残余奥氏体，通过trip效应使材料表现出优异的成形性能，可以显著克服cp钢和trip钢在上述应用过程中存在的不足，ch钢俨然成为目前汽车用钢开发领域研究热点之一。然而，在超高强度钢零部件服役过程中存在严重的氢脆(氢致延迟断裂)现象，且超高强度钢的氢致延迟断裂敏感性会随着强度级别的增加而显著提高。由于该现象严重影响到零部件的正常服役，超高强度钢的延迟断裂现象受到制造商和用户们极大的关注。
2、开发出绿色低碳型汽车用ch钢产品，即一钢多用型合金设计和短流程低成本制备工艺，不仅能够满足汽车产业多零件、用户需求多元化、多规格以及小批量订货的特殊需求等特点，而且也是钢铁企业提高竞争力的有效措施，成为各大钢铁供应商研究热点。基于上述研究现状，急需解决汽车高强钢的成形性能差和氢脆问题。
3、相关专利文献如下：
4、专利文献cn112048680b公开了一种合金化热镀锌dh980钢及其制备方法，其主要化学成分为：c：0.16％～0.23％，mn：1.5％～2.5％，si：0.2％～0.9％，al：0.02％～0.9％，cr：0.02％～0.70％，p≤0.01％，s≤0.01％，nb≤0.05％，
5、专利文献cn113403551a公开了一种高屈强比抗氢脆冷炙dh980钢板及其制备方法，其主要化学成分为：：c：0.16％～0.23％，mn：1.8％～2.5％，si：0.4％～1.2％，al：0.30％～0.90％，cr：0.10～0.50％，mo：0.10～0.60％，p≤0.01％，s≤0.01％，n≤0.005％，nb：0.01％～0.10％，ti：0.01％～0.10％，余量为fe和其他不可避免杂质。该专利技术采用冷轧-连退生产工艺，生产出强度级别1.0gpa级冷轧dh钢，该产品表现出高屈强比和抗氢脆性，然而该产品延展性能相对较差，难以满足兼顾高塑性和抗氢脆问题，且制备工艺未能考虑电炉+废钢冶炼工艺。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述问题和不足而提供一种以短流程低成本工艺路径和极致降本的合金设计实现汽车高强钢低碳、绿色、轻量化设计开发，同时兼顾超高强钢抗氢脆、高塑性和高成形性个性化需求的1.0gpa级抗氢脆型冷轧ch钢及其制备方法。
2、本专利技术目的是这样实现的：
3、一种1.0gpa级抗氢脆型冷轧ch钢，该钢板的成分按重量百分比计如下：c：0.10％～0.20％，mn：1.0％～2.0％，si：0.1％～1.0％，al：0.6％～6.0％，cr：0.02～0.80％，mo：0.02～0.80％，ni：0.05～0.80％，p≤0.01％，s≤0.01％，n≤0.005％，mg：0.005％～0.50％，nb：0.01％～0.50％，v：0.01％～0.50％，且5≤al/si≤20；余量为fe和不可避免的杂质。
4、所述钢板显微组织包括铁素体、贝氏体、残余奥氏体和马氏体；按体积百分比及如下：铁素体20％～45％，贝氏体30％～60％，残余奥氏体3％～12％，马氏体3％～15％；所述残余奥氏体呈薄膜状形态，晶粒尺寸在0.05μm～0.20μm之间，薄膜状残余奥氏体主要分布于贝氏体及马氏体板条之间。
5、所述ch钢钢板屈服强度≥780mpa，抗拉强度980～1100mpa，a80断后伸长率≥15.0％，扩孔率≥60％，密度为6.5～7.5g/cm3；采用180°u型弯曲成形预置应力，置于0.5mol/lhcl溶液中浸泡14天，均未发生延迟断裂；满足超高强汽车钢的抗氢脆性、高强高塑和优异成形性能的要求。
6、本专利技术成分设计理由如下：
7、c：碳元素通过固溶强化来保障钢材的强度要求，足量的碳元素有助于稳定奥氏体，进而改进了钢材的成形性能。c元素含量过低，不能获得本专利技术中钢材的力学性能；含量过高会使钢材脆化，存在氢致延迟断裂风险。因此，本专利技术中将c元素的含量控制为0.10％～0.20％。
8、mn：锰元素是钢中的奥氏体稳定元素，可以扩大奥氏体相区，降低钢的临界淬火速度，同时，还可以细化晶粒，有助于固溶强化来提高强度。mn元素含量过低，过冷奥氏体不够稳定，降低钢板的塑性和韧性等加工性能；mn元素含量过高，会导致钢板焊接性能变差，且生产成本上升，不利于工业化生产。因此，本专利技术中将mn元素含量控制为1.0％～2.0％。
9、si：硅元素在铁素体中具有一定的固溶强化作用，确保钢材具有足够的强度，同时，si还可以抑制残余奥氏体分解和碳化物析出，减少钢中的夹杂。本专利技术中si元素与al元素配合使用，采用以铝代硅设计理念可以显著改善钢材表面质量。si元素含量过低，起不到强化的作用；si元素含量过高，会降低钢板的表面质量以及焊接性能。因此，本专利技术中将si元素的含量控制为0.1％～1.0％。
10、al：铝元素密度远低于fe元素，钢中加入适量的al元素可以显著降低钢密度，有助于钢铁轻量化发展，同时al元素具备抗氧化作用，与si元素配合添加可以有效改善钢铁表面质量，利于实现一钢多用产品设计。此外，al元素还可以抑制残余奥氏体分解和碳化物析出，并加速贝氏体转变来提高协调变形能力。此外，铝元素可以抑制残余奥氏体分解和碳化物析出，并加速贝氏体转变来提高协调变形能力。al元素含量过高，不仅会提高生产成本，还会导致连铸生产困难等，铝含量过低时无法实现材料低密度设计。因此，本专利技术中将al元素含量的范围控制在0.6％～6.0％。
11、cr：铬元素可以增加钢的淬透性来保证钢的强度，并可以稳定残余奥氏体，cr含量过低将影响钢的淬透性，含量过高将增加生产成本。因此，本专利技术中将cr元素含量的范围控制在0.02％～0.80％。
12、mo：钼元素为钢中的强化元素，有助于稳定残余奥氏体，同时对提高钢的淬透性效果显著，mo元素的与ti配合使用可形成大量timoc析出物，有利于使钢中扩散氢呈弥散分布，减少扩散氢的聚集，因而可以兼顾高强度和抗氢脆性能。本专利技术将mo元素含量的范围控制在0.02％～0.80％。
13、ni：镍元素为提高钢材焊接性能的重要元素，ni的添加有利于提高焊缝的韧性尤其是低温冲击韧性，降低脆性转变温度；与cr合理搭配，可有效控制焊缝金属的相转变过程，得到马氏体和一定比例的残余奥氏体的复合组织，从而兼顾高的抗裂性和高强度。本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种1.0GPa级抗氢脆型冷轧CH钢，其特征在于，该钢的成分按重量百分比计如下：C：0.10％～0.20％，Mn：1.0％～2.0％，Si：0.1％～1.0％，Al：0.6％～6.0％，Cr：0.02％～0.80％，Mo：0.02％～0.80％，Ni：0.05％～0.80％，P≤0.01％，S≤0.01％，N≤0.005％，Mg：0.005％～0.50％，Nb：0.01％～0.50％，V：0.01％～0.50％，且5≤Al/Si≤20；余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种1.0GPa级抗氢脆型冷轧CH钢，其特征在于，该钢显微组织包括铁素体20％～45％，贝氏体30％～60％，残余奥氏体3％～12％，马氏体3％～15％；所述残余奥氏体呈薄膜状形态，晶粒尺寸在0.05μm～0.20μm之间，薄膜状残奥主要分布于贝氏体及马氏体板条之间。
3.根据权利要求1所述的一种1.0GPa级抗氢脆型冷轧CH钢，其特征在于，所述CH钢钢板屈服强度≥780MPa，抗拉强度980～1100MPa，A80断后伸长率≥15.0％，扩孔率≥60％，密度为6.5
4.一种权利要求1～3任一项所述的一种1.0GPa级抗氢脆型冷轧CH钢的制备方法，其特征在于：包括电炉冶炼、中薄板坯连铸连轧、酸洗冷轧、连续退火或连续热镀工艺或合金化热镀锌；
5.根据权利要求4所述的一种1.0GPa级抗氢脆型冷轧CH钢的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的一种1.0GPa级抗氢脆型冷轧CH钢的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种1.0GPa级抗氢脆型冷轧CH钢的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求6所述的一种1.0GPa级抗氢脆型冷轧CH钢的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求4所述的一种1.0GPa级抗氢脆型冷轧CH钢的制备方法，其特征在于：
10.根据权利要求4所述的一种1.0GPa级抗氢脆型冷轧CH钢的制备方法，其特征在于：热轧后钢板厚度为2.0～4.5mm，热轧钢板显微组织包括铁素体、珠光体、贝氏体、少量渗碳体/杂质；各显微组织按体积百分比计如下：铁素体30％～60％，珠光体20％～50％，贝氏体5％～20％，，渗碳体/杂质1％～5％。
...【技术特征摘要】
1.一种1.0gpa级抗氢脆型冷轧ch钢，其特征在于，该钢的成分按重量百分比计如下：c：0.10％～0.20％，mn：1.0％～2.0％，si：0.1％～1.0％，al：0.6％～6.0％，cr：0.02％～0.80％，mo：0.02％～0.80％，ni：0.05％～0.80％，p≤0.01％，s≤0.01％，n≤0.005％，mg：0.005％～0.50％，nb：0.01％～0.50％，v：0.01％～0.50％，且5≤al/si≤20；余量为fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种1.0gpa级抗氢脆型冷轧ch钢，其特征在于，该钢显微组织包括铁素体20％～45％，贝氏体30％～60％，残余奥氏体3％～12％，马氏体3％～15％；所述残余奥氏体呈薄膜状形态，晶粒尺寸在0.05μm～0.20μm之间，薄膜状残奥主要分布于贝氏体及马氏体板条之间。
3.根据权利要求1所述的一种1.0gpa级抗氢脆型冷轧ch钢，其特征在于，所述ch钢钢板屈服强度≥780mpa，抗拉强度980～1100mpa，a80断后伸长率≥15.0％，扩孔率≥60％，密度为6.5～7.5g/...
【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞坤，张南，郭金宇，徐鑫，林利，刘仁东，芦延鹏，郝志强，苏洪英，吕冬，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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