本發(fā)明涉及汽車(chē)用鋼的制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超薄微合金高強(qiáng)鋼及其制備方法。

背景技術(shù)：
汽車(chē)用鋼日益要求輕量化與薄壁化，而現(xiàn)有的常規(guī)冶煉與軋制的鋼材最薄規(guī)格≥0.6mm，現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的同級(jí)別高強(qiáng)鋼鋼板厚度規(guī)格無(wú)法達(dá)到超薄厚度要求，難以實(shí)現(xiàn)轎車(chē)大幅減重節(jié)能的需要，因此如何生產(chǎn)出符合超薄規(guī)格且具有良好成形性能的高強(qiáng)鋼為鋼鐵行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的，在于克服上述不足，提供一種超薄微合金高強(qiáng)鋼及其制備方法，通過(guò)成分設(shè)計(jì)，配合工藝參數(shù)的控制，解決現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的同級(jí)別高強(qiáng)鋼鋼板厚度規(guī)格無(wú)法達(dá)到超薄厚度要求的技術(shù)問(wèn)題，生產(chǎn)出符合超薄規(guī)格且具有良好成形性能的高強(qiáng)鋼。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種超薄微合金高強(qiáng)鋼，其特殊之處在于：所述超薄微合金高強(qiáng)鋼中化學(xué)成分及重量百分含量為C：0.01～0.03％，Si：0.02～0.03％，Mn：0.72～0.75％，Ti：0.02～0.04％，V：0.03～0.05％；其余為Fe和不可避免雜質(zhì)。進(jìn)一步地，所述超薄微合金高強(qiáng)鋼的力學(xué)性能為：屈服強(qiáng)度為381～389Mpa，抗拉強(qiáng)度為445～450MPa，延伸率≥35％，塑性應(yīng)變比r：2.24～2.35，應(yīng)變硬化指數(shù)n：0.25～0.28。進(jìn)一步地，所述超薄微合金高強(qiáng)鋼的組織結(jié)構(gòu)為：變形鐵素體+三次滲碳體，晶粒度在11級(jí)以上，其中三次滲碳體體積百分?jǐn)?shù)在8.1～8.9％，在鐵素體晶內(nèi)或晶界有二相粒子析出，第二相粒子平均間距(1.7～1.9)×10-4mm，第二相粒子平均直徑(0.43～0.47)×10-5mm。另外，本發(fā)明還提供所述超薄微合金高強(qiáng)鋼的制備方法，其特殊之處在于：包括如下步驟：1)將純Fe、C棒、電解Mn、單晶Si、Ti、V金屬按各自的成分比例設(shè)計(jì)研磨成粉末顆粒；2)經(jīng)過(guò)激光增材制造技術(shù)制成厚度為0.41～0.45mm的原始鋼板；3)經(jīng)過(guò)2輥冷軋機(jī)5～7％的冷軋壓下率軋制獲得厚度為0.39～0.42mm的成品鋼板；4)進(jìn)行熱處理：其加熱速率為50～52℃/s，保溫溫度控制在891～901℃，然后以35～37℃/s快冷，在360～410℃時(shí)效后，冷卻到室溫。進(jìn)一步地，步驟2)中，激光增材制造技術(shù)采用SLS二氧化碳激光器設(shè)備實(shí)現(xiàn)，激光器功率為100～150W。進(jìn)一步地，步驟4)中進(jìn)行熱處理過(guò)程采用CCT-AWY薄板鋼板熱處理裝置進(jìn)行退火處理。以下敘述本發(fā)明中選定合金元素、成分范圍及關(guān)鍵工藝參數(shù)的理由。C價(jià)格低廉，同時(shí)，C也是固溶強(qiáng)化元素，強(qiáng)化效果十分明顯，C含量越高對(duì)強(qiáng)化效果越好；但C含量過(guò)高，不利于保證材料的成形性和焊接性能。Si元素固溶在鐵素體中，提高鋼的強(qiáng)度，但Si元素容易在鋼板表面形成致密的氧化層Mn2SiO4，從而影響材料的鍍鋅性能。Mn元素是常規(guī)的強(qiáng)韌化元素，作為奧氏體形成元素，在擴(kuò)大奧氏體區(qū)，降低終軋溫度，推遲奧氏體轉(zhuǎn)變，可以同時(shí)起到細(xì)化晶粒的作用；但Mn元素含量太高，一方面增加成本，另一方面增加鋼的淬透性，使焊接組織出現(xiàn)硬化層導(dǎo)致裂紋焊縫及熱影響區(qū)裂紋敏感性增高。Ti和V是一種強(qiáng)碳氮化物形成元素，有利于析出強(qiáng)化，并且可以阻止高溫奧氏體過(guò)分長(zhǎng)大，具有極強(qiáng)的細(xì)化晶粒作用；但TI含量過(guò)高，其加工性變差，同時(shí)，增加了材料成本。本發(fā)明有益效果：本發(fā)明材料純凈無(wú)P、S和其它氧化物夾雜，致密度也大幅度提高，綜合性能優(yōu)異；并且生產(chǎn)出的鋼板有較高的強(qiáng)度，高伸長(zhǎng)率、良好的點(diǎn)焊性和良好的成形性，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景及顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。與傳統(tǒng)鋼板相比，采用本發(fā)明材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明采用低碳、低硅、適度的錳含量以及少量微合金元素，經(jīng)過(guò)熱處理形成復(fù)合強(qiáng)化，來(lái)達(dá)到所要求的性能，碳當(dāng)量大幅度降低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)同級(jí)別的高強(qiáng)鋼，焊接性能優(yōu)異。(2)本發(fā)明材料含有穩(wěn)定的等軸鐵素體+三次滲碳體，其中，三次滲碳體體積百分?jǐn)?shù)在8.1～8.9％左右，晶粒度達(dá)到11級(jí)以上，在鐵素體晶內(nèi)或晶界有二相粒子析出，而且呈均勻分布，保證了材料的高強(qiáng)度和穩(wěn)定的力學(xué)性能。(3)與同等強(qiáng)度的傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼相比，本發(fā)明產(chǎn)品，解決了現(xiàn)有軟鋼強(qiáng)度和抗凹性不足的問(wèn)題，解決了傳統(tǒng)方法制造的同級(jí)別高強(qiáng)鋼鋼板厚度規(guī)格無(wú)法達(dá)到超薄厚度要求的問(wèn)題，也解決了同級(jí)別高強(qiáng)鋼的成形性能也無(wú)法滿足沖壓轎車(chē)覆蓋件的問(wèn)題。附圖說(shuō)明圖1為一種超薄微合金高強(qiáng)鋼的金相組織圖；具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：化學(xué)成分設(shè)計(jì)：實(shí)施例1至6的超薄微合金高強(qiáng)鋼以及對(duì)比例鋼中的化學(xué)成分及重量百分含量為見(jiàn)表1；實(shí)施例1至6的超薄微合金高強(qiáng)鋼的制造方法如下：1)將純Fe、C棒、電解Mn、單晶Si、Ti、V金屬按各自的成分比例設(shè)計(jì)研磨成粉末顆粒；2)采用SLS二氧化碳激光器設(shè)備將其制成厚度為0.41～0.45mm的原始鋼板，激光器功率為100～150W；3)經(jīng)過(guò)2輥冷軋機(jī)5～7％的冷軋壓下率軋制獲得厚度為0.39～0.42mm的成品鋼板；4)采用CCT-AWY薄板鋼板熱處理裝置進(jìn)行熱處理：其加熱速率為50～52℃/s，保溫溫度控制在891～901℃，然后以35～37℃/s快冷，在360～410℃時(shí)效后，冷卻到室溫。各實(shí)施例產(chǎn)品的實(shí)物性能見(jiàn)表2。表1本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例的取值列表(wt％)表2本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例產(chǎn)品的實(shí)物性能由表2可以看出，本實(shí)施例生產(chǎn)的鋼材料發(fā)明材料的具有高強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)率、高塑性應(yīng)變比和應(yīng)變硬化指數(shù)，用于制造汽車(chē)覆蓋件如門(mén)內(nèi)板，綜合力學(xué)性能和抗凹性能優(yōu)于傳統(tǒng)方法制造的鋼板。而且實(shí)施例生產(chǎn)的鋼材料厚度規(guī)格均不超過(guò)0.4mm，滿足汽車(chē)用鋼超薄規(guī)格的要求。如圖1所示，經(jīng)過(guò)粉末化學(xué)成分優(yōu)化設(shè)計(jì)和專(zhuān)門(mén)的增材制造工藝控制，各實(shí)施例均可獲得的產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)為：變形鐵素體+三次滲碳體，晶粒度在11級(jí)以上，其中三次滲碳體體積百分?jǐn)?shù)在8.1～8.9％，在鐵素體晶內(nèi)或晶界有二相粒子析出，第二相粒子平均間距(1.7～1.9)×10-4mm，第二相粒子平均直徑(0.43～0.47)×10-5mm。