发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种钢板及其生产方法，解决异种材料激光拼焊热成形中，软硬区材料过渡梯度大，材质差异大成形流变应力需重新匹配等缺点，实现与相近强度级别的热成形钢材料匹配焊接，达到汽车零部件强度梯度分布。

为解决以上问题，本发明提供一种钢板，钢板的化学成分及其质量百分含量为：C：0.06%～0.09%，Mn：1.00%～1.50%，Si：0.30%～0.50%，S≤0.025%，P≤0.025%，Al：0.030%～0.050%， Ti：0.01%～0.05%，N≤0.0050%，余量为铁和不可避免的杂质元素。

优选的，所述钢板中S的质量百分含量为S≤0.005%。

一种上述钢板的生产方法，依次包括退火工序、平整工序、热成形工序，所述退火工序，采用连续退火炉进行退火，整个退火炉由预热段、加热段、均热段、缓冷段、快冷段、过时效段、终冷段以及水淬设备组成，均温段温度780～810℃，快冷开始温度640～660℃，快冷终止温度270～290℃，终冷段结束温度90～110℃。

进一步的，退火工序，水淬后钢板温度30～40℃。

进一步的，所述平整工序，延伸率设定值0.8%～1.2%，轧制力控制为4000～8000KN。

进一步的，所述热成形工序，淬火冷却速率≥30℃/s。

进一步的，所述退火工序，工艺速度为65～160m/min。

进一步的，生产的钢板厚度为0.7～2.5mm。

本发明成分设计思路为“采用低碳低锰高硅、添加低合金钛的成分设计”， 低碳成分,以保证材料的焊接性能；不添加硼合金,以避免由于淬透性过高而导致的塑性和韧性不足；加入微量的钛元素，可进一步细化奥氏体晶粒和马氏体板条组织,从而最大限度地保证钢板在保持高强度的同时,仍然具有较好的韧性。

C、Si、Mn、Ti元素含量的设定理由具体如下：

C：碳是钢中最基本的元素,也是影响屈服强度和抗拉强度的主要因素之一。同时,碳元素对材料的焊接性能也有重要影响。一般而言,钢中的碳元素含量越高,屈服强度和抗拉强度也随之提高,而焊接性能则随之降低。本发明为了保证获得抗拉强度在800MPa级别的热成形钢板材,在采用Mn、Si及微合金元素Ti的情况下,碳含量至少要达到0.06%以上,否则板材经热成形处理后的抗拉强度难以满足要求。另一方面,如果碳含量过高并超过0.09%,将会对板材的焊接性能造成影响,从而降低材料的使用价值。因此综合考虑碳元素对强度和焊接性能的影响,钢中的碳含量应当控制在0.06%~0.09%。

Si：硅是钢中最基本的元素,其对铁素体有固溶强化作用，对板材的力学性能提高有一定的作用。钢中残余的硅元素含量通常在0.60%以下。如果硅含量过高,会对焊接性能造成危害，如果硅含量控制在0.30%以下,那么将会额外增加冶炼的成本。因此硅含量控制在0.30%～0.50%。

Mn：锰是钢中最基本的元素,也是本发明采用的重要合金元素之一。锰可以稳定奥氏体并降低钢的临界淬火速度,从而提高材料的淬透性。在本发明中,为了提高淬透性,进而保证材料经热成形处理后所需的强度,锰含量至少应当达到1.00%以上。同时,如果锰含量超过2.00%,那么将会显著增加板坯开裂的风险。因此在满足性能要求的基础上，考虑成本因素，锰含量控制在1.00%～1.50%。

Ti：钛是本发明采用的重要合金元素之一。钛能够发挥细化晶粒、改善强韧性的作用,但如果钛元素含量过高,则会增加其粗大碳化物、氮化物夹杂物的数量,从而影响综合力学性能。因此钛含量应控制在0.01%～0.05%。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1）采用低碳低锰高硅、添加低合金钛的成分设计，成本较低；

2）不添加硼合金、不采用铌钛复合强化设计，炼钢与热轧生产操作易于实现；

3）退火、平整后，板材的屈服强度≥350MPa,抗拉强度≥500MPa,延伸率A_50mm≥15%；

4）板材经过热成形工艺处理后,微观组织主要由铁素体和马氏体组成,屈服强度≥500MPa,抗拉强度≥800MPa,延伸率A_50mm≥10 %，可用于对塑性、强度要求较高的汽车用钢领域；

5）淬火后可实现与相近强度级别的热成形钢材料匹配焊接，达到汽车零部件强度梯度分布的特点，从而既满足了激光拼焊热成形零件的碰撞法规安全与吸能要求，又兼具软硬区过渡梯度小、强度梯度分布特点，满足了其良好的热成形加工性能，改善了激光拼焊热成形零部件均匀变形能力。