一種含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板及其制備方法與流程

本發(fā)明屬于高強度高塑性溫軋鋼技術領域，具體涉及一種含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板及其制備方法。

背景技術：
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目前，汽車行業(yè)的進步和發(fā)展對節(jié)能、環(huán)保提出了更高的要求。國內外對汽車用鋼的研究開展了大量的研發(fā)工作。具有高強高塑性的第三代汽車用鋼的抗拉強度與總延伸率的乘積達30GP以上，此類鋼由于其較高的強塑積和其良好的延展性引起了研究者的極大興趣。近年來，國內外許多學者對錳質量分數為4～12％的研究較多，與第一代和第二代汽車鋼相比，其較好的綜合性能和較低的合金含量而被認定為理想的第三代汽車用鋼。

中錳汽車用鋼合金成分的設計已有大量報道，這些文獻中主要針對C、Mn、Al和Si元素含量的變化對其微觀組織和力學性能的影響。而Nb、V、Ti微合金元素在鋼中的使用少有報道。本實驗鋼是在普通中錳鋼的基礎上添加了Nb、V、Ti元素，使其形成碳、氮或碳氮化合物，通過控制軋制使微合金元素通過析出強化從而進一步提高實驗鋼的力學性能。常規(guī)熱軋方法不能滿足微合金元素的析出條件，而利用高溫區(qū)控制軋制和兩相區(qū)溫軋的方法，可使析出物大量析出并釘扎奧氏體晶界從而細化鋼的晶粒和組織；此外，通過兩相區(qū)的溫軋軋制，不僅獲得穩(wěn)定的殘余奧氏體和超細晶鐵素體晶粒，而且顯著降低了軋制過程中材料的變形抗力和軋制力，避免了在冷軋過程中因變形抗力過大造成的開裂問題。

我國是釩鈦資源大國，結合我國釩鈦資源，擴大釩鈦使用范圍，開發(fā)具有更高強度和韌性的第三代汽車鋼具有很好地發(fā)展前景。針對以上問題的提出，本發(fā)明擬使用適合含V、Ti和Nb元素中錳鋼的軋制方法，通過高溫控軋控冷及兩相區(qū)軋制使V、Ti和Nb充分析出從而進一步提高鋼的綜合力學性能，為開發(fā)多品種汽車用鋼提供參考。

技術實現(xiàn)要素：
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針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板及其制備方法，通過高溫控制軋制使微合金元素析出從而細化晶粒，同時，提供的溫軋板軋后熱處理工藝相對其它冷軋中錳汽車用鋼有較好的抗拉強度和延伸率，避免了因硬度過高造成的軋制困難和容易開裂的難題，通過該熱處理工藝保證了溫軋鋼板兼有高的強度和好的塑性，從而獲得優(yōu)秀的強塑積。

本發(fā)明的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板，其成分按重量百分比分別為：C：0.1～0.3％，Si：0.3～3.5％，Mn：3.0～15.0％，Al：1.0～3.5％，V≤0.2％，Ti≤0.2％，Nb≤0.2％，余量為Fe及雜質，鋼板屈服強度為590～970MPa，抗拉強度為980～1440MPa，總延伸率為30～42％，強塑積達到40GPa％以上。

上述含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：鋼坯制備：

按含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的成分配比，熔煉成鋼水后制得鋼坯；

步驟2：熱軋：

(1)軋前熱處理：將鋼坯加熱到1200～1350℃，保溫2～5h；

(2)熱軋：將鋼坯進行熱軋，制得熱軋鋼板，其中，初軋溫度為1100～1200℃，終軋溫度為900～1100℃，熱軋鋼板厚度為3～4mm；

(3)水淬：軋后立即水淬至室溫，制得熱軋水淬后鋼板；

步驟3：軋后熱處理：

(1)加熱：將熱軋水淬后的鋼板加熱至600～750℃，保溫l～1.5h，水淬至室溫；

(2)回火：將水淬后的鋼板進行回火，回火溫度200～450℃，回火保溫時間10～20min；

(3)空冷：將回火后鋼板，空冷至室溫；

步驟4：溫軋：

(1)軋前熱處理：將空冷后的鋼板加熱至550～750℃，保溫2～10min；

(2)溫軋：將熱處理鋼板進行溫軋后，空冷至室溫，制得溫軋鋼板；其中，溫軋的初軋溫度為650～750℃，終軋溫度為550～650℃，溫軋鋼板厚度為l～1.5mm；

步驟5：軋后熱處理：

將溫軋鋼板加熱至650～750℃后，保溫3～10min后；水淬至室溫，制得含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板；

所述的步驟1中，熔煉鋼水操作在轉爐、電爐或感應爐中進行。

所述的步驟1中，鋼坯通過以下兩種方式中的一種制備而成：

(1)將鋼水澆注制成鋼錠后，將鋼錠加熱至1200～1350℃，保溫2～5h，鍛造制得鋼坯；

(2)將鋼水連鑄制得鋼坯。

所述的步驟2(1)中，加熱操作在加熱爐中進行；

所述的步驟3(1)中，加熱操作在加熱爐中進行；

所述的步驟4(1)中，加熱操作在加熱爐中進行；

所述的步驟5中，加熱操作在加熱爐中進行；

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明提供的中錳汽車用鋼，保證了大量奧氏體的生成；V、Ti和Nb微合金元素的加入，使材料的強度得到進一步的提高。

(2)本發(fā)明對熱軋態(tài)鋼板采用溫軋的工藝，不僅減小了軋制過程中材料的變形抗力和軋制力，而且能使鋼板獲得大量穩(wěn)定的奧氏體，解決了在冷軋過程中因鋼的硬度高，軋制力過大而造成的開裂問題，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產。與冷軋鋼相比，溫軋鋼具有更好的綜合力學性能。

經檢測，本方法制得的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的屈服強度為590～970MPa，抗拉強度為980～1440MPa，總延伸率為30～42％，強塑積達到40GPa％以上。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明實施例1和實施例8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的熱膨脹曲線；其中

(a)為實施例1制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的熱膨脹曲線；

(b)為實施例8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的熱膨脹曲線；

圖2為本發(fā)明實施例1和實施例8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板中各相相比例計算模擬相圖；其中：

(a)為實施例1制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板中各相相比例計算模擬相圖；

(b)為實施例8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板中各相相比例計算模擬相圖；

圖3為本發(fā)明實施例1、2、3和8中熱軋水淬后鋼板的SEM圖像；其中：

(a)為實施例1中熱軋水淬后鋼板的SEM圖像；

(b)為實施例2中熱軋水淬后鋼板的SEM圖像；

(c)為實施例3中熱軋水淬后鋼板的SEM圖像；

(d)為實施例8中熱軋水淬后鋼板的SEM圖像；

圖4為本發(fā)明實施例1、2、3和8溫軋鋼板的SEM圖像；其中：

(a)為實施例1中溫軋鋼板的SEM圖像；

(b)為實施例2中溫軋鋼板的SEM圖像；

(c)為實施例3中溫軋鋼板的SEM圖像；

(d)為實施例8中溫軋鋼板的SEM圖像；

圖5為本發(fā)明實施例1、2、3和8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的應力應變曲線圖像；其中：

(a)為實施例1制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的應力應變曲線圖像；

(b)為實施例2制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的應力應變曲線圖像；

(c)為實施例3制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的應力應變曲線圖像；

(d)為實施例8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的應力應變曲線圖像；

圖6為本發(fā)明實施例1、2、3和8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板加工硬化率曲線圖像；其中：

(a)為實施例1制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的加工硬化率曲線圖像；

(b)為實施例2制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的加工硬化率曲線圖像；

(c)為實施例3制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的加工硬化率曲線圖像；

(d)為實施例8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的加工硬化率曲線圖像；

圖7為本發(fā)明實施例1、2和8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的TEM形貌圖；其中：

(a)為實施例1制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的明場像；

(b)為實施例1制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的暗場像；

(c)為實施例2制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的明場像，

(d)為實施例2制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的暗場像；

(e)為實施例8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的明場像，

(f)為實施例8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的暗場像；

圖8為本發(fā)明實施例1、2、3和8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板V、Ti析出物的SEM形貌圖像；其中：

(a)為實施例1制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的V、Ti析出物的SEM形貌圖像；

(b)為實施例2制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的V、Ti析出物的SEM形貌圖像；

(c)為實施例3制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的V、Ti析出物的SEM形貌圖像；

(d)為實施例8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的V、Ti析出物的SEM形貌圖像；其中，虛線圈出的黑色部分為V、Ti析出物；

(e)實施例8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的V、Ti析出物能譜圖；

圖9為本發(fā)明實施例1、2、3和8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板殘余奧氏體含量XRD圖像；其中：

(a)為實施例1制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板殘余奧氏體含量XRD圖像；

(b)為實施例2制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板殘余奧氏體含量XRD圖像；

(c)為實施例3制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板殘余奧氏體含量XRD圖像；

(d)為實施例8制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板殘余奧氏體含量XRD圖像；

圖10為本發(fā)明實施例2制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板V、Ti析出物EPMA形貌圖；其中：

(a)實施例2制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板顯微組織形貌圖；

(b)實施例2制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板Ti析出分布圖；

(c)實施例2制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板V析出分布圖；

圖11為本發(fā)明實施例3制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板C、Mn配分EPMA形貌圖，其中：

(a)實施例3制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板顯微組織形貌圖；

(b)實施例3制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板Mn濃度分布圖；

(c)實施例3制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板C濃度分布圖；

圖12為本發(fā)明實施例2和4制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板沖擊斷口形貌；其中：

(a)實施例2制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板沖擊斷口形貌；

(b)實施例4制備的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板沖擊斷口形貌。

具體實施方式：

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本專利結合第三代汽車板鋼的成分配比，采用光學顯微鏡、掃描電鏡和XRD等檢測技術研究了添加V、Ti和Nb元素后的溫軋中錳鋼在不同溫度熱處理后的組織與力學性能。

以上所述的具體實施例對本發(fā)明的技術方案、實施方式和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內；

對制得的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板，進行力學性能測試，操作過程如下：

步驟1：根據GB/T228-2002“金屬材料室溫拉伸試驗方法”將制得的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板加工成拉伸試樣，設定拉伸速度3mm/min，拉伸前先固定好電子引伸計，拉伸過程由計算機程序自動控制；

步驟2：沿軋制方向切取試樣，用120～1200#的碳化硅耐水砂紙研磨，并置于毛料拋光布上拋光，隨后用水和酒精沖洗并使用吹風機吹干，用20～25％亞硫酸氫鈉溶液進行金相腐蝕；

步驟3：用場發(fā)射掃描電鏡觀察熱軋鋼和溫軋軋鋼的組織；用透射電鏡觀察析出物形貌和尺寸；

實施例1

本實施例的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板，其成分按重量百分比分別為：C：0.1％，Si：0.3％，Mn：3.0％，Al：1.0％，V：0.01％，Ti：0.05％，Nb：0.2％，余量為Fe及雜質，鋼板屈服強度為590MPa，抗拉強度為980MPa，總延伸率為42％，強塑積達到41.16GPa％。

上述含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：鋼坯制備：

按含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的成分配比，在轉爐中熔煉成鋼水，將鋼水澆注制成鋼錠后，將鋼錠加熱至1200℃，保溫5h，鍛造制得鋼坯，鋼坯截面積為100×10mm；

步驟2：熱軋：

(1)軋前熱處理：將鋼坯在加熱爐中，加熱到1200℃，保溫3h；

(2)熱軋：將鋼坯進行熱軋，制得熱軋鋼板，熱軋鋼板厚度為3mm；其中，初軋溫度為1100℃，終軋溫度為900℃，熱軋壓下率為70％；

(3)水淬：軋后立即水淬至室溫，制得熱軋水淬后鋼板；

熱軋水淬后的鋼板的SEM圖像如圖3(a)所示；

步驟3：軋后熱處理：

(1)加熱：將熱軋水淬后的鋼板在加熱爐中，加熱至600℃，保溫lh，水淬至室溫；

(2)回火：將水淬后的鋼板進行回火，回火溫度200℃，回火保溫時間10min；

(3)空冷：將回火后鋼板，空冷至室溫；

步驟4：溫軋：

(1)軋前熱處理：將空冷后的鋼板在加熱爐中，加熱至550℃，保溫2min；

(2)溫軋：將熱處理鋼板進行溫軋，空冷至室溫，制得溫軋鋼板，溫軋鋼板厚度為lmm；其中，溫軋的初軋溫度為650℃，終軋溫度為550℃，溫軋壓下率為60％；

溫軋鋼板的SEM圖像如圖4(a)所示；

步驟5：軋后熱處理：

(1)將溫軋鋼板在加熱爐中，加熱至650℃后，保溫3min，

(2)水淬至室溫，制得含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板。

對本實施例制得的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板進行相關性能測試，其熱膨脹曲線如圖1(a)所示；各相相比例計算模擬相圖如圖2(a)所示；應力應變曲線如圖5(a)所示；加工硬化率曲線如圖6(a)所示；TEM形貌圖中的明場像如圖7(a)所示；TEM形貌圖中的暗場像如圖7(b)所示；V、Ti析出物的SEM形貌圖如圖8(a)所示；殘余奧氏體含量XRD圖如圖9(a)所示。

實施例2

本實施例的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板，其成分按重量百分比分別為：C：0.15％，Si：0.3％，Mn：5.0％，Al：1.3％，V：0.04％，Ti：0.03％，Nb：0.12％，余量為Fe及雜質，鋼板屈服強度為630MPa，抗拉強度為1040MPa，總延伸率為38％，強塑積達到39.52GPa％。

上述含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：鋼坯制備：

按含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的成分配比，在轉爐中熔煉成鋼水，將鋼水澆注制成鋼錠后，將鑄錠加熱至1220℃，保溫4h，鍛造制得鋼坯，鋼坯截面積為100×12mm；

步驟2：熱軋：

(2)軋前熱處理：將鋼坯在加熱爐中，加熱到1240℃，保溫5h；

(2)熱軋：將鋼坯進行熱軋，制得熱軋鋼板，熱軋鋼板厚度為3mm；其中，初軋溫度為1120℃，終軋溫度為920℃，熱軋壓下率為74％；

(3)水淬：軋后立即水淬至室溫，制得熱軋水淬后鋼板；

熱軋水淬后的鋼板的SEM圖像如圖3(b)所示；

步驟3：軋后熱處理：

(1)加熱：將熱軋水淬后的鋼板在加熱爐中，加熱至620℃，保溫lh，水淬至室溫；

(2)回火：將水淬后的鋼板進行回火，回火溫度240℃，回火保溫時間12min；

(3)空冷：將回火后鋼板，空冷至室溫；

步驟4：溫軋：

(1)軋前熱處理：將空冷后的鋼板在加熱爐中，加熱至580℃，保溫3min；

(2)溫軋：將熱處理鋼板進行溫軋，空冷至室溫，制得溫軋鋼板，溫軋鋼板厚度為lmm；其中，溫軋的初軋溫度為655℃，終軋溫度為560℃，溫軋壓下率為66.6％；

溫軋鋼板的SEM圖像如圖4(b)所示；

步驟5：軋后熱處理：

(1)將溫軋鋼板在加熱爐中，加熱至660℃后，保溫5min，

(2)水淬至室溫，制得含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板。

對本實施例制得的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板進行相關性能測試，應力應變曲線如圖5(b)所示；加工硬化率曲線如圖6(b)所示；TEM形貌圖中的明場像如圖7(c)所示；TEM形貌圖中的暗場像如圖7(d)所示；V、Ti析出物的SEM形貌圖如圖8(b)所示；殘余奧氏體含量XRD圖如圖9(b)所示；V、Ti鋼顯微組織形貌圖如圖10(a)所示；Ti析出分布圖如圖10(b)所示；V析出分布圖如圖10(c)所示；沖擊斷口形貌如圖12(a)所示。

實施例3

本實施例的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板，其成分按重量百分比分別為：C：0.18％，Si：1.0％，Mn：8.0％，Al：1.6％，V：0.03％，Ti：0.08％，Nb：0.15％，余量為Fe及雜質，鋼板屈服強度為692MPa，抗拉強度為1150MPa，總延伸率為36％，強塑積達到41.4GPa％。

上述含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：鋼坯制備：

按含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的成分配比，在電爐中熔煉成鋼水，將鋼水澆注成鋼錠，將鑄錠加熱至1280℃，保溫2h，鍛造制得鋼坯，鋼坯截面積為100×14mm；

步驟2：熱軋：

(3)軋前熱處理：將鋼坯在加熱爐中，加熱到1280℃，保溫5h；

(2)熱軋：將鋼坯進行熱軋，制得熱軋鋼板，熱軋鋼板厚度為3.2mm；其中，初軋溫度為1140℃，終軋溫度為940℃，熱軋壓下率為78％；

(3)水淬：軋后立即水淬至室溫，制得熱軋水淬后鋼板；

熱軋水淬后的鋼板的SEM圖像如圖3(c)所示；

步驟3：軋后熱處理：

(1)加熱：將熱軋水淬后的鋼板在加熱爐中，加熱至630℃，保溫l.1h，水淬至室溫；

(2)回火：將水淬后的鋼板進行回火，回火溫度300℃，回火保溫時間13min；

(3)空冷：將回火后鋼板，空冷至室溫；

步驟4：溫軋：

(1)軋前熱處理：將空冷后的鋼板在加熱爐中，加熱至600℃，保溫4min；

(2)溫軋：將熱處理鋼板進行溫軋，空冷至室溫，制得溫軋鋼板，溫軋鋼板厚度為l.1mm；其中，溫軋的初軋溫度為670℃，終軋溫度為580℃，溫軋壓下率為68.7％；

溫軋鋼板的SEM圖像如圖4(c)所示；

步驟5：軋后熱處理：

(1)將溫軋鋼板在加熱爐中，加熱至680℃后，保溫6min，

(2)水淬至室溫，制得含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板。

對本實施例制得的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板進行相關性能測試，應力應變曲線如圖5(c)所示；加工硬化率曲線如圖6(c)所示；V、Ti析出物的SEM形貌圖如圖8(c)所示；殘余奧氏體含量XRD圖如圖9(c)所示；V、Ti鋼顯微組織形貌圖如圖11(a)所示；Mn濃度分布圖如圖11(b)所示；C濃度分布圖如圖11(c)所示。

實施例4

本實施例的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板，其成分按重量百分比分別為：C：0.2％，Si：1.0％，Mn：10.0％，Al：2.6％，V：0.05％，Ti：0.01％，Nb：0.1％，余量為Fe及雜質，鋼板屈服強度為720MPa，抗拉強度為1250MPa，總延伸率為35％，強塑積達到43.75GPa％。

上述含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：鋼坯制備：

按含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的成分配比，在電爐中熔煉成鋼水，將鋼水澆注成鋼錠，將鑄錠加熱至1250℃，保溫3h，鍛造制得鋼坯，鋼坯截面積為100×18mm；

步驟2：熱軋：

(4)軋前熱處理：將鋼坯在加熱爐中，加熱到1300℃，保溫2.5h；

(2)熱軋：將鋼坯進行熱軋，制得熱軋鋼板，熱軋鋼板厚度為3.2mm；其中，初軋溫度為1150℃，終軋溫度為950℃，熱軋壓下率為82％；

(3)水淬：軋后立即水淬至室溫，制得熱軋水淬后鋼板；

步驟3：軋后熱處理：

(1)加熱：將熱軋水淬后的鋼板在加熱爐中，加熱至650℃，保溫l.2h，水淬至室溫；

(2)回火：將水淬后的鋼板進行回火，回火溫度320℃，回火保溫時間15min；

(3)空冷：將回火后鋼板，空冷至室溫；

步驟4：溫軋：

(1)軋前熱處理：將空冷后的鋼板在加熱爐中，加熱至620℃，保溫5min；

(2)溫軋：將熱處理鋼板進行溫軋，空冷至室溫，制得溫軋鋼板，溫軋鋼板厚度為l.2mm；其中，溫軋的初軋溫度為680℃，終軋溫度為600℃，溫軋壓下率為70.5％；

步驟5：軋后熱處理：

(1)將溫軋鋼板在加熱爐中，加熱至700℃后，保溫7min，

(2)水淬至室溫，制得含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板。

制得的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板沖擊斷口形貌如圖12(b)所示。

實施例5

本實施例的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板，其成分按重量百分比分別為：C：0.24％，Si：1.8％，Mn：11.0％，Al：2.4％，V：0.1％，Ti：0.15％，Nb：0.08％，余量為Fe及雜質，鋼板屈服強度為793MPa，抗拉強度為1300MPa，總延伸率為34％，強塑積達到44.2GPa％。

上述含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：鋼坯制備：

按含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的成分配比，在感應爐中熔煉成鋼水，將鋼水澆注制成鋼錠后，將鑄錠加熱至1300℃，保溫3.5h，鍛造制得鋼坯，鋼坯截面積為100×20mm；

步驟2：熱軋：

(5)軋前熱處理：將鋼坯在加熱爐中，加熱到1260℃，保溫2h；

(2)熱軋：將鋼坯進行熱軋，制得熱軋鋼板，熱軋鋼板厚度為3.5mm；其中，初軋溫度為1160℃，終軋溫度為960℃，熱軋壓下率為86％；

(3)水淬：軋后立即水淬至室溫，制得熱軋水淬后鋼板；

步驟3：軋后熱處理：

(1)加熱：將熱軋水淬后的鋼板在加熱爐中，加熱至680℃，保溫l.3h，水淬至室溫；

(2)回火：將水淬后的鋼板進行回火，回火溫度350℃，回火保溫時間16min；

(3)空冷：將回火后鋼板，空冷至室溫；

步驟4：溫軋：

(1)軋前熱處理：將空冷后的鋼板在加熱爐中，加熱至650℃，保溫6min；

(2)溫軋：將熱處理鋼板進行溫軋，空冷至室溫，制得溫軋鋼板，溫軋鋼板厚度為l.3mm；其中，溫軋的初軋溫度為700℃，終軋溫度為610℃，溫軋壓下率為71.4％；

步驟5：軋后熱處理：

(1)將溫軋鋼板在加熱爐中，加熱至710℃后，保溫8min，

(2)水淬至室溫，制得含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板。

實施例6

本實施例的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板，其成分按重量百分比分別為：C：0.26％，Si：1.8％，Mn：12.0％，Al：4.2％，V：0.14％，Ti：0.18％，Nb：0.06％，余量為Fe及雜質，鋼板屈服強度為810MPa，抗拉強度為1330MPa，總延伸率為32％，強塑積達到42.56GPa％。

上述含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：鋼坯制備：

按含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的成分配比，在感應爐中熔煉成鋼水，將鋼水澆注成鋼錠，將鑄錠加熱至1340℃，保溫2.5h，鍛造制得鋼坯，鋼坯截面積為100×24mm；

步驟2：熱軋：

(6)軋前熱處理：將鋼坯在加熱爐中，加熱到1350℃，保溫3.5h；

(2)熱軋：將鋼坯進行熱軋，制得熱軋鋼板，熱軋鋼板厚度為3.8mm；其中，初軋溫度為1180℃，終軋溫度為980℃，熱軋壓下率為90％；

(3)水淬：軋后立即水淬至室溫，制得熱軋水淬后鋼板；

步驟3：軋后熱處理：

(1)加熱：將熱軋水淬后的鋼板在加熱爐中，加熱至700℃，保溫l.4h，水淬至室溫；

(2)回火：將水淬后的鋼板進行回火，回火溫度400℃，回火保溫時間18min；

(3)空冷：將回火后鋼板，空冷至室溫；

步驟4：溫軋：

(1)軋前熱處理：將空冷后的鋼板在加熱爐中，加熱至700℃，保溫7min；

(2)溫軋：將熱處理鋼板進行溫軋，空冷至室溫，制得溫軋鋼板，溫軋鋼板厚度為l.4mm；其中，溫軋的初軋溫度為720℃，終軋溫度為620℃，溫軋壓下率為73.6％；

步驟5：軋后熱處理：

(1)將溫軋鋼板在加熱爐中，加熱至730℃后，保溫9min，

(2)水淬至室溫，制得含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板。

實施例7

本實施例的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板，其成分按重量百分比分別為：C：0.28％，Si：3.5％，Mn：14.0％，Al：3.0％，V：0.16％，Ti：0.2％，Nb：0.02％，余量為Fe及雜質，鋼板屈服強度為889MPa，抗拉強度為1400MPa，總延伸率為31％，強塑積達到43.4GPa％。

上述含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：鋼坯制備：

按含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的成分配比，在感應爐中熔煉成鋼水，將鋼水澆注成鋼錠，將鑄錠加熱至1350℃，保溫2h，鍛造制得鋼坯，鋼坯截面積為100×28mm；

步驟2：熱軋：

(7)軋前熱處理：將鋼坯在加熱爐中，加熱到1320℃，保溫4h；

(2)熱軋：將鋼坯進行熱軋，制得熱軋鋼板，熱軋鋼板厚度為4mm；其中，初軋溫度為1200℃，終軋溫度為1050℃，熱軋壓下率為94％；

(3)水淬：軋后立即水淬至室溫，制得熱軋水淬后鋼板；

步驟3：軋后熱處理：

(1)加熱：將熱軋水淬后的鋼板在加熱爐中，加熱至720℃，保溫l.4h，水淬至室溫；

(2)回火：將水淬后的鋼板進行回火，回火溫度420℃，回火保溫時間20min；

(3)空冷：將回火后鋼板，空冷至室溫；

步驟4：溫軋：

(1)軋前熱處理：將空冷后的鋼板在加熱爐中，加熱至720℃，保溫8min；

(2)溫軋：將熱處理鋼板進行溫軋，空冷至室溫，制得溫軋鋼板，溫軋鋼板厚度為l.5mm；其中，溫軋的初軋溫度為740℃，終軋溫度為640℃，溫軋壓下率為75％；

步驟5：軋后熱處理：

(1)將溫軋鋼板在加熱爐中，加熱至740℃后，保溫10min，

(2)水淬至室溫，制得含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板。

實施例8

本實施例的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板，其成分按重量百分比分別為：C：0.3％，Si：3.5％，Mn：15.0％，Al：3.5％，V：0.2％，Ti：0.1％，Nb：0.01％，余量為Fe及雜質，鋼板屈服強度為970MPa，抗拉強度為1440MPa，總延伸率為30％，強塑積達到43.2GPa％。

上述含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：鋼坯制備：

按含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板的成分配比，在感應爐中熔煉成鋼水，將鋼水連鑄成鋼坯，鋼坯截面積為100×30mm；

步驟2：熱軋：

(8)軋前熱處理：將鋼坯在加熱爐中，加熱到1340℃，保溫2.5h；

(2)熱軋：將鋼坯進行熱軋，制得熱軋鋼板，熱軋鋼板厚度為4mm；其中，初軋溫度為1200℃，終軋溫度為1100℃，熱軋壓下率為95％；

(3)水淬：軋后立即水淬至室溫，制得熱軋水淬后鋼板；

熱軋水淬后鋼板的SEM圖像如圖3(d)所示；

步驟3：軋后熱處理：

(1)加熱：將熱軋水淬后的鋼板在加熱爐中，加熱至750℃，保溫l.5h，水淬至室溫；

(2)回火：將水淬后的鋼板進行回火，回火溫度450℃，回火保溫時間20min；

(3)空冷：將回火后鋼板，空冷至室溫；

步驟4：溫軋：

(1)軋前熱處理：將空冷后的鋼板在加熱爐中，加熱至750℃，保溫10min；

(2)溫軋：將熱處理鋼板進行溫軋，空冷至室溫，制得溫軋鋼板，溫軋鋼板厚度為l.5mm；其中，溫軋的初軋溫度為750℃，終軋溫度為650℃，溫軋壓下率為80％；

溫軋鋼板的SEM圖像如圖4(d)所示；

步驟5：軋后熱處理：

(1)將溫軋鋼板在加熱爐中，加熱至750℃后，保溫10min，

(2)水淬至室溫，制得含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板。

對本實施例制得的含V、Ti和Nb中錳汽車用鋼板進行相關性能測試，其熱膨脹曲線如圖1(b)所示；各相相比例計算模擬相圖如圖2(b)所示；

應力應變曲線如圖5(d)所示；加工硬化率曲線如圖6(d)所示；TEM形貌圖中的明場像如圖7(e)所示；TEM形貌圖中的暗場像如圖7(f)所示；V、Ti析出物的SEM形貌圖如圖8(d)所示；其中，虛線圈出的黑色部分為V、Ti析出物；V、Ti析出物能譜圖如圖8(e)所示；殘余奧氏體含量XRD圖如圖9(a)所示。