一種180MPa級(jí)冷軋超低碳烘烤硬化鋼及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及烘烤硬化鋼及其制備方法，尤其涉及一種180MPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬 化鋼及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，節(jié)約能源、減少污染、提高車輛安全性等一系列課題成為人 們關(guān)注的焦點(diǎn)；為滿足行業(yè)需求，用于車輛制造的鋼板需要同時(shí)具備更高的抗凹陷能力和 更好的成形性能，在此背景下，人們開(kāi)發(fā)了超低碳烘烤硬化鋼用于汽車外板覆蓋件的生產(chǎn)。 該鋼種成分特點(diǎn)是在IF鋼的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加微量Nb、Ti等合金元素來(lái)控制基體中固溶C、N 元素含量，使固溶原子在隨后的加工成形過(guò)程中向位錯(cuò)處擴(kuò)散，進(jìn)而起到釘扎位錯(cuò)、強(qiáng)化基 體的作用。由于其獨(dú)特的成分設(shè)計(jì)和強(qiáng)化機(jī)制，超低碳烘烤硬化鋼作為第三代汽車用鋼在 汽車制造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。公開(kāi)號(hào)101230437，公開(kāi)日為2008.7.30的專利公開(kāi)了一種合 金化熱鍍鋅用超低碳烘烤硬化鋼，為獲得足夠的強(qiáng)度，成分中添加了0.50~0.60%Mn和0.05 ~0.06%P;屈服強(qiáng)度230MPa，塑性應(yīng)變比r值在1.63~1.70;該專利由于在基體中加入較多 的P元素，造成帶鋼成形性能指標(biāo)較低；公開(kāi)號(hào)101994056，公開(kāi)日為2011.3.30的專利公開(kāi) 了一種具有優(yōu)良沖壓性能的超低碳烘烤硬化鋼板及其生產(chǎn)工藝，該工藝通過(guò)控制（4*C%/ Ti%)值在0.8~1.2，降低P含量來(lái)保證帶鋼的沖壓性能，把r值提高到2.26~2.55;但其抗拉 強(qiáng)度較低，在300~320MPa，影響帶鋼的抗凹陷性能；公開(kāi)號(hào)為1013100318，公開(kāi)日為 2008.11.19的專利公開(kāi)了一種可同時(shí)用于冷乳和鍍鋅的烘烤硬化鋼，該鋼種采用低Si(< 0.02%)、高P( 0.05~0.11%)的成分設(shè)計(jì)路線，同時(shí)結(jié)合Ti、Nb、Mo、B復(fù)合微合金化，使產(chǎn)品具 有良好的烘烤硬化、抗室溫老化和抗二次加工脆化性能，但該鋼種添加合金元素多，實(shí)際生 產(chǎn)面臨成本偏高的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成形性能良好、生產(chǎn)成本低廉的180MPa級(jí) 冷乳超低碳烘烤硬化鋼及其生產(chǎn)方法，在C元素精確控制的基礎(chǔ)上，通過(guò)Si、Mn、P等元素優(yōu) 化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝改進(jìn)，使產(chǎn)品r值在2.25~2.65，應(yīng)變硬化指數(shù)η穩(wěn)定在0.23，烘烤硬化值 35~67MPa。
[0004] 本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種180MPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬化鋼，其化學(xué)組分及組分重量百分比分別為：C: 0.0015~0.0025%;Si:0.006~0·010%;Μη:0·40~0·75%;Ρ:0·030~0.050%;Nb:0.008~ 0 · 010%; S < 0 · 012%; A1 s: 0 · 032~0 · 040%; N: 0 · 0016~0 · 0037%，其余為Fe;其中 C%/Nb%=0 · 16 ~0·28〇
[0005] 上述的一種180MPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬化鋼，其化學(xué)組分及組分重量百分比分別 為：：C:0.0015~0.0023%;Si :0.006~0.010%;Mn:0.40~0.55%;P:0.030~0.045%;Nb: 0.008~0.010%;5<0.012%418:0.032~0.040%4:0.0016~0.0037%，其余為卩6;其中〇％/ Nb%=0.16~0.28。
[0006] 一種180MPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬化鋼的生產(chǎn)方法，包括熱乳、冷乳、連續(xù)退火和平 整工序，其改進(jìn)之處為:熱乳基板化學(xué)組分及組分重量百分比分別為:C: 0.0015~0.0023%; Si:0.006~0.010%;Mn:0.40~0.55%;P:0.030~0.045% ;Nb:0.008~0.010%;S<0.012%; Als: 0 · 032 ~0 · 040%;N: 0 · 0016 ~0 · 0037%，其余為 Fe;其中C%/Nb%=0 · 16 ~0 · 28。
[0007] 上述的一種180MPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬化鋼的生產(chǎn)方法，其改進(jìn)之處為:所述熱 乳工序中出爐溫度1240~1250°C，精乳后前段冷卻，上下水比1:1.2;所述連續(xù)退火工序中， 均熱溫度830~835°C，緩冷溫度680~750°C，快冷溫度340~360 °C，冷卻條件:冷度50~85 °C/s，快冷段投14.0-17.0%的高氫。
[0008] 上述的一種180MPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬化鋼的生產(chǎn)方法，更為具體的生產(chǎn)工藝 為:熱乳工序中出爐溫度1240~1250°C，精乳后前段冷卻，上下水比1:1.2，爐內(nèi)溫度采取尾 部補(bǔ)償，保溫時(shí)間220~250min，終乳溫度為890~930°C，卷取溫度為715~725°C ;冷乳工序 中帶鋼壓下率2 75%，酸乳末機(jī)架工作輥毛化，乳輥粗糙度2 3. Ομπι;連續(xù)退火工序中均熱溫 度830~835°C，緩冷溫度680~750°C，快冷溫度340~360°C，冷卻條件:冷度50~85°C/s，快 冷段投14.0-17.0%的高氫;平整工序中退火完成后，施加0.7~1.2%的平整延伸率。
[0009] 本發(fā)明的有益效果為： 與同類產(chǎn)品相比，該發(fā)明涉及鋼種不含貴重元素，生產(chǎn)成本低;通過(guò)合理成分設(shè)計(jì)與過(guò) 程工藝優(yōu)化相結(jié)合，成功實(shí)現(xiàn)了具有良好成形性能的180MPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬化鋼的批 量生產(chǎn)，用該方法生產(chǎn)的烘烤硬化鋼表面質(zhì)量好、組織均勻，應(yīng)力應(yīng)變指數(shù)r值可達(dá)2.65，應(yīng) 變硬化比η值穩(wěn)定在0.23，沖壓成形性能優(yōu)異。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為本發(fā)明ISOMPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬化鋼帶鋼表面組織； 圖2為本發(fā)明180MPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬化鋼帶鋼中部組織； 圖3為本發(fā)明ISOMPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬化鋼帶鋼表面形貌。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 本發(fā)明一種ISOMPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬化鋼，其化學(xué)組分及組分重量百分比分別為： C:0.0015 ~0.0023%;Si:0.006~0.010%;Mn:0.40~0.55%;P:0.030~0.045%;Nb:0.008~ 0 · 010%; S < 0 · 012%; A1 s: 0 · 032~0 · 040%; N: 0 · 0016~0 · 0037%，其余為Fe;其中 C%/Nb%=0 · 16 ~0·28〇
[0012] C是帶鋼最主要的強(qiáng)化元素，C元素的精確控制可以有效調(diào)芐基體的烘烤硬化性 能，但是C含量的增加會(huì)損害材料的沖壓成形性能，經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)，本發(fā)明選擇C元素范圍 0.0015~0·0023% 〇
[0013] 固溶元素 P可以有效提高超低碳烘烤硬化鋼的強(qiáng)度，但過(guò)高的P含量(P的重量百分 比2 0.07%)會(huì)導(dǎo)致帶鋼二次加工脆化問(wèn)題;Μη對(duì)產(chǎn)品最終性能有直接影響，但Μη含量偏高 會(huì)使產(chǎn)品成形性能下降；Si元素對(duì)強(qiáng)度的提升僅次于Ρ，但含量過(guò)高會(huì)影響產(chǎn)品的韌性。適 當(dāng)提高Si元素含量，合理選擇Mn、P范圍，在不損失塑性的條件下提高帶鋼強(qiáng)度和烘烤硬化 性能是本發(fā)明的成分設(shè)計(jì)路線。綜合考慮下，本發(fā)明選擇P、Mn、Si的重量百分配比為：P: 0.030~0.045%、Mn:0.40~0.55%、Si:0.006~0.010%。
[0014] 本發(fā)明一種180MPa級(jí)冷乳超低碳烘烤硬化鋼的生產(chǎn)方法，其熱乳基板化學(xué)組分及 組分重量百分比分別為：C: