一種含p的if汽車面板用鋼及其生產方法
2023-06-01 03:20:51
專利名稱：一種含p的if汽車面板用鋼及其生產方法
技術領域：
本發明涉及汽車面板用鋼及其生產方法，具體屬於一種含P的IF汽車面板用鋼及其生產方法。
背景技術：
含磷高強度無間隙原子鋼(IF鋼)具有高強度及優異的深衝性能而廣泛用於轎車面板。高強度IF鋼中添加磷可以顯著提高鋼的屈服強度，而又不損害鋼的深衝性能，是比較經濟的固溶強化元素。但研究發現，冷軋IF鋼再結晶退火過程中磷會有強烈的晶界偏聚的傾向，當IF鋼中磷含量較高時(>0. 06 wt %)，磷在晶界偏聚使得晶界磷濃度比基體中磷的含量高出幾十至上百倍。磷的偏聚引起晶界處鐵的電子態密度變化，導致晶界結合強度 強度IF鋼的應用。冷軋IF鋼再結晶退火方式有罩式退火、連續退火及熱鍍鋅退火等。其中罩式退火溫度低(720 750°C左右)、時間長(2 4h)，罩式退火樣品中磷的晶界偏聚量遠遠高於連續退火試樣。因此，連續退火有利於降低IF鋼再結晶退火過程磷的晶界偏聚量。經檢索，中國專利(申請號CN200810119821. I) 「一種440MPa含鈮高強IF鋼及其製備方法」的專利文獻，其公開了化學成分重量百分數為c :0. 005% 0. 007%, Si 0. 02% 0. 03%、Mn :1. 2% 2. 1%、P < 0. 08%,S < 0. 006%,0. 003%,Nb 0. 05% 0. 11%, B 0. 0005% 0. 002%, Cr :0. 2% 0. 5%, Ti :0. 005% 0. 01%, Al :0. 01% 0. 04%;控制的工藝參數為熱軋板坯加熱溫度1200 1250°C，保溫0. 5 I. 5小時，終軋溫度910 920°C，捲曲溫度640 680°C，冷軋壓下量80 %，退火溫度840 860°C，退火保溫時間100 120s，能夠獲得強度彡440MPa，r值彡I. 5的深衝性良好的440MPa高強IF鋼。該專利文獻存在的不足是合金元素較多，導致生產成本高，工藝難以控制，且成形性較差。
發明內容
本發明的目的在於克服目前所存在的不足，提供一種通過添加磷可以顯著提高鋼的屈服強度，又具有優異的深衝性能，即r值達到I. 9及以上，且成本較低的一種含P的IF汽車面板用鋼及其生產方法。實現上述目的的措施
一種含P的IF汽車面板用鋼，其組分及重量百分比含量為C:彡0. 0048%, Si :0. 04 0. 06%,Mn :0. 28 0. 35%,P :0. 045 0. 096%,Ti :0. 04 0. 065%,Al :0. 02 0. 025%,B :0. 0023 0. 007%, S ■.( 0. 015%, N ■.( 0. 003%，其餘為 Fe 及不可避免的雜質。生產一種含P的IF汽車面板用鋼的方法，其步驟
I)冶煉並連鑄成坯，鑄坯的組分及重量百分比含量為C:彡0.0048%，Si :0. 04 0. 06%,Mn :0. 28 0. 35%,P :0. 045 0. 096%,Ti :0. 04 0. 065%,Al :0. 02 0. 025%,B 0. 0023 0. 007%, S :彡0. 015%, N :彡0. 003%，其餘為Fe及不可避免的雜質；
2)對鑄坯加熱並保溫，加熱溫度控制在1200°C 1250°C，保溫時間控制在60 90分
鍾；
3)進行粗軋，控制開軋溫度在1120°C 1150°C;
4)進行精軋，控制終軋溫度在910°C 935°C；
5)進行卷取，控制卷取溫度在650°C 680°C
6)進行常規酸洗；
7)進行冷軋，控制總壓下率在70 85%；
8)進行連續退火，控制其退火溫度在780°C 830°C，退火時間為130 300秒；
9)待用。本發明中各元素的作用
C :C原子在非IF鋼中起到固溶強化的作用，但對於IF鋼，則為有害元素，應加以控制，因為C原子間隙固溶在鋼中，使得再結晶織構中{111}組分急劇減少，嚴重損害IF鋼的r值，因此，將其限定在< 0. 0048%。Ti :本發明中加入合金元素Ti的主要作用是與C、N結合形成碳、氮化合物，從而消除間隙固溶的C、N原子，得到純淨的鐵素體基體，消除了間隙原子的不利影響，使得有利織構在退火過程中充分發展，以保證r值。P、Mn、Si
高強度IF鋼是通過添加Mn、P和Si等元素的合金化達到固溶強化的，強度得到提高而不影響延展性和r值。三種元素中，P的強化作用最大，且對r值影響不大，應此，一般的高強IF鋼將P作為主要添加元素。Si的強化能力和惡化程度均中等，但Si元素會使鍍鋅層的結合力大大降低，所以很少將Si作為主要強化元素。Mn元素作為鋼中的強化元素，添加量高時降低鋼的深衝性能
B :本申請人經大量試驗表明，硼與磷具有競爭晶界偏聚規律。故在IF鋼中添加適量的硼，並通過控制連續退火工藝參數，從而降低了由於磷晶界偏聚導致的二次冷加工脆性問題，同時，得到強度較高的〈11D//ND織構組分，以保證鋼獲得高強度的同時具有優良的深衝性能(r值大於1.9)。本發明與現有技術相比，添加微量的B後，利用B與P的競爭晶界偏聚規律，及控制連續退火工藝參數，從而降低由於P晶界偏聚導致的二次冷加工脆性問題，同時，得到強度較高的〈11D//ND織構組分，以保證鋼獲得高強度的同時具有優良的深衝性能，即r值達到I. 9及以上，完全滿足汽車面板用鋼企業的要求，且成形性更好，更穩定；且合金元素少，工藝易於控制，生產成本較低。
圖I為不含B的IF鋼不同時間與磷的晶界偏聚量關係 圖2為含B的IF鋼不同時間與P、B晶界偏聚量關係。
具體實施例方式下面對本發明予以詳細描述實施例I
一種含P的IF汽車面板用鋼，其組分及重量百分比含量為C :0. 0019%，Si 0. 06%,Mn 0. 35%,P 0. 045%, Ti :0. 04%, Al :0. 024%,B :0. 0023%, S :0. 011%,N 0. 0027%，其
餘為Fe及不可避免的雜質。生產一種含P的IF汽車面板用鋼的方法，其步驟
1)冶煉並連鑄成組分及重量百分比含量為c0. 0019%, Si 0. 06%, Mn 0. 35%, P
0.045%,Ti 0. 04%,Al :0. 024%,B :0. 0023%,S :0. 011%,N 0. 0027%，其餘為 Fe 及不可避免的雜質的鑄坯；
2)對鑄坯加熱並保溫，加熱溫度控制在1200°C 1210°C，保溫時間控制在90分鐘；
3)進行粗軋，控制開軋溫度在1120°C 1125°C；
4)進行精軋，控制終軋溫度在910 915°C；
5)進行卷取，控制卷取溫度在650°C 655°C；
6)進行常規酸洗；
7)進行冷軋，控制總壓下率在85%；
8)進行連續退火，控制其退火溫度在780V 790°C，退火時間為130秒；
9)待用。實施例2
一種含P的IF汽車面板用鋼，其組分及重量百分比含量為C 0. 0038%, Si 0. 056%,Mn 0. 312%, P 0. 056%, Ti :0. 055%, Al :0. 02%, B :0. 0031%, S :0. 012%, N :0. 0023%,
其餘為Fe及不可避免的雜質。生產一種含P的IF汽車面板用鋼的方法，其步驟
1)冶煉並連鑄成坯組分及重量百分比含量為c:0. 0038%,Si :0. 056%,Mn :0. 312%,P :0. 056%, Ti :0. 055%, Al :0. 02%, B :0. 0031%, S :0. 012%, N :0. 0023%，其餘為 Fe 及不可避免的雜質的鑄坯；
2)對鑄坯加熱並保溫，加熱溫度控制在1215°C 1225°C，保溫時間控制在85分鐘；
3)進行粗軋，控制開軋溫度在1130°C 1135°C;
4)進行精軋，控制終軋溫度在922 927°C；
5)進行卷取，控制卷取溫度在660°C 665°C；
6)進行常規酸洗；
7)進行冷軋，控制總壓下率在76%；
8)進行連續退火，控制其退火溫度在795°C 805°C，退火時間為160秒；
9)待用。實施例3
一種含P的IF汽車面板用鋼，其組分及重量百分比含量為C :0. 001%，Si 0. 04%,Mn 0. 325%, P :0. 077%, Ti :0. 041%, Al :0. 025%, B :0. 0045%, S :0. 0015%，N :0. 003%,
其餘為Fe及不可避免的雜質。生產一種含P的IF汽車面板用鋼的方法，其步驟
I)冶煉並連鑄成坯組分及重量百分比含量為c :0. 001%,Si :0. 04%,Mn :0. 325%,P
0.077%, Ti :0. 041%, Al :0. 025%, B :0. 0045%, S :0. 0015%, N :0. 003%，其餘為 Fe 及不、可避免的雜質的鑄坯；
2)對鑄坯加熱並保溫，加熱溫度控制在1245°C 1250°C，保溫時間控制在62分鐘；
3)進行粗軋，控制開軋溫度在1125°C 1130°C;
4)進行精軋，控制終軋溫度在925 930°C；
5)進行卷取，控制卷取溫度在665°C 670°C；
6)進行常規酸洗；
7)進行冷軋，控制總壓下率在70%；
8)進行連續退火，控制其退火溫度在810°C 815°C，退火時間為120秒；
9)待用。實施例4
一種含P的IF汽車面板用鋼，其組分及重量百分比含量為C 0. 0023%, Si 0. 045%,Mn 0. 28%, P 0. 08%, Ti :0. 048%, Al :0. 023%, B :0. 005%, S :0. 0015%, N :0. 003%,其
餘為Fe及不可避免的雜質。生產一種含P的IF汽車面板用鋼的方法，其步驟
1)冶煉並連鑄成坯組分及重量百分比含量為c:0. 0023%, Si :0. 045%, Mn :0. 28%,P :0. 08%, Ti :0. 048%, Al :0. 023%, B :0. 005%, S :0. 0015%, N :0. 003%，其餘為 Fe 及不可避免的雜質的鑄坯；
2)對鑄坯加熱並保溫，加熱溫度控制在1245°C 1250°C，保溫時間控制在70分鐘；
3)進行粗軋，控制開軋溫度在1145°C 1150°C；
4)進行精軋，控制終軋溫度在930 935°C；
5)進行卷取，控制卷取溫度在670°C 675°C；
6)進行常規酸洗；
7)進行冷軋，控制總壓下率在83%；
8)進行連續退火，控制其退火溫度在815°C 820°C，退火時間為200秒；
9)待用。實施例5
一種含P的IF汽車面板用鋼，其組分及重量百分比含量為C 0. 0014%, Si 0. 052%,Mn 0. 33%, P 0. 096%, Ti :0. 051%, Al :0. 021%, B :0. 007%, S :0. 0015%, N 0. 003%，其
餘為Fe及不可避免的雜質。生產一種含P的IF汽車面板用鋼的方法，其步驟
1)冶煉並連鑄成坯組分及重量百分比含量為c:0. 0014%, Si :0. 052%, Mn :0. 33%,P :0. 096%, Ti :0. 051%, Al :0. 021%, B :0. 007%, S :0. 0015%, N :0. 003%，其餘為 Fe 及不可避免的雜質的鑄坯；
2)對鑄坯加熱並保溫，加熱溫度控制在1240°C 1245°C，保溫時間控制在75分鐘；
3)進行粗軋，控制開軋溫度在1135°C 1140°C；
4)進行精軋，控制終軋溫度在925 930°C；
5)進行卷取，控制卷取溫度在675°C 680°C；
6)進行常規酸洗；
7)進行冷軋，控制總壓下率在74%；8)進行連續退火，控制其退火溫度在825°C 830°C，退火時間為300秒；
9)待用。表I為各實施例經檢測後的力學性能列表。表I各實施例經檢測後的力學性能列表
權利要求
1.一種含P的IF汽車面板用鋼，其組分及重量百分比含量為C 0. 0048%, Si 0. 04 0. 06%,Mn :0. 28 0. 35%,P :0. 045 0. 096%,Ti :0. 04 0. 065%,Al :0. 02 0. 025%, B :0. 0023 0. 007%, S :彡 0. 015%, N :彡 0. 003%，其餘為 Fe 及不可避免的雜質。
2.生產一種含P的IF汽車面板用鋼的方法，其步驟 1)冶煉並連鑄成坯，鑄坯的組分及重量百分比含量為C:彡0.0048%, Si :0. 04 ·0. 06%,Mn :0. 28 0. 35%,P :0. 045 0. 096%,Ti :0. 04 0. 065%,Al :0. 02 0. 025%,B :0. 0023 0. 007%, S :彡0. 015%, N :彡0. 003%，其餘為Fe及不可避免的雜質； 2)對鑄坯加熱並保溫，加熱溫度控制在1200°C 1250°C，保溫時間控制在60 90分鐘； 3)進行粗軋，控制開軋溫度在1120°C 1150°C； 4)進行精軋，控制終軋溫度在910°C 935°C； 5)進行卷取，控制卷取溫度在650°C 680°C； 6)進行常規酸洗； 7)進行冷軋，控制總壓下率在70 85%； 8)進行連續退火，控制其退火溫度在780°C 830°C，退火時間為130 300秒； 9)待用。
全文摘要
本發明涉及一種含P的IF汽車面板用鋼及其生產方法。其組分及重量百分比含量為C≤0.0048％，Si0.04～0.06％，Mn0.28～0.35％，P0.045～0.096％，Ti0.04～0.065％，Al0.02～0.025％，B0.0023～0.007％，S≤0.015％，N≤0.003％，其餘為Fe及不可避免的雜質；工藝冶煉並連鑄成坯；對鑄坯加熱並保溫；粗軋；精軋；卷取；常規酸洗；冷軋；連續退火；待用。本發明添加微量的B後，利用B與P的競爭晶界偏聚規律，及控制連續退火工藝參數，從而降低由於P晶界偏聚導致的二次冷加工脆性問題，r值達到1.9及以上，成形性更好，更穩定。
文檔編號C22C38/14GK102644023SQ20121011946
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月23日 優先權日2012年4月23日
發明者吳立新, 孫宜強, 宋新莉, 王志奮, 袁澤喜, 鄧照軍, 陳士華, 韓榮東, 馬家豔, 黃海娥 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司