CN101994056B - 具有优良冲压性能的超低碳烘烤硬化钢板及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有优良冲压性能的超低碳烘烤硬化钢板，其特征在于，其成分重量百分配比为：C 0.0010～0.0030％，Si 0.035～0.065％，Mn 0.10～0.17％，P 0.015～0.025，Al 0.015～0.045，S≤0.010％，N≤0.0030％，Ti 0.007～0.014％，其余为Fe，其中C％/Ti％满足下式定义的k值：K＝4*C％/Ti％＝0.8～1.2。钢板按下述方法轧制而成：1)热轧：开轧温度1000～1160℃，终轧温度为920～945℃；2)冷轧：冷轧压下率75～85％；3)连续退火。本发明的有益效果是：本发明通过在超低碳钢中添加微量的低成本的Ti，使之除了具有合适的烘烤硬化性外还具有优异的冲压性能，适用于汽车上钣金冲压部件，大大减轻车身重量。

Description

具有优良冲压性能的超低碳烘烤硬化钢板及其制造工艺

技术领域

本发明涉及冷轧钢板技术领域，尤其涉及一种具有优良冲压性能的超低碳烘烤硬化钢板及其制造工艺。

背景技术

烘烤硬化型钢板冲压后，在一定温度下经过一段时间的烘烤，钢板中固溶碳扩散到位错处，使钢板强度上升，产生人工应变时效硬化，可以起到减轻汽车车身重量的作用。在超低碳钢出现之前，主要采用低碳钢制造烘烤硬化钢，但是在其具有高的烘烤硬化性的同时还具有高的时效应变性，该钢板需要快速的应用，否则容易在冲压过程中出现拉伸应变痕。为了降低时效性，并随着炼钢技术的发展，使用超低碳钢生产烘烤硬化钢变为可能。人们以Ti，Nb，V或者其中两者复合的IF为基础生产超低碳烘烤硬化钢，

CN1162982A提出了一种用钒来控制烘烤硬化性能适用于汽车用途的改进型可烘烤硬化产品。

CN1277693A控制固溶C和Mo含量的关系构成了一种具有烘烤硬化性的含Ti和/或Nb的超低碳烘烤硬化钢。

CN1986863A提出了一种钛和钒复合添加的超低碳烘烤硬化钢板及其制造方法。

CN1898403A披露了一种烘烤硬化钢板及其制造方法，利用Mn和Cu与S满足一定的关系形成MnS、CuS和(Mn，Cu)S沉淀，从而提高烘烤硬化性。

研究表明Ti在微合金中成本较低，可以单独用于固定钢中的C，N和S，同时通过工艺的控制可以获得烘烤硬化性和优异的冲压性能，尤其可以获得优异的对汽车冲压部件非常重要的塑性应变比。

发明内容

本发明得目的是提供一种具有优异冲压性能的添加钛超低碳烘烤硬化钢板及其制造方法，该钢板在具有优良烘烤硬化性的同时具有优良的冲压性能，从而适合汽车厂的冲压使用。

本发明通过以下技术方案实现：

具有优良冲压性能的超低碳烘烤硬化钢板，其特征在于，其组分及重量百分比为：C0.0010～0.0030％，Si 0.035～0.065％，Mn 0.10～0.17％，P 0.015～0.025％，Al 0.015～0.045％，Ti 0.007～0.014％，S≤0.010％，N≤0.0030％，其余为Fe，其中C％/Ti％，质量百分比比值满足下式定义的k值：K＝4*C％/Ti％＝0.8～1.2。

所述的具有优良冲压性能的超低碳烘烤硬化钢板的制造工艺，包括热轧、冷轧、退火，其特征在于，各过程的工艺参数如下：

1)热轧：将板坯加热至1180～1250℃，保温0.5～2小时，开轧温度1000～1160℃，终轧温度为920～945℃，在温度710～750℃下卷曲成钢卷；

2)冷轧：热轧板经过酸洗后冷轧，冷轧压下率75～85％；

3)退火：连续退火工艺，将冷轧板从室温以4～6℃/s的加热速度加热至780～850℃，保温时间70～150s后以20～80℃/s的速度冷却至室温，在350～450℃的温度下时效250～300s。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在超低碳钢中添加微量的低成本的Ti，使之除了具有合适的烘烤硬化性以外还具有优异的冲压性能，特别适用于汽车制造领域中壳体钣金冲压部件，大大减轻车身重量。

附图说明

图1冷轧退火工艺加热温度和烘烤硬化性能的关系图；

图2冷轧退火工艺加热温度和塑性应变比(R值)的关系图。

具体实施方式

下面对本发明一种具有优异冲压性能的添加钛超低碳烘烤硬化钢板及其制造方法作详细描述：

本发明的技术方案通过冶炼炉冶炼出符合设定成分控制范围的钢水并铸成铸坯。铸坯经加热后进行热轧、冷轧，热轧的重点是控制热轧加热温度，最后采用连续退火生产出本发明所要求的钢板。获得的钢板具有理想的力学性能、合适的烘烤硬化值和优异的冲压性能。

本发明包括两方面内容：一是冲压性能优良的超低碳烘烤硬化钢的成分控制范围，二是冲压性能优良的超低碳烘烤硬化钢板的制造工艺。

本发明的超低碳烘烤硬化钢板的组分及重量百分比含量为C 0.0010-0.0030％，Si0.035-0.0.065％，Mn 0.10-0.17％，P 0.015-0.025％，Al 0.015-0.045％，Ti 0.007-0.014％，限制元素S≤0.010％，N≤0.0030％，余量Fe。其中C％/Ti％，质量百分比比值满足下式定义的k值：K＝4*C％/Ti％＝0.8～1.2。

C含量取0.0010％以上是由于更低的C含量不能得到合适的烘烤硬化值，取0.0030％以上是由于更高的C含量会损害冲压性能。

适量的固溶强化元素Si能够提高超低碳烘烤硬化钢板强度，但添加量过多会使使钢板的冲压性能降低，本发明确定其含量为0.040～0.0.060％。

适量的固溶强化元素Mn能够提高超低碳烘烤硬化钢板强度，但添加量过多会使钢板的冲压性能降低，本发明确定其含量为0.10～0.17％。

适量的固溶强化元素P能够提高超低碳烘烤硬化钢板强度，但是容易出现偏析现象影响磷化效果，本发明确定其含量为0.015～0.025％

Al通常用作脱氧剂。然而，在本发明中，把铝加入到钢中用于固定钢中的N，防止由N产生的时效应变性。

Ti用于固定钢中的C和S，并在热轧板坯加热阶段形成粗大的析出物，提高冲压性能。

本发明的冲压性能优良的超低碳烘烤硬化钢板的制造工艺为：

1)热轧：将板坯加热至1180～1250C，保温0.5～2小时，开轧温度1000～1160℃，终轧温度为920～945℃，在温度710～750℃下卷曲成钢卷；

2)冷轧：热轧板经过酸洗后冷轧，冷轧压下率75～85％；

3)退火：连续退火工艺，将冷轧板从室温以4～6℃/s的加热速度加热至780～850℃，保温时间70～150s后以20～80℃/s的速度冷却至室温，在350～450℃的温度下时效250～300s。

本发明研究了化学成分和工艺参数对超低碳烘烤硬化钢板性能的影响，表1是实施例化学成分；表2是实施例钢板热轧和冷轧工艺参数；表3是实施例钢板的力学性能。

表1

表2

表3

	屈服强度(MPa)	抗拉强度(MPa)	延伸率A80/％	R值(塑性应变比)	N值(应变硬化指数)	BH值(烘烤硬化值(MPa)
							11	205	315	45	2.26	0.22	39
12	188	313	47	2.55	0.24	43
							13	235	322	43.5	2.34	0.23	53
14	230	320	46.5	2.25	0.23	58
							21	193	307	45	2.47	0.23	35
22	171	302	47	2.58	0.23	38
							23	211	308	45	2.43	0.23	43
24	209	307	45.5	2.45	0.24	46

Claims (1)

1.具有优良冲压性能的超低碳烘烤硬化钢板，其特征在于，其组分及重量百分比为：C0.0010～0.0030％，Si 0.035～0.065％，Mn 0.10～0.17％，P 0.015～0.025％，Al 0.015～0.045％，Ti 0.007～0.014％，S≤0.010％，N≤0.0030％，其余为Fe，其中C％/Ti％，质量百分比比值满足下式定义的k值：K＝4*C％/Ti％＝0.8～1.2；所述的具有优良冲压性能的超低碳烘烤硬化钢板的制造工艺，包括热轧、冷轧、退火，各过程的工艺参数如下：

1)热轧：将板坯加热至1180～1250℃，保温0.5～2小时，开轧温度1000～1160℃，终轧温度为920～945℃，在温度710～750℃下卷曲成钢卷；

2)冷轧：热轧板经过酸洗后冷轧，冷轧压下率75～85％；

3)退火：连续退火工艺，将冷轧板从室温以4～6℃/s的加热速度加热至780～850℃，保温时间70～150s后以20～80℃/s的速度冷却至室温，在350～450℃的温度下时效250～300s。

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