CN1026995C - 通过织构预处理生产超深冲钢板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于超深冲钢板的生产方法，在传统的热轧、冷轧、退火和平整的工艺中，加入织构预处理，即在热轧后进行压下率为40～90%的冷变形和退火，退火可以是连续退火或罩式退火，经以上处理后，使钢板得到强的有利织构和弱的不利织构，可以在不改变化学成分的条件下，进一步提高超深冲钢板的平均塑性应变比γ值，达到γ＝2.5～3.5，从而生产出具有极高γ值的特超深冲钢板，使深冲压工艺从根本上得到简化和改善，可实现“整体成型”和“一次成型”。

Description

本发明涉及一种生产超深冲钢板的方法，特别是通过织构预处理生产超深冲钢板的方法，该方法可以提高无间隙原子钢的深冲性能，改善其成型性，大大提高塑性应变比。

塑性应变比γ值，是衡量薄钢板成型性能的重要指标。平均塑性应变比γ值愈高，则薄板的深冲压延性能愈好。近年来，随汽车工业的发展，对超深冲钢板的需求迅速增长，因此开发了无间隙原子钢（Interstitial    Free    Steel），亦简称IF钢。IF钢是在超低碳钢｛C≤50ppm、N≤30ppmm｝的基础上添加Ti或Nb或Ti+Nb，使间隙原子C、N完全被固定。IF钢具有优良的深冲性能，它是目前深冲性能最好、级别最高的一类钢。日本专利特开昭63-128150公开了目前超深冲钢板生产的典型工艺和所达到的典型性能水平。特开昭63-128150为了提高平均塑性应变比γ值，采用了在Nb-IF钢中加入适量合金元素Zr的工艺，同时采用典型的工艺流程，见图1，即热轧→冷轧→退火。其热轧温度FT＝900～950℃、卷取温度CT＝600～750℃，冷轧压下率CR＝60～90%，退火为再结晶区退火。采用该工艺所达到的深冲性能为γ＝2.24～2.35。为了提高IF钢的成型性能有不少专利申请公开说明书公布，如特开昭63-14819、特开昭63-76849、EP-048351A1、特开昭63-14820、特开昭63-38528、特开昭63-100158、特开昭58-133325等等，它们都从化学成分和生产工艺｛如热轧、冷轧、退火、平整等｝上着手，采取化学成分或工艺参数的优化，而对工艺流程没有本质的变革，因此γ值最高达2.35～2.41。虽然在提高深冲性能方面获得一定效果，但未能达到更高的水平，这是由于方法自身的局限所造成的。

最近汽车工业发展的动向表明，急需深冲性能更高的钢板，其原因有：（1）汽车冲压件的设计中形状越来越复杂，而且尺寸越来越大;（2）以前由两个冲压件焊接起来的部件，为了美观、简化工艺及防止焊缝腐蚀，现正朝着“整体成型”的方向发展;（3）以前由多道次冲压生产的部件正朝着“一次成型”的方向发展;（4）对于高强IF钢，随强度提高深冲性能下降。因此，必须设法进一步提高IF钢的成型性能，生产 γ＞2.5的超高级别IF钢。

本发明的目的在于克服现有技术的不足，设法进一步提高IF钢的γ值，生产出γ＞2.5的超高级别的IF钢，从而从根本上简化和改变冲压工艺。

本发明的实质内容如下：

经大量的研究证明，钢板的γ值是由钢板的织构类型及强弱决定的，而织构又取决于钢的化学成份及加工工艺。在不改变化学成分的条件下，可以通过工艺过程和工艺参数的调整，以有利织构为目标，设法提高钢板的γ值。钢板中｛111｝织构愈强、｛100｝织构愈弱，则γ值愈高，见图2，所以要提高γ值就应设法获得尽量强的｛111｝织构。退火织构的强弱与退火前的冷轧织构密切相关，冷轧织构中｛111｝组分愈强，则退火后｛111｝织构愈强。为了使冷轧织构中｛111｝组分加强，可以增加冷轧压下率，但是其提高是有限的。

本发明为了获得具有强烈｛111｝组分的冷轧织构，在传统或现有技术的工艺过程，即热轧、冷轧、退火和平整工艺过程中，在热轧后进行织构预处理，该处理方法包括压下率为40～90%的冷变形和退火，此时钢板具有强烈的｛111｝织构，而且｛111｝织构为稳定织构，它在后面的冷轧过程中不会衰减，在退火后将得到极其强烈的｛111｝织构，从而获得极高的γ值。织构预处理中的退火为连续退火时，均热温度为700℃～900℃，均热时间为30～600秒钟。该退火若为罩式退火时，退火温度为550℃～750℃，退火时间为1小时至15小时。其后的冷轧、退火、平整工序不变。本发明所采取的工艺流程如图3所示。通过上述织构预处理，可以获得强的有利织构｛111｝和弱的不利织构｛100｝，在后继的加工中可遗传并发展，最终获得极强烈的 有利织构，从而使γ值进一步改善。γ值可达2.5～3.5，于是生产出具的极高γ值的特超深冲钢板。

本发明的效果是可以在不改变化学成分的条件下，仅仅增加一个织构预处理工序，使超深冲钢板的γ值进一步提高，达到γ＝2.5～3.5，这是目前世界范围内所能生产的γ值最高的钢板。具有如此高γ值的钢板将会使现行对材料要求苛刻的冲压工艺变得简单易行，从而从根本上简化和改变冲压工艺，实现“整体成型”和“一次成型”，对于按传统工艺生产的超深冲IF钢，一般γ＝1.8～2.5，使用本发明的方法，可以使γ值提高到γ＝2.5～3.5。对于按传统工艺生产的高强度IF钢，一般对σ_b＝400～450MPa级别，γ＝1.5～2.2，使用本发明的方法，可以在同样强度级别下获得γ＝2.0～3.0。

本发明的附图如下：

图1为传统的典型工艺流程;

图2为γ值与织构强度比｛111｝/｛100｝的关系;

图3为本发明所采取的工艺流程。

实施例：

对如下成分的超深冲IF钢，分别以传统的典型工艺流程和本发明的工艺流程来生产：（表见文后）

传统工艺：热轧FT＝900～920℃、CT＝730～750℃，冷轧CR＝80%，连续退火850℃±20℃，时间60～120秒钟，成品规格0.8毫米。

本发明工艺：热轧FT＝900～920℃、CT＝730～750℃;织构预处理，冷变形CR＝50%、连续退火850～870℃、时间60～300秒钟;冷轧CR＝60%，连续退火830～850℃、时间60～120秒钟，成品规格0.8毫米。

以上述两种不同工艺生产出的超深冲钢板的机械性能对比：（表见文后）

可见本发明所采用的工艺流程，使 γ从2.40提高到3.25，使该成分超深冲IF钢的塑性应变化大大提高，屈强比σs/σb由0.53降至0.31，可以承受更剧烈的深冲压延变形。

C    N    Si    Mn    P    S    Al    Nb    Ti（%）

0.002    0.0015    0.2    0.12    0.009    0.008    0.045    0.01    0.054

性能 σs σb σ% n γ0 γ45 γ90 γ△γ

工艺    MPa    MPa

传统工艺    146    271    53.8    0.252    2.40    1.99    3.20    2.40    0.81

本发明工艺    83    274    51.6    0.268    3.35    2.82    4.01    3.25    0.86

Claims (1)

1、一种用于超深冲钢板的生产方法，包括热轧、冷轧、退火和平整，其特征在于热轧后进行织构预处理，该处理方法包括压下率为40～90%的冷轧和退火，退火方式为连续退火或罩式退火，当连续退火时，均热温度为700～900℃，均热时间为30～600秒，当罩式退火时，退火温度为550℃～750℃，退火时间为1小时至15小时，从而得到强的有利织构和弱的不利织构。