[发明专利]一种铌微合金化无间隙原子热轧钢带及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铌微合金化无间隙原子热轧钢带及其制造方法。

背景技术

汽车工业始终是发达国家经济的支柱产业，也是一些发展中国家的重要产业。2001年以来，随着我国汽车工业的迅猛发展，对汽车用钢的需求量大幅度上升。目前汽车用钢仍以钢板为主，其中轿车用钢板重量约占轿车总重的50％。轿车零部件所用钢板，如发动机罩用钢板、行李箱盖板、车门外板、前后档泥板、车顶板、车身底板和仪表板等多数需要经过冲压成型，而且为简化车体组装，进一步提高轿车整体性能和安全性能，轿车零部件正在向组合成型方向发展，这就对钢板的成型性能提出了更高的要求。为适应这种发展趋势，轿车用钢板已由以低碳沸腾钢为代表的第一代冲压用钢、以低碳铝镇静钢为代表的第二代冲压用钢发展到了以超低碳、氮IF钢为代表的第三代冲压用钢。

IF钢(Interstitial Free Steel)即无间隙原子钢，是在超低C、N钢中加入一定量的Nb或Ti或Nb、Ti合金元素，使钢中C、N原子被固定成碳化物、氮化物，而钢中无间隙原子存在的钢种，IF钢具有极优良的深冲性能。

汽车用IF钢虽然多以冷轧、退火或镀锌状态交货，但是由于冷轧钢带的原料是热轧钢带，热轧钢带的组织和性能会遗传到冷轧钢带上，热轧钢带若具有晶粒过粗、晶粒过细或者晶粒不均匀等组织特征以及塑性不高等性能特征，会使冷轧钢带塑性下降，严重时将导致冷轧产品冲压开裂产生废品。热轧钢带的塑性对成品冷轧钢带的深冲性能有重要影响。

目前虽然已经公开了多项有关IF钢的发明专利，但仅有一项与热轧钢带的塑性有关。2007年6月6日公开的专利号为CN1974824的“一种薄板坯连铸连轧生产IF钢的生产工艺”发明专利，提供了一项基于转炉-薄板坯连铸连轧短流程工艺路线生产钛微合金化IF钢的技术，其中IF热轧钢带的屈服强度为265-285MPa，抗拉强度为340-365MPa，延伸率为35％-43％，该热轧钢带的强度较高，塑性较低，以此为原料生产的冷轧成品的延伸率为36.5％-42％，平均n值为0.22-0.23，平均r值为1.48-1.81，其塑性和深冲性能不高，只能用作商品级(CQ)、普通冲压级(DQ)、深冲压级(DDQ)等较低冲压级别钢板，而不符合超深冲压级(EDDQ)、超级超深冲压级(S-EDDQ)、高级超深冲压级(H-EDDQ)等较高冲压级别钢板对冲压性能的要求。

发明内容

为了克服现有铌微合金化无间隙原子热轧钢带的上述不足，本发明提供了一种强度较低，塑性较高的铌微合金化无间隙原子热轧钢带，同时提供这种钢带的制造方法。

为了达到上述目的，并解决热轧钢带组织不均、塑性不良导致成品冷轧钢带深冲性能不高的问题，本发明主要通过化学成分和热轧工艺制度的合理匹配，生产出一种良塑性铌微合金化IF热轧钢带。

本铌微合金化无间隙原子热轧钢带化学成分的质量百分数配比为：

0＜C≤0.005    0＜P≤0.018        0＜S≤0.015     0＜N≤0.004

0＜Si≤0.03    Mn：0.10～0.20     Al：0.02～0.06  0＜Nb≤0.020

0＜Cr≤0.05    0＜Ni≤0.07        0＜Cu≤0.070＜  Mo≤0.020

其余为Fe和不可避免的杂质。

一般宽度为1000～2130mm，厚度3.0～5.0mm。

本铌微合金化无间隙原子钢连铸坯首先经过加热、保温使奥氏体均匀化，随后热轧成钢带，热轧钢带快速水冷、卷取后在空气中自然冷却到室温，在钢带中形成了尺寸为18～23μm的细小均匀的铁素体晶粒和尺寸为0.1～0.2μm的粗大稀疏的析出物。本铌微合金化无间隙原子热轧钢带的屈服强度为185MPa～235MPa，抗拉强度为290MPa～310MPa，延伸率为48％～55.5％。

本发明所述良塑性铌微合金化IF热轧钢带化学成分的限定理由如下：

C在钢中形成间隙固溶体，具有显著的固溶强化效应，随着C含量的提高，钢的屈服强度、抗拉强度和硬度增加，但塑性和成型性能却明显下降。随着钢中固溶C含量的提高，<111>织构密度降低，成品时效倾向增强。因此，限定C含量不得高于0.005％。