[发明专利]罩式退火生产的超低碳高强钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超低碳高强钢及其生产方法，尤其是一种罩式退火生产的超低碳高强钢及其生产方法。

背景技术

为了降低车身自重以减少温室气体的排放量，在汽车车身制造中，高强钢的使用比例越来越高，如先进高强钢中的双相钢和相变诱导塑性钢，这些钢种由于对热处理工艺要求严格，冷轧退火钢种一般采用连续退火方式生产，如双相钢，首先在双相区(铁素体+奥氏体)保温一段时间后快速冷却以获得组织为铁素体和马氏体的双相组织，同样地，相变诱导塑性钢也是通过控制冷却获得期望的组织和性能，这类钢种均通过组织调控来获得良好的塑性和成型性能，与之不同的是，有些钢种则是采用固溶强化以及超低碳/氮并配合适当的热处理工艺获得材料强度和塑性的良好组合。众所周知，在固溶强化元素中，主要有磷、锰和硅等，其中磷的强化效果最显著，应用最广，一般认为1%质量分数的固溶磷会将铁素体基体的强度提高约700MPa，因此，超低碳的含磷高强钢应用广泛，但是磷过高会带来一个负面效果，就是无论采用Ti还是Nb来固定间隙原子，都会因为析出FeTiP和FeNbP相弱化钢种的性能，尤其是采用罩式退火工艺，因为罩式退火时间长，会形成更多的磷析出相，对材料的机械性能和成型性能不利，同时由于含磷相的析出会弱化其固溶强化效果。而且磷易于向晶界偏聚，增加钢的二次加工脆性，为了避免二次加工脆性，通常要添加10ppm左右的硼防止磷的晶界偏聚，如公开号为CN 101135025A公开的一种罩式炉生产冷轧高强度超深冲钢钢板及其制造方法，采用Nb和Ti复合生产的含B高强钢；这种钢含有多种合金，成分复杂，成本较高且生产难度较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低的罩式退火生产的超低碳高强钢；本发明还提供了一种罩式退火生产超低碳高强钢的方法。

为解决上述技术问题，本发明成分的质量百分含量为：C≤0.0050%，Si 0.30%～0.50%，Mn≤0.15%，P≤0.020%，S≤0.010%，N≤30ppm，Als 0.020%～0.050%，

Ti的加入量为：Ti=3.42N+4C+1.5S+(0.02～0.04)，

其余为Fe和不可避免杂质。

本发明方法采用下述质量含量成分的铸坯：C≤0.0050%，Si 0.30%～0.50%，Mn≤0.15%，P≤0.020%，S≤0.010%，N≤30ppm，Als 0.020%～0.050%，Ti的加入量为：Ti=3.42N+4C+1.5S+(0.02～0.04)，其余为Fe和不可避免杂质；经加热、热轧、冷轧、罩式退火和平整工序制备而成。

本发明方法所述热轧工序，采用前段冷却，终轧温度为890～930℃，卷取温度为680～720℃；

所述冷轧工序，冷轧压下量≥70%；

所述罩式退火工序，采用全氢式罩式退火炉，露点在-50℃以下，热点温度为650～700℃，冷点温度为630～650℃；

所述平整工序，平整延伸率为0.6～1.6%。

本发明方法所述加热工序，采用步进式加热炉加热，均热段铸坯的加热温度为1160～1200℃，总加热时间为90～150分钟。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用Ti来固定钢中的间隙原子C和N，钢中的磷为炼钢后的残余含量不大于0.02%，这样低含量的磷形成FeTiP和磷偏聚的驱动力很小，不会造成影响产品性能的晶界偏聚和析出相。本发明采用Ti合金化并结合固溶强化机制，成品具有良好的机械性能和成型性能，屈服强度在180MPa以上，且无时效特征，成本低廉。

本发明方法采用新的成分设计，通过控制热轧、冷轧和退火以及平整等工艺参数来生产高强钢的方法；具有实施难度小，成本较低，生产过程稳定，成品性能优异的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1－10：本罩式退火生产的超低碳高强钢采用下述生产方法。