[发明专利]一种含稀土的高强IF钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高强度汽车用钢，特别是涉及一种含稀土的高强IF钢及其制备方法，在拥有普通高强度IF钢的优良性能外，还具有良好的抗二次加工脆性，因此拥有更好的综合力学性能和更广阔的应用前景。

背景技术

汽车用钢经历了从沸腾钢到铝镇静钢到目前的IF钢，可以说汽车用钢发生了质的飞跃。IF钢又称超低碳无间隙原子纯净铁素体钢，它最早是在1949被研发成功的，其基本原理是在超低C、N钢中加入一定量的Ti、Nb等元素，将钢中的间隙原子C、N固定为碳氮化合物，得到洁净的铁素体，从而具有良好的深冲性能。

随着人们对汽车性能要求不断提高，特别是在安全、舒适、油耗方面的考虑，这就对汽车板材提出了新的要求，主要包括以下三点:高强度(提高安全标注)、薄规则(减轻汽车产品自重，节省材料，降低燃油的消耗，降低成本)、耐腐蚀(表面处理技术如镀锌板或合金镀锌板)。生产更高强度的汽车板材显得尤为重要。由于普通IF钢的强度已经远远不能满足要求，因此通过采用添加固溶强化元素P、Mn、Si来提高强度，但在提高强度的同时也产生了一定的问题，首先由于强化方式单一会加剧P在晶界上的偏析，造成钢材在后期加工过程中产生断裂即二次加工脆性，二次加工脆性对钢材来说是一个致命缺陷。本文通过稀土的细化晶粒和在晶界上的富集，用来改善或消除P的晶界偏析问题，从而解决钢的二次加工脆性问题。其次Si的加入会严重损坏镀层质量，所以Si的含量要严格控制。而Mn会在钢板表面发生过度析聚，析出的氧化物与金属铁构成腐蚀微电池，不加以措施对钢铁寿命有很大危险，这个问题可以通过表面镀层来解决。

稀土被国际上誉为新技术革命中的战略元素，高技术的增长点，新材料的宝库。中国又是世界上稀土储量第一的国家，如何利用好稀土对我国有重要的发展战略。

通过向高强度IF钢中添加一定量的稀土用来解决钢材的二次加工脆性，从而改善钢材性能，这种新型含稀土高强度IF钢的制备及应用还未有相关报道。

发明内容

本发明的目的在于为解决现有高强度IF钢由P引起的二次加工脆性问题，提供了一种含稀土的高强度IF钢及其制备方法。

本发明一种含稀土的高强度IF钢化学成分重量百分数为：C：≤0.006％、Si：≤0.01％、Mn：1.2％～2.0％、P：0.08％～0.1％、S：≤0.003％、O：≤0.003％、N：≤0.003％、Nb：0.08％～1.2％、Al：0.02％～0.04％、B≤0.002％、Ce：≤0.02％、其余为Fe。

生产工艺为：冶炼→热轧→冷轧→退火；其特征在于，采用真空感应炉冶炼。

控制工艺参数为：板坯加热到1250℃，使完全奥氏体化，初轧温度为1200℃，终轧温度为930℃，板坯厚度由35mmm轧到4mm，热轧压下率为85％，冷却到650℃保温1h模拟卷曲，随后空冷到室温，再通过5道次80％冷轧压下量，轧后厚度为0.8mm，退火温度控制在850℃左右，保温时间30min。

本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：

1、本发明采用固溶强化、细晶强化和析出强化等多种强化方式，获得了440MPa高强IF钢。

2、本发明利用稀土在晶界上的富集和细化晶粒作用解决了IF钢的二次加工脆性问题。

3、本发明采用稀土Ce的细化晶粒作用结合后期热轧、冷轧处理使IF钢获得了良好的细晶组织。

使用以上成分设计冶炼的含稀土高强IF钢，经过合理的轧制工艺和退火制度，能够获得强度≥440MPa，并且具有良好的深冲性能和抗二次加工脆性的汽车板材。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明含稀土的高强IF钢的轧制工艺图；

图2为含稀土高强度IF钢的退火时间为50min的500倍激光共聚焦的显微组织图。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

C含量的确定：一般IF钢要求C含量小于0.002％。但在这里我选择0.006％原因主要有这两点。①要生产抗拉强度大于390MPa的钢种，要采用固溶强度手段，而C是最有效果的固溶元素，所以适当提高C含量可以提高强度。②存在一定的C原子有利于NbC的析出强化和有利于{111}取向再结晶晶粒的继续长大。

N含量的确定：一般IF钢要求N含量小于0.003％，按照标准选取N含量≤0.003。