[发明专利]390MPa级高强IF钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冲压用钢，尤其是一种390MPa级高强IF钢及其生产方法。

背景技术

在汽车工业领域，无间隙原子钢（IF钢）是普遍用于冲压成形的汽车用钢。通过添加一种或两种合金元素，如Ti、Nb，与铁素体晶格间隙中的C、N原子结合形成碳化物和氮化物析出相，从而起到净化铁素体晶格的目的。这种无间隙原子结构对材料的可冲压性能有着重要的作用。目前汽车轻量化的发展，IF钢正向高强度级别发展，使得通过减薄钢板，起到轻量化的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高性能的390MPa级高强IF钢；本发明还提供了一种390MPa级高强IF钢的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明成分的质量百分含量为：C≤0.0060%，Si 0.10～0.50%，Mn≤0.8%，P 0.040～0.080%，S≤0.010%，B 4～15ppm，N≤35ppm，Alt 0.020～0.060%，Ti 0.04～0.09%，其余为Fe和不可避免杂质。

为获得目标性能，冶炼中主要合金元素的作用如下：

C：该元素为间隙固溶元素，不利于钢的深冲性能，因此在深冲钢中应控制到最低。故C含量≤0.0060%。

Si和Mn：起到强化作用，但过多不利于钢的韧性，因此，Si 0.10～0.50%，Mn≤0.8%。

P：在高强深冲钢中，P起到主要的强化作用，因此控制其含量至关重要；P含量过高导致强度偏高，延伸率下降，P含量偏低起不到强化作用。因此，P严格控制在0.040～0.080%范围内。

Ti：形成碳、氮化物，起到固碳、固氮的作用，同时形成沉淀强化，因此，需要添加适量的Ti元素，Ti 控制在0.04～0.09%范围内。

本发明方法包括加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序；所述高强IF钢成分的质量百分含量如上所述。

本发明方法所述加热工序：均热温度1150～1250℃，在炉总时间为90～250分钟。

本发明方法所述热轧工序：终轧温度为890～940℃，卷取温度为670～720℃。

本发明方法所述冷轧工序的冷轧压下量≥60%。

本发明方法所述连续退火工序的保温温度为800～850℃。所述保温时间为70s～180s。

本发明方法所述平整工序的平整延伸率为0.4%～1.6%。

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，相比于常规的无间隙原子钢，C含量范围略高，降低了对RH精炼的要求，通过加入过量的Ti元素来固定间隙原子C、N，保证铁素体晶格结构得以净化，并且在实际中有利于脱碳能力不足的RH精炼炉生产，成品具有良好的机械性能和成型性能，抗拉强度在390MPa以上，且无时效特征，成本低廉。

本发明方法采用成本较便宜的P元素固溶强化来提高超低碳钢的强度级别，并通过Ti元素固定钢中的间隙原子，保证钢板的非时效性，同时提高其冲压性能；通过控制炼钢、热轧、冷轧、连退及平整工艺，生产出一种抗拉强度高、延伸率高、r值高的冲压用冷轧板；具有实施难度小、成本较低、生产过程稳定、成品性能优异、性能稳定的特点；成品力学性能指标：屈服强度≥210MPa，抗拉强度≥390MPa，延伸率≥36%，r值≥2.0，具有较高的塑性应变比值r，保证产品具有更好的冷成形性能。

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1－12：本390MPa级高强IF钢及其生产方法采用下述具体工艺。

（1）各实施例采用表1所述化学成分的铸坯进行生产，余量为Fe和不可避免杂质。

表1：实施例1－12铸坯的化学成分（wt%）

（2）本高强IF钢经加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序制备而成；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1150～1250℃，在炉总时间为90～250分钟；热轧工序采用前段冷却，终轧温度为890～940℃，卷取温度为670～720℃；冷轧工序的冷轧压下量≥60%；连续退火工序采用连续退火炉，均热段加热温度800～850℃，保温时间70s～180s；平整工序的平整延伸率为0.4%～1.6%；各工序的具体工艺参数见表2。

表2：实施例1－12的工艺参数

（3）各实施例所得高强IF钢进行性能检测，试样标距为50mm，平行段的宽度为25mm，检测得到的力学性能见表3。