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屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼及其制備方法

文檔序號:3315764閱讀:319來源:國知局
屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼及其制備方法,解決了現(xiàn)有屈服強度300MPa級的烘烤硬化鋼均采用低碳成分設計,產(chǎn)品的成形性能差的問題。本發(fā)明鋼的化學成份重量百分比為:C:0.0018~0.0030%;Si:0.20~0.30%;P:0.10~0.12%;Mn:0.60~0.70%;Als:0.02~0.06%;Nb:0.006~0.012;限制元素:S:0.015%以下;N:0.004%以下,余量為Fe。本發(fā)明方法是經(jīng)冶煉、連鑄后得到符合化學成分要求的板坯經(jīng)加熱、熱軋、卷取、酸洗、冷軋、連續(xù)退火、平整后得到成品鋼。本發(fā)明工藝簡單、成形性能優(yōu)異、屈服強度高、原料成本和生產(chǎn)成本低。
【專利說明】屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種冷連軋烘烤硬化鋼及其制備方法,具體的說是一種應用于汽車內(nèi) 外部覆蓋件的屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 烘烤硬化鋼板在交貨狀態(tài)屈服強度較低,易于成形,產(chǎn)品經(jīng)過沖壓成形、涂漆烘 烤處理后鋼板的屈服強度提高,具有優(yōu)良的沖壓成型性、抗凹陷性和焊接性,由于烘烤硬 化鋼在產(chǎn)品特性與汽車用鋼板高強化的趨勢一致,產(chǎn)品廣泛應用于汽車內(nèi)外部覆蓋件;另 一方面,當前烘烤硬化鋼批量應用的為屈服強度180MPa級、220MPa級產(chǎn)品,通常屈服強度 300MPa級的烘烤硬化鋼均采用低碳成分設計,雖具備強度和烘烤硬化特性,但產(chǎn)品的成形 性能差,只能滿足普通彎折的結構件的應用,不能滿足對成形性能要求較高零件的沖壓成 形要求,需要開發(fā)一種屈服強度300MPa級優(yōu)良深沖性能的烘烤硬化鋼產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了解決上述技術問題,提供一種工藝簡單、成形性能優(yōu)異、屈服 強度高、原料成本和生產(chǎn)成本低的屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼
[0004] 本發(fā)明還提供一種用于上述屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼的制備方法。
[0005] 本發(fā)明屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼的化學成份重量百分比為:C: 0· 0018 ?0· 0030%;Si :0· 20 ?0· 30%;P :0· 10 ?0· 12%;Mn :0· 60 ?0· 70%;Als :0· 02 ? 0· 06% ;Nb :0· 006 ?0· 012% ;限制元素:S :0· 015% 以下;Ν:0· 004% 以下,余量為 Fe。
[0006] 所述鋼的化學成份重量百分比為:C :0. 0020?0. 0028% ;Si :0. 20?0. 30% ;P : 0· 10 ?0· 12% ;Mn :0· 60 ?0· 70% ;Als :0· 02 ?0· 06% ;Nb :0· 006 ?0· 010% ;限制元素: S :0. 015%以下;N:0. 004%以下,余量為Fe。
[0007] 所述鋼的制備方法,上述鋼的化學成分經(jīng)冶煉、連鑄后得到的板坯經(jīng)加熱、熱軋、 卷取、酸洗、冷軋、連續(xù)退火、平整后得到成品鋼,其中,控制所述加熱步驟的板坯均熱溫度 1280-1320°C。
[0008] 所述熱軋步驟中的終軋溫度控制900-930°C,熱軋板厚至3. 0-6. 0mm。
[0009] 所述卷取步驟中的卷取溫度690-730°C,使卷取后的鋼卷自然冷卻到70°C以下。
[0010] 所述冷軋步驟中的冷軋壓下率75-82 %至目標厚度。
[0011] 所述連續(xù)退火步驟依次包括加熱、均熱、緩冷、快冷及過時效,其中,所述鋼卷在在 連續(xù)退火爐中加熱,控制均熱溫度810-830°C保溫50-80s。
[0012] 所述鋼卷在連續(xù)退火爐內(nèi)緩冷至670°C,快冷段冷卻速率_30°C /s以上冷卻到 410°C,過時效溫度410-360°C,過時效時間240-320S。
[0013] 所述鋼卷的平整延伸率1.7%。
[0014] 為解決【背景技術】中所述問題,發(fā)明人對鋼成份進行深入研究,對主要成份進行嚴 格控制:
[0015] ①一方面,C含量降低,提高塑性,保證C在0.0018?0.0030%的范圍內(nèi),通過穩(wěn) 定性元素 Nb含量控制,鋼中固溶適量的C,使鋼板具有烘烤硬化特性。
[0016] ②添加成本低廉Si、Mn、P元素,在鋼中起到固溶強化的作用,控制鋼的強度,其中 P元素在本設計中添加量大,一方面P元素提高強度,另一方面P元素對產(chǎn)品的深沖性能指 標r值惡化影響小。
[0017] ③S在深沖鋼中是有害元素,在鋼中形成MnS、TiS等硫化物,應避免S含量過高。
[0018] ④A1在深沖鋼中是作為脫氧劑加入的,目的主要是去除冶煉時溶在鋼液中的氧, 另外鋁作為定氮劑,可抑制氮在鐵素體中的固溶,消除應變時效,提高低溫韌性。
[0019] ⑤氮的負面影響是造成鋼板屈服效應和應變時效,本項目需要控制產(chǎn)品的時效特 性,N含量的穩(wěn)定,通過控制鋼中Nb與C結合使鋼中固溶的C含量穩(wěn)定,從而達到穩(wěn)定鋼的 烘烤硬化特性的目的。
[0020] 進一步,發(fā)明人對連鑄后板壞的后續(xù)加工工藝條件進行了限定:
[0021] ①采用符合成分控制要求的鑄坯(或稱板坯),熱軋采用高板坯加熱溫度、高溫終 車U高溫卷取,通常1200?1250°C的是超低碳鋼采用的板坯加熱溫度,而設計更高的溫度 以利于鋼中添加的固溶強化Si、Μη、P元素的強化效果,高溫終軋、高溫卷取一方面保證熱 軋后材料有利于獲得Υ取向的深沖織構,另一方面有利于穩(wěn)定鋼中的固溶C;
[0022] ②冷軋采用大冷軋壓下率、高溫連續(xù)退火,獲得均勻的再結晶組織和深沖織構,從 而獲得高的深沖性能;
[0023] ③快冷速率達到_30°C /s以上使固溶在鋼中的固溶C得以保留,經(jīng)過410_360°C 的過時效處理,均衡鋼中的固溶C,從而使產(chǎn)品具有具有均衡的烘烤硬化特性;
[0024] ④采用大的冷軋平整延伸率設計,消除屈服平臺,保證產(chǎn)品具有穩(wěn)定的抗時效性 能。
[0025] 本發(fā)明工藝簡單、容易控制、生成成本低,產(chǎn)品鋼具有烘烤硬化特性且成形性能優(yōu) 良,滿足普通設計的300MPa級高強度烘烤硬化鋼無法沖壓復雜零件沖壓問題,同時鋼中添 加成本低廉的Si、Mn、P元素,有利于降低生產(chǎn)成本;產(chǎn)品具有優(yōu)良的成形性和高強度,良好 的抗時效性能。屈服強度R pQ.2 = 300MPa?360MPa,抗拉強度Rm = 400MPa?480MPa,伸長 率八8(|_彡26%,烘烤硬化值BH2彡35MPa,室溫下3個月不發(fā)生自然時效的特點,此外產(chǎn)品 同時具有塑性應變比r 9(l > 1. 3、加工硬化指數(shù)n9(l > 0. 15的成形性能指標。

【具體實施方式】
[0026] 實施例1-5的主要化學成份百分比(重量百分比)見表1,且S :0· 015 %以下; N:0. 004%以下,余量為Fe。
[0027] 表 1
[0028]

【權利要求】
1. 一種屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼,其特征在于,其化學成份重量百分比 為:C :0· 0018 ?0· 0030%;Si :0· 20 ?0· 30%;P :0· 10 ?0· 12%;Mn :0· 60 ?0· 70%;Als : 0· 02 ?0· 06%;Nb :0· 006 ?0· 012 ;限制元素:S :0· 015% 以下;Ν:0· 004% 以下,余量為 Fe。
2. 如權利要求1所述的屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼,其特征在于,所述鋼的 化學成份重量百分比為:C :0· 0020 ?0· 0028% ;Si :0· 20 ?0· 30% ;P :0· 10 ?0· 12% ;Mn : 0· 60 ?0· 70% ;Als :0· 02 ?0· 06% ;Nb :0· 006 ?0· 010% ;限制元素:S :0· 015% 以下; N:0. 004%以下,余量為Fe。
3. -種屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼的制備方法,其特征在于,將權利要求1 或2所述化學成分經(jīng)冶煉、連鑄后得到的板坯經(jīng)加熱、熱軋、卷取、酸洗、冷軋、連續(xù)退火、平 整后得到成品鋼,其中,控制所述加熱步驟的板坯均熱溫度1280-1320°C。
4. 如權利要求3所述的屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼的制備方法,所述熱軋步 驟中的終軋溫度控制900-930°C,熱軋板厚至3. 0-6. 0mm。
5. 如權利要求3所述的屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼的制備方法,所述卷取步 驟中的卷取溫度690-730°C,使卷取后的鋼卷自然冷卻到70°C以下。
6. 如權利要求3所述的屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼的制備方法,所述冷軋步 驟中的冷軋壓下率75-82 %至目標厚度。
7. 如權利要求3所述的屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼的制備方法,其特征在 于,所述連續(xù)退火步驟依次包括加熱、均熱、緩冷、快冷及過時效,其中,所述鋼卷在連續(xù)退 火爐中加熱,控制均熱溫度810-830°C保溫50-80s。
8. 如權利要求7所述的屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼的制備方法,其特征在 于,所述鋼卷在連續(xù)退火爐內(nèi)緩冷至670°C,快冷段冷卻速率_30°C /s以上冷卻到410°C,過 時效溫度410-360°C,過時效時間240-320S。
9. 如權利要求3所述的屈服強度300MPa級冷連軋烘烤硬化鋼的制備方法,其特征在 于,所述鋼卷的平整延伸率1. 7%。
【文檔編號】C22C33/04GK104099514SQ201410289188
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權日:2014年6月25日
【發(fā)明者】孫方義, 彭濤, 馮冠文, 杜小峰, 陳園林 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司
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