《一种440MPA含铌析出强化型冷轧IF钢及其生产方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种440MPA含铌析出强化型冷轧IF钢及其生产方法.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103451531 A (43)申请公布日 2013.12.18 CN 103451531 A *CN103451531A* (21)申请号 201310397443.4 (22)申请日 2013.09.03 C22C 38/14(2006.01) C21D 8/02(2006.01) (71)申请人 辽宁科技大学 地址 114044 辽宁省鞍山市高新区千山路 185 号 (72)发明人 张红梅 刘英义 贾宏斌 李胜利 赵红阳 孙成钱 (74)专利代理机构 鞍山嘉讯科技专利事务所 21224 代理人 张群 (54) 发明名称 一种 440MPa 含铌析出强化型冷轧 I。
2、F 钢及其 生产方法 (57) 摘要 本发明公开了一种 440MPa 含铌析出强化型 冷轧 IF 钢及其生产方法， 在获得高强度的同时 改善其深冲成形性能。该 IF 钢的化学成分如 下 ： C ： 0.005% 0.008% ； Si ： 0.05% 0.08% ； Mn ： 1.5% 2.0% ； P0.04% ； S0.004%、 N 0.003% ； Nb ； 0.08% 0.12% ； B ： 0.0005% 0.002% ； Ti ： 0.01%0.03%， 其余为 Fe 和不可避免的杂质。 该 生产方法包括 ： 冶炼热轧冷轧连续退火或 热镀锌工艺， 轧制的工艺参数为 ： 板坯加热温。
3、度 1150 1250， 终轧温度 880 900， 板坯由 35mm热轧成4mm。 卷取温度在620660/s。 冷 轧压下量 80 85%， 连续退火温度 830 870， 连续退火保温时间 100 200s， 退火后冷却速度 1525/s。 本发明能够获得强度 440MPa， 屈 强比小于 0.6， 延伸率 33 36%， r 值 1.7 的深 冲性良好的 440MPa 高强 IF 钢。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 10。
4、3451531 A CN 103451531 A *CN103451531A* 1/1 页 2 1.一种440MPa含铌析出强化型冷轧IF钢， 其特征是该IF钢的化学成分重量百分数如 下 ： C ： 0.005% 0.008% ； Si ： 0.05% 0.08% ； Mn ： 1.5% 2.0% ； P0.04% ； S0.004%、 N0.003% ； Nb ； 0.08%0.12% ； B ： 0.0005%0.002% ； Ti ： 0.01%0.03%， 其余为Fe和不 可避免的杂质 ； 所述含铌析出强化型冷轧 IF 钢， 具有以下力学性能 ： 抗拉强度 440MPa， 屈强比小于 。
5、0.6， 延伸率 33 36%， r 值 1.7。 2. 根据权利要求 1 所述的一种 440MPa 含铌析出强化型冷轧 IF 钢， 其特征是碳和氮原 子在钢中形成的固溶体以间隙固溶体形式存在， 所述 Mn 为固溶强化元素。 3. 一种 44MPa 含铌高强 IF 钢的生产方法， 该方法包括 ： 冶炼热轧冷轧连续退火 或热镀锌工艺， 其特征是按照一种440MPa含铌析出强化型冷轧IF钢的化学成分加料冶炼， 制成板坯后开始轧制， 轧制的工艺参数为 ： 板坯随炉加热温度11501250， 保温12h， 使奥氏体均匀化， 终轧温度 880 900， 保证奥氏体区轧制， 板坯由 35mm 热轧成 4m。
6、m， 卷取 温度在 620 660 /s， 随炉冷却， 冷轧压下量 80 85%。连续退火温度 830 870， 连 续退火保温时间 100 200s， 退火后冷却速度 15 25 /s。 权 利 要 求 书 CN 103451531 A 2 1/3 页 3 一种 440MPa 含铌析出强化型冷轧 IF 钢及其生产方法 技术领域 0001 本发明涉及高强度汽车用钢技术领域， 特别是提供了一种 440MPa 含铌析出强化 型冷轧 IF 钢及其生产方法。 技术背景 0002 随着汽车保有量的不断增加， 燃油价格的不断上涨， 汽车工业对轻量化、 安全、 环 保以及燃油经济性要求越来越高。作为汽车外面。
7、板的 IF 钢的生产已经成为一个国家汽车 钢板的标志， 降低生产成本并进一步提高产品等级是目前 IF 钢的研究和生产方向。 0003 IF 钢 （Interstitial Free Steel） ， 又称无间隙原子钢， 是在超低碳中 （一般碳含 量在 0.005% 以下） 加入微量的合金元素 （主要是 Ti、 Nb） ， 使钢中的 C、 N 间隙原子完全被固 定成碳氮化合物， 钢中无间隙原子存在， 使得该钢种具有极优良的成形性和非时效性， 同时 适当增加置换型固溶强化原子 Mn、 Si 的含量以保证强度。 0004 传统高强IF钢是通过添加P、 Si、 Mn等固溶强化元素提高强度， 但强度提高。
8、的同时 塑性下降， 深冲性能降低， 无法满足汽车外板冲压成型性能要求， 且P的偏析作用使IF钢的 二次加工脆性更严重。而发明的 440MPa 含铌高强 IF 钢利用 Si、 Mn 固溶强化作用， 同时通 过添加 0.11% 的铌， 使铌碳含量的原子比率为 2 左右， 不仅保证了无间隙原子的存在， 而且 形成很多细小弥散的铌碳氮化合物 （NbCN)。 这些细小的沉淀物通过析出强化和细晶强化提 高了钢的抗拉强度。细晶强化不仅对钢的塑性有利， 也提高了高强 IF 钢的抗二次加工脆性 的能力。 0005 在现有公开的相关专利文献中， 冷轧高强 IF 钢有以下特点 ：（1） 添加较多的 P 元 素， 如。
9、 ： 中国专利公开 （公告） 号 CN102816975A， 公开的一种高 r 值高强 IF 钢生产工艺。P 含量较高时， 钢的强度增加， P 向晶界偏析容易引起二次加工脆化。 （2） 采用罩式退火工艺 生产， 且含碳量较低。如 ： 中国专利公开 （公告） 号 CN102747281A， 公开的罩式退火 IF 钢及 其生产方法。虽然通过罩式优化退火工艺可以提高罩式退火 IF 钢的抗二次加工脆性性能， 但是罩式生产工艺较连续退火工艺存在退火时间长， 退火后性能远不如连续退火工艺的特 点。同时含碳量较低， 炼钢成本高。 0006 综上可以看出， 现有的冷轧高强 IF 钢成分设计及生产方法存在各种缺。
10、陷。因此， 开发制备工艺先进， 高强度与良好成型性能相匹配的冷轧高强 IF 钢的已成为普遍关注的 重点。 发明内容 0007 本发明提供了一种 440MPa 含铌析出强化型冷轧 IF 钢及其生产方法， 通过控制合 金成分、 轧制及连续退火工艺， 采用微细 Nb（C、 N） 析出物的沉淀强化及铁素体晶粒细化来 实现高强度化以及在晶界附近形成晶界无析出区， 在获得高强度的同时改善其深冲成形性 能。 0008 一种 440MPa 含铌析出强化型冷轧 IF 钢的化学成分重量百分数如下 ： 说 明 书 CN 103451531 A 3 2/3 页 4 0009 C ： 0.005% 0.008% ； S。
11、i ： 0.05% 0.08% ； Mn ： 1.5% 2.0% ； P0.04% ； S0.004%、 N0.003% ； Nb ； 0.08%0.12% ； B ： 0.0005%0.002% ； Ti ： 0.01%0.03%， 其余为Fe和不 可避免的杂质。 0010 所述含铌析出强化型冷轧 IF 钢， 具有以下力学性能 ： 0011 抗拉强度 440MPa， 屈强比小于 0.6， 延伸率 33 36%， r 值 1.7。 0012 所述碳和氮原子在钢中形成的固溶体以间隙固溶体形式存在， 具有显著的固溶强 化效果， 使屈服强度和抗拉强度增加。 0013 所述 Mn 为固溶强化元素， 单。
12、独添加时， 但随着含量的增加， 使塑性和深冲性能下 降。Mn 为 1.4 2.0%。Si 的强化能力仅次于 P， 但在浸镀性方面存在很多问题， 故很少用 于镀层钢。 0014 在 IF 钢中由于 C、 N 被固定， 晶界清洁， P 向晶界偏析容易引起二次加工脆化， 为了 防止 P 的晶界偏析， 常采取的措施是加 B， 它迁移到晶界， 强化晶界并防止 P 的偏析。 0015 所述 （Ti+Nb） 使 IF 钢具有平面各向异性小， 镀层具有良好的抗粉化性能， 对轧制 工艺参数不敏感等优点。 0016 一种 44MPa 含铌高强 IF 钢的生产方法， 该方法包括 ： 冶炼热轧冷轧连续退 火或热镀锌工。
13、艺， 其特征是 ： 按照一种 440MPa 含铌析出强化型冷轧 IF 钢的化学成分加料 冶炼， 制成板坯后开始轧制。轧制的工艺参数为 ： 板坯随炉加热温度 1150 1250， 保温 1 2h， 使奥氏体均匀化， 终轧温度 880 900， 保证奥氏体区轧制， 板坯由 35mm 热轧成 4mm。卷取温度在 620 660 /s， 随炉冷却。冷轧压下量 80 85%， 连续退火温度 830 870， 连续退火保温时间 100 200s， 退火后冷却速度 15 25 /s。 0017 本发明与现有技术相比， 其显著的有益效果体现在 ： 0018 （1） Mn、 Nb 形成代位固溶体， 利用 Mn、。
14、 Nb 等多种元素复合的固溶强化手段， 获得良 好的固溶强化效果。 0019 （2） 采用热轧细化和微合金碳氮化物细化等多种晶粒细化工艺， 获得良好的细晶 强化效果。 0020 （3） 采用析出第二相粒子析出强化工艺， 通过适当的成分控制和连退工艺， 使铁素 体基体上析出纳米尺寸的第二相粒子， 获得第二相粒子析出强化作用。 0021 本发明采用固溶强化、 细晶强化和析出强化等强化工艺， 能够获得强度 440MPa， 屈强比小于 0.6， r 值 1.7 的深冲性良好的 400MPa 高强 IF 钢。 附图说明 0022 图 1 是一种 440MPa 含铌析出强化型冷轧 IF 钢加热、 轧制和退。
15、火工艺条件示意图。 0023 图中 ： T1， 终轧温度， T2卷取温度， C1卷取后冷却速度， C2退火后冷却速度。 具体实施方式 0024 下面结合附图用小型试验实施例具体描述本发明。 0025 如图 1 所示， 一种 440MPa 含铌析出强化型冷轧 IF 钢及其生产方法， 钢锭经 50kg 真空感应加热炉冶炼， 化学成分重量百分数为 ： C ： 0.006%、 Si ： 0.05%、 Mn ： 1.8%、 P0.04%、 S0.004%、 N 0.003%、 Nb ： 0.11%、 B ： 0.001%、 Ti ： 0.02%、 其余为 Fe 和不可避免的杂质。在 说 明 书 CN 103451531 A 4 3/3 页 5 实验室 450 轧机上完成热轧， 轧制工艺为 ： 将钢锭加热至 1200 1250， 保温 1h 后开始轧 制， 终轧温度在900， 以保证奥氏体区轧制， 板坯由35mm热轧成4mm， 卷取温度630， 随炉 冷却。冷轧压下量 85%， 退火温度 850， 退火保温时间 200s， 退火后冷却速度 20 /s。 说 明 书 CN 103451531 A 5 1/1 页 6 说 明 书 附 图 CN 103451531 A 6 。