CN102925796B - 一种非合金化超低碳结构用冷轧板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车用钢板轧制领域，特别涉及一种非合金化超低碳结构用冷轧板的生产方法，其特征在于，钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.0020%～0.0060%、Si≤0.10%、Mn 0.30%～0.80%、P 0.030%～0.080%、S 0.010%～0.025%、ALS 0.020%～0.060%、Bs 0.0003%～0.0005%，余量为Fe及不可避免的杂质。与现有的技术相比，本发明的优点是：1）取消铌钛合金的加入，应用C、P等固溶强化作用，大大降低成本。2）提高了超低碳钢的屈服和抗拉强度，保证其具有良好的深冲压性能，生产出即具有高的强度又具有好的成形性能，满足汽车工业的使用目的。

Description

一种非合金化超低碳结构用冷轧板及其生产方法
技术领域
本发明涉及汽车用钢板轧制领域，特别涉及一种非合金化超低碳结构用冷轧板及其生产方法。
背景技术
在现代汽车钢板的超低碳产品中，一般都添加适量的铌或钛合金来纯净化钢中的C、N,来提高产品成型性能。IF钢为无间隙原子钢，具有低屈服点、低屈强比，屈服强度≤190MPa，传统的超低碳钢的特点是碳含量极低≤0.004%，具有很强的变形能力，防止冲压式开裂，同时要求具有良好的r值和n值，以保证成型后光滑的表面。二十一世纪世界能源供给日益紧张，为减轻汽车的对能源的消耗，同时不影响汽车的安全性要求，高强度轻型的汽车成为主流。
欧洲标准EN10268-2006对汽车钢板的生产技术提出一系列新的要求，其中HC220Y牌号钢要求钢板在具有良好的超深冲性能的同时，作为汽车的结构件和加固件要具有高强度抗冲击性，既“高强塑积”，要求超低碳钢具有高屈服点（σs=220～270MPa）、高抗拉强度（Rm=350～420MPa），深冲性能（r=1.6～2.2，n=0.18～0.25），良好的延展性能（A80≥34%，A50≥40%）。
一般采用在IF钢中加入磷和硅或锰，要求其具有良好的机械性能，而且具有良好抗二次加工脆性、化学处理性和合金化镀锌适应性，同时屈服范围很小，要求产品具有很高的稳定性。一般高强钢采用磷作为主要强化元素的同时加入铌钛合金，在国内外虽有相近工艺，实现方式有明显区别，但该方法的延伸率无法满足用户的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种非合金化超低碳结构用冷轧板及其生产方法，用P替代超低碳钢中铌和钛的强化作用，使钢板在具有良好的超深冲性能的同时，具有高强度抗冲击性，满足作为汽车的结构件和加固件的性能要求。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种非合金化细晶超低碳结构用冷轧板，钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.0020%～0.0060%、Si≤0.10%、Mn 0.30%～0.80%、P 0.030%～0.080%、S 0.010%～0.025%、ALS 0.020%～0.060%、Bs 0.0003%～0.0005%，余量为Fe及不可避免的杂质。
上述一种非合金化细晶超低碳结构用冷轧板的生产方法，包括冶炼、连铸、热轧、冷轧酸洗、连续退火、平整，具体工艺参数为:
1）热轧：
钢坯加热温度：1200～1300℃；
粗轧出口温度：1050～1150℃；
精轧开轧温度：1050～1150℃；
热轧终轧温度：850～930℃；
钢板卷取温度： 580～620℃；
2）冷轧：冷轧压下率：73～87％；
3）连续退火：连退升温速率3～4℃/s；
退火温度：820～840℃；
保温时间：90～130s；
缓冷段温度：600～550℃；
缓冷速率：35～50℃/s；
快冷段温度：400～300℃；
快冷速率：35～50℃/s；
4）平整延伸率：0.4%～2.0%。
在钢质超低碳钢C≤0.010%基础上，增加P含量，提高超低碳钢的屈服和抗拉强度，同时保证其具有良好的深冲压性能，通过优化钢中的碳含量，添加能够强化的合金元素Mn、Si等提高钢的强度避免钢的二次加工脆性，同时硼的加入抑制P的二次加工脆性。
利用热轧低温卷取工艺避开FePTi的形成，防止其对冲压性和高延伸率的破坏作用，同时通过纯碳素非合金化避免了因二相粒子对晶界的阻碍作用而提高延伸率，调整冷轧工艺均热温度高达820度以上使产品具有较高有力冲压的{111}织构，同时利用高光整压下率获得高的抗拉强度和屈服强度，以保证钢的成形性和抗冲击性。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1）取消铌钛合金的加入，应用C、P等固溶强化作用，并采用高Mn的超低碳钢做为主要成分，P和Mn元素在晶界处分布有细化晶粒的作用，调整工艺使细晶强化，大大降低成本，且效果稳定。
2）提高了超低碳钢的屈服和抗拉强度，同时保证其具有良好的深冲压性能，生产出即具有高的强度又具有好的成形性能，满足汽车工业的使用目的。
附图说明
图1是本发明连续退火工艺图；
图2是本发明冷轧产品金相图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明：
本发明一种非合金化细晶超低碳结构用冷轧板，钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.0020%～0.0060%、Si≤0.10%、Mn 0.30%～0.80%、P 0.030%～0.080%、S 0.010%～0.025%、ALS 0.020%～0.060%、Bs 0.0003%～0.0005%，余量为Fe及不可避免的杂质。其中Bs为酸溶硼。
一种非合金化细晶超低碳结构用冷轧板的生产方法，包括冶炼、连铸、热轧、冷轧酸洗、连续退火、平整，其具体工艺参数为:
1）热轧：
钢坯加热温度：1200～1300℃；
粗轧出口温度：1050～1150℃；
精轧开轧温度：1050～1150℃；
热轧终轧温度：850～930℃；
钢板卷取温度： 580～620℃；
2）冷轧：冷轧压下率：73～87％；
3）见图1，本发明连续退火工艺图：连退升温速率3～4℃/s；
退火温度：820～840℃；
保温时间：90～130s；
缓冷段温度：600～550℃；
缓冷速率：35～50℃/s；
快冷段温度：400～300℃；
快冷速率：35～50℃/s；
4）平整延伸率：0.4%～2.0%。
见图2，是本发明冷轧产品金相图，本发明冷轧产品性能试验效果 见表1：
表1
延伸率A50 屈服强度 抗拉强度 r平均 n平均
40～45 222～260 350～370 1.89～2.1 0.19～0.22
本发明完全满足了欧洲EN10268-2006标准的用于汽车结构件和加固件的超低碳钢的高屈服点（σs=220～270MPa）、抗拉强度（350～420MPa），深冲性能（r=1.6～2.2，n=0.18～0.25），良好的延展性能（δ≥34%）的要求。
由于在钢中不添加Nb或Ti等合金，没有析出强化，主要依据的C、Mn、P、N以固溶的形式在钢中存在，使得产品具有很高的强度，生产出即具有高的强度又具有好的成形性能，能够满足汽车工业超深冲需要的非合金化细晶超低碳结构用钢。

Claims (1)

1.一种非合金化细晶超低碳结构用冷轧板的生产方法，其特征在于，钢的化学成分按重量百分比计为：C0.0020%～0.0060%、Si≤0.10%、Mn0.30%～0.80%、P0.030%～0.080%、S0.010%～0.025%、ALS0.020%～0.060%、Bs0.0003%～0.0005%，余量为Fe及不可避免的杂质；
其生产方法包括冶炼、连铸、热轧、冷轧酸洗、连续退火、平整，其具体工艺参数为:
1）热轧：
钢坯加热温度：1200～1300℃；
粗轧出口温度：1050～1150℃；
精轧开轧温度：1050～1150℃；
热轧终轧温度：850～930℃；
钢板卷取温度：580～620℃；
2）冷轧：冷轧压下率：73～87％；
3）连续退火：连退升温速率3～4℃/s；
退火温度：820～840℃；
保温时间：90～130s；
缓冷段温度：600～550℃；
缓冷速率：35～50℃/s；
快冷段温度：400～300℃；
快冷速率：35～50℃/s；
4）平整延伸率：0.4%～2.0%。
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