专利名称：：屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢及其生产方法
技术领域：
：本发明涉及汽车用钢，具体地说是一种屈服强度180MPa级连续热镀锌烘烤硬化钢板及其生产方法
背景技术：
：烘烤硬化钢简称BH钢，是在低碳或超低碳钢的基础上通过微量元素和相对应的工艺制度，在生产过程中固溶少量的间隙原子C、N，使交货状态下钢板的屈服强度比较低、易于成形、冲压过程中钢基的位错密度增加、在涂漆烘烤过程中使间隙原子C、N向位错附近扩散从而对位错起到钉扎作用、通过应变时效提高钢的屈服强度，最终使生产的汽车零件具有较高的抗凹陷性。烘烤硬化钢这一特性与汽车用钢板高强化的趋势相一致，符合汽车行业安全、节能、环保的发展要求，加之相对于其它高强度钢板其制造成本较低廉，目前己越来越受到国内外汽车厂的青睐，广泛应用于汽车内、外部覆盖件。烘烤硬化钢的研制是紧紧结合汽车制造工艺进行的。比如，美国内陆钢铁公司最早利用冲压时的应变和喷漆烘烤时的温度条件，开发出BH钢板，提高汽车钢板零件的强度。由于产品特性符合汽车行业安全、节能、环保的需求，其发展的速度十分快。20世纪80年代末期，德国蒂森钢铁公司开始同德国大众、宝马、戴姆勒一奔驰、瑞典沃尔沃等汽车公司合作，进行高强度BH钢板成形性和实际应用的研究开发工作；闩本各大钢铁公司在20世纪80年代采用连续退火线生产BH钢。至1996年，日本钢铁联盟颁布的关于汽车用钢的JFE行业标准中，已将BH钢列入其中。闩本的微型汽车车身面板几乎都采用高强度BH钢。近年来，在国内，宝钢、台湾中钢等多家钢铁企业进行了BH钢的工业化试制。钢铁研究总院、北京科技大学等科研院所也进行了BH钢的研究。经检索发现，韩国浦项钢铁公司也进行了其开发研究工作，其在本国申请的发明专利，其为了提高钢的屈服强度和抗凹性，添加了Nb、Ti、B及Mo微量元素，其虽然屈服强度和抗凹性满足了要求，但从经济角度考虑，则其存在微量合金元素添加的较多达4种，使得添加复杂，成本高，性价比低、强度也较低，r值为1.51.6，即成型性较低，且时效性只为三个月。曰本的JFE钢铁公司专利JP2007009317公开的文献报道，其采用的低碳钢，并添加的微量合金元素为Nb、Ti及B，以实现提高钢的屈服强度和抗凹性，其不足仍为微量合金元素添加的较多，性价比也较低。还有中国专利号为200610169850的发明专利，其公开了一种在超低碳钢中添加的微量合金元素为Ti及V，其Ti添加量大，且V价格品贵，导致成本较大。
发明内容本发明的目的在于克服上述不足，提供一种良好的冲压成形性好、BH值高、添加的微量合金元素少且量也少的屈服强度为180Mpa的热镀锌烘烤硬化钢及生产方法。实现上述目的的技术措施屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其化学组分及重量百分比为C:0.0010.008、Si:0.0450,055、Mn:0.100.40、P:0.010.03、Nb:0.0050.020、Ti:0.00310.008、ALs:0.020.07、S<0.015、N:0010.004，其余为Fe及不可避免的杂质。其在于C的重量百分比为0.00150.0045。其在于Nb的重量百分比为0.0050.013。其在于Ti的重量百分比为0.0010.006。其在于N的重量百分比为0.0010.0035。生产屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢的方法，其歩骤1)粗轧在1050110(TC条件下进行粗轧；2)精轧其终轧温度控制在90096(TC;3)巻取在70076(TC条件下进行巻取；4)冷轧控制总压下率在6585%条件下进行冷轧；5)连续退火在80085(TC条件下进行连续退火；6)冷却控制冷却速度在3050。C/秒；7)进行光整，待用。元素在本发明中的机理作用本发明中加入适量的微合金元素Nb、Ti，能使钢中C、N原子的绝大部分被固定成碳氮化物，以保证其冲压性能，并经热轧、冷轧、热镀锌、光整后钢板的铁素体组织中保留有一定数量的固溶C原子，使之经冲压成形和随后的烤漆处理后获得硬化，同时添加相应量的P实现固溶强化；采用低Si、低Mn的合金设计，以保证满足钢板对力学性能、成形性能以及涂镀性能的要求；本发明还具有超低碳、超低氮、微合金化和钢质纯净的特点。超低碳、超低氮可使钢板获得良好的冲压成形性能。同时所需要稳定C含量的微合金化元素显著减少，成本下降，同时也减少了对表面缺陷的敏感性。但钢中要保留有一定数量的固溶C原子，以获得一定的朋值，因此，Nb/C的原子比值和Ti/N原子比均应小于1。本发明与现有技术相比，其能够替代低碳钢、超低碳IF钢、高强IF钢，用于冲制汽车内外覆盖件零件。由于该产品具有经冲压成形和随后的烤漆处理后获得硬化的特性，在不影响其成形性、焊接性的同时提高了零件的抗凹陷性。同时，减轻车身的重量，最终使汽车更安全、节能、环保，其经济效益和社会效益将十分显著。具体实施例方式下面作进一步描述实施例1试验钢为汽车左右后门外板用钢；屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其化学组分及重量百分比为C:0.001、Si:0.05Mm0.40、P:O.03、Nb:0.005、Ti:0.0031、ALs:0.048、S<0.015、N:0.0010，其余为Fe及不可避免的杂质。生产屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢的方法，其步骤1)粗轧在105CTC条件下进行粗轧；2)精轧其终轧温度控制在90CTC;3)巻取在700'C条件下进行巻取；4)冷轧控制总压下率在65%条件下进行冷轧；5)连续退火在80(TC条件下进行连续退火；6)冷却控制冷却速度在50'C/秒；7)进行光整，待用。实施例2试验钢为汽车左右前翼子板外板用钢；屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其化学组分及重量百分比为C:0.0024、Si:0.045、Mn:0.33、P:O.015、Nb:0.011、Ti:0.0035、ALs:0.034、S<0.015、N:0.0024，其余为Fe及不可避免的杂质。生产屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢的方法，其歩骤1)粗轧在108(TC条件下进行粗轧；2)精轧其终轧温度控制在92(TC;3)巻取在72(TC条件下进行巻取；4)冷轧控制总压下率在78%条件下进行冷轧；5)连续退火在81(TC条件下进行连续退火；6)冷却控制冷却速度在38t:/秒；7)进行光整，待用。实施例3试验钢为汽车左右前门外板用钢屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其化学组分及重量百分比为C:0.0038、Si:0.050、Mn:0.28、P:O.020、Nb:0.011、Ti:0.0042、ALs:0.07、S<0.015、N:0.0028'其余为Fe及不可避免的杂质。生产屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢的方法，其歩骤1)粗轧在1085'C条件下进行粗轧；2)精轧其终轧温度控制在91(TC;3)巻取在71(TC条件下进行巻取；4)冷轧控制总压下率在80%条件下进行冷轧；5)连续退火在85(TC条件下进行连续退火；6)冷却控制冷却速度在43'C/秒；7)进行光整，待用。实施例4试验钢为汽车发动机罩内板用钢屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其化学组分及重量百分比为C:0.008、Si:0.045、Mn:0.10、P:O.Ol、Nb:0.020、Ti:0.0062、ALs:0.02、S<0.01、N:0.0035，其余为Fe及不可避免的杂质。生产屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢的方法，其歩骤-1)粗轧在IIO(TC条件下进行粗轧；2)精轧其终轧温度控制在960。C3)巻取在76(TC条件下进行巻取；4)冷轧控制总压下率在85%条件下进行冷轧；5)连续退火在83(TC条件下进行连续退火；6)冷却控制冷却速度在3(TC/秒；7)进行光整，待用。实施例5试验钢为汽车汽车左右前门外板用钢；屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其化学组分及重量百分比为C:0.0045、Si:0.050、Mm0.20、P:0.013、Nb:0.015、Ti:0.008、ALs:0.055、S<0.015、N:O.004，其余为Fe及不可避免的杂质。生产屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢的方法，其歩骤1)粗轧在110(TC条件下进行粗轧；2)精轧其终轧温度控制在945i:;3)巻取在735'C条件下进行巻取；4)冷轧控制总压下率在80%条件下进行冷轧；5)连续退火在83(TC条件下进行连续退火；6)冷却控制冷却速度在36'C/秒；表l经试验后的产品实际力学性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>将标距长度50咖、平行部宽度25mm的横向拉伸试样分别在10(TC沸水中处理0.54小时，然后测定其拉伸性能，测试结果见表2。一般情况下，在IO(TC沸水中分别煮1小时、2小时、4小时，相当于自然时效3个月、6个月、12个月。由表2可知，该钢板在10(TC沸水中煮1.5小时后，拉伸曲线上仍没有出现屈服现象，煮沸时间为24小时时，屈服点延伸率小于0.2%，此结果表明该钢板具有良好的抗室温时效性。表2试样经不同时间的沸水煮沸后的力学性倉<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>钢板室温放置5个月后，测试其力学性能，其测试结果表3。从表3测试结果可以看出，钢板经过室温放置5个月后，试样拉伸时仍然呈现的是光滑拉伸曲线，即拉伸曲线上没有屈服点产生(屈服强度以规定非比例延伸强度Rp。.2来表征)；抗拉强度、屈服强度基本无变化，但是塑性指标有所下降。表3室温放置5个月后力学性能测试结果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>权利要求1、屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其化学组分及重量百分比为C∶0.001～0.008、Si∶0.045～0.055、Mn∶0.10～0.40、P∶0.01～0.03、Nb∶0.005～0.020、Ti∶0.0031～0.008、ALs∶0.02～0.07、S<0.015、N∶0.001～0.004，其余为Fe及不可避免的杂质。2、如权利要求1所述的屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其特征在于C的重量百分比为0.00150.0045。3、如权利要求1所述的屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其特征在于Nb的重量百分比为0.0050.013。4、如权利要求l所述的屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其特征在于Ti的重量百分比为0.OO卜O.006。5、如权利要求1所述的屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其特征在于N的重量百分比为0.0010.0035。6、生产权利要求1所述的屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢的方法，其歩骤1)粗轧在10501100。C条件下进行粗轧；2)精轧其终轧温度控制在90096(TC;3)巻取在70076(TC条件下进行巻取；4)冷轧控制总压下率在6585%条件下进行冷轧；5)连续退火在80085(TC条件下进行连续退火；6)冷却控制冷却速度在305(TC/秒；7)进行光整，待用。全文摘要本发明涉及汽车用钢。其解决现有技术中微量合金元素添加的较多、成本高、性价比低等不足。措施屈服强度180Mpa热镀锌烘烤硬化钢，其化学组分及重量百分比为C0.001～0.008、Si0.045～0.055、Mn0.10～0.40、P0.01～0.03、Nb0.005～0.020、Ti0.0031～0.008、Als0.02～0.07、S＜0.015、N0.001～0.004，其余为Fe及不可避免的杂质；方法在1050～1100℃条件下粗轧；精轧的终轧温度控制在900～960℃；在700～760℃下卷取；总压下率在65～85％下冷轧；在800～850℃条件下连续退火；冷却，其速度在30～50℃/秒；进行光整，待用。本发明具有经冲压成形和烤漆处理后获得硬化的特性，零件的抗凹陷性得到提高，同时使汽车更安全、节能。文档编号B21B37/74GK101509098SQ200910061289公开日2009年8月19日申请日期2009年3月27日优先权日2009年3月27日发明者冯冠文,叶仲超,吴青松,芃杨,杨运超,段小平,胡吟萍,董烈刚,华谢,宇陈申请人:武汉钢铁(集团)公司