一种440MPa级冲压用钢及其生产方法与流程

文档序号:12646144阅读:399来源:国知局

本发明涉及一种高强钢及其生产方法,尤其是一种440MPa级冲压用钢及其生产方法。



背景技术:

为了降低车身自重以减少温室气体的排放量,在汽车车身制造中,高强钢的使用比例越来越高,如先进高强钢中的双相钢和相变诱导塑性钢。这些高强钢钢种由于对热处理工艺要求严格,冷轧退火钢种一般采用连续退火方式生产;如双相钢,首先在双相区(铁素体+奥氏体)保温一段时间后快速冷却以获得组织为铁素体和马氏体的双相组织;同样地,相变诱导塑性钢也是通过控制冷却获得期望的组织和性能;这类钢种均通过组织调控来获得良好的塑性和成型性能,与之不同的是,有些钢种则是采用固溶强化以及超低碳/氮并配合适当的热处理工艺获得材料强度和塑性的良好组合。

众所周知,在固溶强化元素中,主要有磷、锰和硅等,其中磷的强化效果最显著,应用最广。一般认为1%质量分数的固溶磷会将铁素体基体的强度提高约700MPa,因此,超低碳的含磷高强钢应用广泛。但是磷过高会带来一个负面效果,就是无论采用Ti还是Nb来固定间隙原子,都会因为析出FeTiP和FeNbP相弱化钢种的性能;尤其是采用罩式退火工艺,因为罩式退火时间长,会形成更多的磷析出相,对材料的机械性能和成型性能不利;同时由于含磷相的析出会弱化其固溶强化效果。而且磷易于向晶界偏聚,增加钢的二次加工脆性,为了避免二次加工脆性,通常要添加10ppm左右的硼防止磷的晶界偏聚,如公开号为CN 101135025A公开的一种罩式炉生产冷轧高强度超深冲钢板及其制造方法,但这种退火工艺时间长,成本高且生产难度较大。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种成本低的440MPa级冲压用钢;本发明还提供了一种工艺简单的440MPa级冲压用钢的生产方法。

为解决上述技术问题,本发明成分的质量百分含量为:C≤0.0050%,Si≤0.50%,Mn≤0.8%,P 0.050~0.10%,S≤0.010%,B 5~15ppm,N≤30ppm,Als 0.020%~0.050%,Ti 0.01~0.05%,Nb 0.03~0.06%,其余为Fe和不可避免杂质。

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

本发明方法所述热轧工序:采用前段冷却,终轧温度为890~930℃,卷取温度为680~720℃;所述冷轧工序:冷轧压下量≥70%;所述连续退火工序:保温温度为780~830℃;所述平整工序:平整延伸率为0.6%~1.6%。

本发明方法所述加热工序:均热段铸坯的加热温度为1160~1200℃,总加热时间为90~150分钟。所述加热工序采用步进式加热炉。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明采用Nb、Ti来固定钢中的间隙原子C和N,同时利用Nb良好的细化晶粒的作用,具有优异的机械性能和成型性能,抗拉强度在440MPa以上,且无时效特征,成本低廉。

本发明方法采用改进的成分设计,通过控制热轧、冷轧和退火以及平整等工艺参数来生产高强钢的方法;具有实施难度小,成本较低,生产过程稳定,成品性能优异的特点。

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1-10:本440MPa级冲压用钢的化学成分以及生产工艺如下所述。

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

表1:实施例1-10铸坯的化学成分(wt%)

(2)上述铸坯经加热、热轧、冷轧、连续退火和平整工序制备,即可得到所述的冲压用钢。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1160~1200℃,总加热时间为90~150分钟;热轧工序采用前段冷却,终轧温度为890~930℃,卷取温度为680~720℃;冷轧工序的冷轧压下量≥70%;连续退火工序保温温度780~830℃;平整工序的平整延伸率为0.6%~1.6%;各工序的具体工艺参数见表2。

表2:实施例1-10的工艺参数

(3)各实施例所得冲压用钢进行性能检测,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。

表3:实施例1-10所得产品的力学性能

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