一种改善冷轧IF加磷高强钢脆性转变温度的方法与流程

文档序号:12779427阅读:801来源:国知局

本发明涉及冷轧IF加磷高强钢领域,具体为一种改善冷轧IF加磷高强钢脆性转变温度的方法。



背景技术:

IF钢,全称Interstitial-Free Steel,即无间隙原子钢,有时也称超低碳钢,具有极优异的深冲性能,现在伸长率和r值可达50%和2.0以上,在汽车工业上得到了广泛应用。在IF钢中,由于C、N含量低,再加入一定量的钛(Ti)、铌(Nb)等强碳氮化合物形成元素,将超低碳钢中的碳、氮等间隙原子完全固定为碳氮化合物,从而得到的无间隙原子的洁净铁素体钢,即为超低碳无间隙原子钢(Interstitial Free Steel)。

按重量百分比计,IF钢的化学成为:C≤0.003;Si≤0.03;Mn 0.10~0.20;P≤0.006;S≤0.007;Al 0.02~0.05;Ti 0.04~0.08;O≤0.003;N≤0.004;Nb 0.06~0.25。IF钢主要用于生产汽车零部件,在中国北方的大部分地区冬季的气温在零下20℃左右,而对于偏远一些的地区冬季气温会达到零下30℃左右,这样就意味着IF钢在冬季使用或生产的汽车零部件出现二次加工(如:汽车碰撞)的时候,钢板极易出现脆性断裂,严重影响到汽车使用者的人身安全。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种改善冷轧IF加磷高强钢脆性转变温度的方法,解决现有技术中存在钢板极易出现脆性断裂,严重影响到汽车使用者的人身安全等问题。

本发明的技术方案是:

一种改善冷轧IF加磷高强钢脆性转变温度的方法,冷轧IF加磷高强钢的磷含量在0.05wt%~0.09wt%之间,B含量控制在0.0010wt%~0.0020wt%之间,脆性转变温度达到零下50℃以下。

所述的改善冷轧IF加磷高强钢脆性转变温度的方法,冷轧IF加磷高强钢的磷含量在0.065wt%~0.085wt%之间,B含量控制在0.0012wt%~0.0018wt%之间,脆性转变温度达到零下55℃以下。

本发明的优点及有益效果是:

1、为了降低生产成本,随着冷轧IF加磷高强钢强度的增加,P含量的加入量也会逐渐增加,这样会大大提高钢的脆性转变温度,在不添加B元素前,冷轧IF加磷高强钢的脆性转变温度最低在零下25℃左右,随着钢中P含量的增加脆性转变温度在不断提高。

2、脆性转变温度是指当温度降低时,金属材料由韧性状态变化为脆性状态的温度区域,也称韧脆转变温度。在脆性转变温度区域以上,金属材料处于韧性状态,断裂形式主要为韧性断裂;在脆性转变温度区域以下,材料处于脆性状态,断裂形式主要为脆性断裂。脆性转变温度越低,说明钢材的抵抗冷脆性能越高,即二次加工性能越好。为了改善冷轧IF加磷高强钢的脆性转变温度,提高钢的二次加工性性,适应我国北方冬季汽车生产及使用的要求,确保汽车的使用安全性,通过适当添加B元素,使冷轧IF加磷高强钢的脆性转变温度降低到零下50℃以下,避免冷轧IF加磷高强钢在二次加工的过程中出现脆性断裂。

具体实施方式

在具体实施过程中,冷轧IF加磷高强钢是在超低碳钢中加入Nb、Ti元素,使钢中C、N原子完全被固定而无间隙原子存在,再通过添加P、Mn、Si等固溶强化元素强化或细晶强化的方法提高钢的强度。考虑冷轧IF加磷高强钢的产品特点,首先是无间隙原子的存在,钢的晶界很弱,在低温冲压变形时有时会出现脆裂的趋势,其次是IF钢中添加磷元素,磷含量在0.05%~0.09%之间,低温脆性问题更加突出,原因是磷极易在晶界偏聚使晶界脆化,削弱晶界的内聚力。在不额外增加合金元素的生产成本基础上,为了防止磷的晶界偏析,在原有成分设计的基础上适当的在钢中添加0.0010%~0.0020%的B元素,B元素迁移到晶界,强化晶界并防止磷的偏析,从而降低钢的脆性转变温度,使脆性转变温度从原来的零下25℃降低到零下50℃,满足汽车零部件在低温时的使用及二次加工要求,避免出现脆性开裂,影响汽车使用者的人身安全。采用常规IF钢的工艺路线:高炉→铁水脱硫→顶底复吹转炉→氩气搅拌→RH真空处理→连铸。

下面,通过实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1

本实施例中,按重量百分比计,冷轧IF加磷高强钢的化学成分如下:碳0.0020%,硅0.025%,锰0.10%,硫0.0040%,铝0.036%,钛0.061%,铌0.08%,磷0.080%,硼0.0015%,氧0.0025%,氮0.0035%,其余为铁,钢的脆性转变温度达到零下55℃。

实施例2

本实施例中,按重量百分比计,冷轧IF加磷高强钢的化学成分如下:碳0.0015%,硅0.012%,锰0.15%,硫0.0046%,铝0.043%,钛0.045%,铌0.13%,磷0.052%,硼0.0010%,氧0.0020%,氮0.0030%,其余为铁,钢的脆性转变温度达到零下50℃。

实施例3

本实施例中,按重量百分比计,冷轧IF加磷高强钢的化学成分如下:碳0.0025%,硅0.018%,锰0.20%,硫0.0032%,铝0.027%,钛0.067%,铌0.16%,磷0.085%,硼0.0018%,氧0.0015%,氮0.0020%,其余为铁,钢的脆性转变温度达到零下60℃。

实施例结果表明,针对冷轧IF加磷高强钢,本发明在冶炼工序通过添加适量的B元素,改善钢的脆性转变温度,提高钢的二次加工性性,避免钢在低温使用和二次加工过程中出现脆性开裂问题,提高材料使用的安全性。

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