本發(fā)明涉及一種沖壓用鋼,尤其是一種390MPa級高強IF鋼及其生產方法。
背景技術:
在汽車工業(yè)領域,無間隙原子鋼(IF鋼)是普遍用于沖壓成形的汽車用鋼。通過添加一種或兩種合金元素,如Ti、Nb,與鐵素體晶格間隙中的C、N原子結合形成碳化物和氮化物析出相,從而起到凈化鐵素體晶格的目的。這種無間隙原子結構對材料的可沖壓性能有著重要的作用。目前汽車輕量化的發(fā)展,IF鋼正向高強度級別發(fā)展,使得通過減薄鋼板,起到輕量化的作用。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種高性能的390MPa級高強IF鋼;本發(fā)明還提供了一種390MPa級高強IF鋼的生產方法。
為解決上述技術問題,本發(fā)明成分的質量百分含量為:C≤0.0060%,Si 0.10~0.50%,Mn≤0.8%,P 0.040~0.080%,S≤0.010%,B 4~15ppm,N≤35ppm,Alt 0.020~0.060%,Ti 0.04~0.09%,其余為Fe和不可避免雜質。
為獲得目標性能,冶煉中主要合金元素的作用如下:
C:該元素為間隙固溶元素,不利于鋼的深沖性能,因此在深沖鋼中應控制到最低。故C含量≤0.0060%。
Si和Mn:起到強化作用,但過多不利于鋼的韌性,因此,Si 0.10~0.50%,Mn≤0.8%。
P:在高強深沖鋼中,P起到主要的強化作用,因此控制其含量至關重要;P含量過高導致強度偏高,延伸率下降,P含量偏低起不到強化作用。因此,P嚴格控制在0.040~0.080%范圍內。
Ti:形成碳、氮化物,起到固碳、固氮的作用,同時形成沉淀強化,因此,需要添加適量的Ti元素,Ti 控制在0.04~0.09%范圍內。
本發(fā)明方法包括加熱、熱軋、冷軋、連續(xù)退火和平整工序;所述高強IF鋼成分的質量百分含量如上所述。
本發(fā)明方法所述加熱工序:均熱溫度1150~1250℃,在爐總時間為90~250分鐘。
本發(fā)明方法所述熱軋工序:終軋溫度為890~940℃,卷取溫度為670~720℃。
本發(fā)明方法所述冷軋工序的冷軋壓下量≥60%。
本發(fā)明方法所述連續(xù)退火工序的保溫溫度為800~850℃。所述保溫時間為70s~180s。
本發(fā)明方法所述平整工序的平整延伸率為0.4%~1.6%。
采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本發(fā)明采用Ti來固定鋼中的間隙原子C和N,相比于常規(guī)的無間隙原子鋼,C含量范圍略高,降低了對RH精煉的要求,通過加入過量的Ti元素來固定間隙原子C、N,保證鐵素體晶格結構得以凈化,并且在實際中有利于脫碳能力不足的RH精煉爐生產,成品具有良好的機械性能和成型性能,抗拉強度在390MPa以上,且無時效特征,成本低廉。
本發(fā)明方法采用成本較便宜的P元素固溶強化來提高超低碳鋼的強度級別,并通過Ti元素固定鋼中的間隙原子,保證鋼板的非時效性,同時提高其沖壓性能;通過控制煉鋼、熱軋、冷軋、連退及平整工藝,生產出一種抗拉強度高、延伸率高、r值高的沖壓用冷軋板;具有實施難度小、成本較低、生產過程穩(wěn)定、成品性能優(yōu)異、性能穩(wěn)定的特點;成品力學性能指標:屈服強度≥210MPa,抗拉強度≥390MPa,延伸率≥36%,r值≥2.0,具有較高的塑性應變比值r,保證產品具有更好的冷成形性能。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
實施例1-12:本390MPa級高強IF鋼及其生產方法采用下述具體工藝。
(1)各實施例采用表1所述化學成分的鑄坯進行生產,余量為Fe和不可避免雜質。
表1:實施例1-12鑄坯的化學成分(wt%)
(2)本高強IF鋼經(jīng)加熱、熱軋、冷軋、連續(xù)退火和平整工序制備而成;加熱工序采用步進式加熱爐加熱,均熱段鑄坯的加熱溫度為1150~1250℃,在爐總時間為90~250分鐘;熱軋工序采用前段冷卻,終軋溫度為890~940℃,卷取溫度為670~720℃;冷軋工序的冷軋壓下量≥60%;連續(xù)退火工序采用連續(xù)退火爐,均熱段加熱溫度800~850℃,保溫時間70s~180s;平整工序的平整延伸率為0.4%~1.6%;各工序的具體工藝參數(shù)見表2。
表2:實施例1-12的工藝參數(shù)
(3)各實施例所得高強IF鋼進行性能檢測,試樣標距為50mm,平行段的寬度為25mm,檢測得到的力學性能見表3。
表3:實施例1-12所得產品的力學性能