CN106834939A - 一种440MPa级冲压用钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种440MPa级冲压用钢及其生产方法，其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。本冲压用钢采用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。
Description
技术领域
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CN101135025A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。
发明内容
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%，Ti0.01～0.05%，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
Claims (5)
1.一种440MPa级冲压用钢，其特征在于，其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。
2.一种440MPa级冲压用钢的生产方法，其特征在于：其包括加热、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为：C≤0.0050%，Si≤0.50%，Mn≤0.8%，P0.050～0.10%，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。
3.根据权利要求2所述的一种440MPa级冲压用钢的生产方法，其特征在于，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%。
4.根据权利要求2或3所述的一种440MPa级冲压用钢的生产方法，其特征在于，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。
5.根据权利要求4所述的一种440MPa级冲压用钢的生产方法，其特征在于，所述加热工序采用步进式加热炉。
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