一种180MPa级冷轧超低碳烘烤硬化钢及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及烘烤硬化钢及其制备方法，尤其涉及一种180MPa级冷乳超低碳烘烤硬 化钢及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车工业的发展，节约能源、减少污染、提高车辆安全性等一系列课题成为人 们关注的焦点；为满足行业需求，用于车辆制造的钢板需要同时具备更高的抗凹陷能力和 更好的成形性能，在此背景下，人们开发了超低碳烘烤硬化钢用于汽车外板覆盖件的生产。 该钢种成分特点是在IF钢的基础上，通过添加微量Nb、Ti等合金元素来控制基体中固溶C、N 元素含量，使固溶原子在随后的加工成形过程中向位错处扩散，进而起到钉扎位错、强化基 体的作用。由于其独特的成分设计和强化机制，超低碳烘烤硬化钢作为第三代汽车用钢在 汽车制造领域得到广泛应用。公开号101230437，公开日为2008.7.30的专利公开了一种合 金化热镀锌用超低碳烘烤硬化钢，为获得足够的强度，成分中添加了0.50~0.60%Mn和0.05 ~0.06%P;屈服强度230MPa，塑性应变比r值在1.63~1.70;该专利由于在基体中加入较多 的P元素，造成带钢成形性能指标较低；公开号101994056，公开日为2011.3.30的专利公开 了一种具有优良冲压性能的超低碳烘烤硬化钢板及其生产工艺，该工艺通过控制（4*C%/ Ti%)值在0.8~1.2，降低P含量来保证带钢的冲压性能，把r值提高到2.26~2.55;但其抗拉 强度较低，在300~320MPa，影响带钢的抗凹陷性能；公开号为1013100318，公开日为 2008.11.19的专利公开了一种可同时用于冷乳和镀锌的烘烤硬化钢，该钢种采用低Si(< 0.02%)、高P( 0.05~0.11%)的成分设计路线，同时结合Ti、Nb、Mo、B复合微合金化，使产品具 有良好的烘烤硬化、抗室温老化和抗二次加工脆化性能，但该钢种添加合金元素多，实际生 产面临成本偏高的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种成形性能良好、生产成本低廉的180MPa级 冷乳超低碳烘烤硬化钢及其生产方法，在C元素精确控制的基础上，通过Si、Mn、P等元素优 化设计和生产工艺改进，使产品r值在2.25~2.65，应变硬化指数η稳定在0.23，烘烤硬化值 35~67MPa。
[0004] 本发明通过以下技术方案实现： 一种180MPa级冷乳超低碳烘烤硬化钢，其化学组分及组分重量百分比分别为：C: 0.0015~0.0025%;Si:0.006~0·010%;Μη:0·40~0·75%;Ρ:0·030~0.050%;Nb:0.008~ 0 · 010%; S < 0 · 012%; A1 s: 0 · 032~0 · 040%; N: 0 · 0016~0 · 0037%，其余为Fe;其中 C%/Nb%=0 · 16 ~0·28〇
[0005] 上述的一种180MPa级冷乳超低碳烘烤硬化钢，其化学组分及组分重量百分比分别 为：：C:0.0015~0.0023%;Si :0.006~0.010%;Mn:0.40~0.55%;P:0.030~0.045%;Nb: 0.008~0.010%;5<0.012%418:0.032~0.040%4:0.0016~0.0037%，其余为卩6;其中〇％/ Nb%=0.16~0.28。
[0006] 一种180MPa级冷乳超低碳烘烤硬化钢的生产方法，包括热乳、冷乳、连续退火和平 整工序，其改进之处为:热乳基板化学组分及组分重量百分比分别为:C: 0.0015~0.0023%; Si:0.006~0.010%;Mn:0.40~0.55%;P:0.030~0.045% ;Nb:0.008~0.010%;S<0.012%; Als: 0 · 032 ~0 · 040%;N: 0 · 0016 ~0 · 0037%，其余为 Fe;其中C%/Nb%=0 · 16 ~0 · 28。
[0007] 上述的一种180MPa级冷乳超低碳烘烤硬化钢的生产方法，其改进之处为:所述热 乳工序中出炉温度1240~1250°C，精乳后前段冷却，上下水比1:1.2;所述连续退火工序中， 均热温度830~835°C，缓冷温度680~750°C，快冷温度340~360 °C，冷却条件:冷度50~85 °C/s，快冷段投14.0-17.0%的高氢。
[0008] 上述的一种180MPa级冷乳超低碳烘烤硬化钢的生产方法，更为具体的生产工艺 为:热乳工序中出炉温度1240~1250°C，精乳后前段冷却，上下水比1:1.2，炉内温度采取尾 部补偿，保温时间220~250min，终乳温度为890~930°C，卷取温度为715~725°C ;冷乳工序 中带钢压下率2 75%，酸乳末机架工作辊毛化，乳辊粗糙度2 3. Ομπι;连续退火工序中均热温 度830~835°C，缓冷温度680~750°C，快冷温度340~360°C，冷却条件:冷度50~85°C/s，快 冷段投14.0-17.0%的高氢;平整工序中退火完成后，施加0.7~1.2%的平整延伸率。
[0009] 本发明的有益效果为： 与同类产品相比，该发明涉及钢种不含贵重元素，生产成本低;通过合理成分设计与过 程工艺优化相结合，成功实现了具有良好成形性能的180MPa级冷乳超低碳烘烤硬化钢的批 量生产，用该方法生产的烘烤硬化钢表面质量好、组织均匀，应力应变指数r值可达2.65，应 变硬化比η值稳定在0.23，冲压成形性能优异。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明ISOMPa级冷乳超低碳烘烤硬化钢带钢表面组织； 图2为本发明180MPa级冷乳超低碳烘烤硬化钢带钢中部组织； 图3为本发明ISOMPa级冷乳超低碳烘烤硬化钢带钢表面形貌。
【具体实施方式】
[0011] 本发明一种ISOMPa级冷乳超低碳烘烤硬化钢，其化学组分及组分重量百分比分别为： C:0.0015 ~0.0023%;Si:0.006~0.010%;Mn:0.40~0.55%;P:0.030~0.045%;Nb:0.008~ 0 · 010%; S < 0 · 012%; A1 s: 0 · 032~0 · 040%; N: 0 · 0016~0 · 0037%，其余为Fe;其中 C%/Nb%=0 · 16 ~0·28〇
[0012] C是带钢最主要的强化元素，C元素的精确控制可以有效调苄基体的烘烤硬化性 能，但是C含量的增加会损害材料的冲压成形性能，经过大量试验，本发明选择C元素范围 0.0015~0·0023% 〇
[0013] 固溶元素 P可以有效提高超低碳烘烤硬化钢的强度，但过高的P含量(P的重量百分 比2 0.07%)会导致带钢二次加工脆化问题;Μη对产品最终性能有直接影响，但Μη含量偏高 会使产品成形性能下降；Si元素对强度的提升仅次于Ρ，但含量过高会影响产品的韧性。适 当提高Si元素含量，合理选择Mn、P范围，在不损失塑性的条件下提高带钢强度和烘烤硬化 性能是本发明的成分设计路线。综合考虑下，本发明选择P、Mn、Si的重量百分配比为：P: 0.030~0.045%、Mn:0.40~0.55%、Si:0.006~0.010%。
[0014] 本发明一种180MPa级冷乳超低碳烘烤硬化钢的生产方法，其热乳基板化学组分及 组分重量百分比分别为：C: