一种汽车板材用的if钢的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢铁冶金材料技术领域，具体涉及一种汽车板材用的IF钢。
【背景技术】
[0002] IF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。从IF钢的性 质可知，钢中最有害的元素是间隙原子C、N，为保证钢的深冲性能、表面质量、镀锌性能以及 生产顺行，对钢中其他元素和夹杂物也有一定要求。IF钢中的碳元素会严重影响钢的深冲 性能，必须尽可能去除，对于钢中残余的C，采用加 Ti的方式加以固定。
[0003] 中国专利201310688973. 4,发明名称为一种340MPa级热镀锌铁合金高强IF钢， 本发明公开了一种340MPa级热镀锌铁合金高强IF钢，其化学元素质量百分配比为： C ^ 0. 004% ；Si ：0. 04-0. 10% ；Mn ：0. 2〇-〇. 50% ；P ^ 0. 05% ；Nb ：0. 01-0. 025% ；Ti ： 0· 005-0. 015% ;B :0· 0002-0. 001% ;Τ· A1 :0· 02-0. 04% ;且满足：0· 5% 彡 Mn+lOP 彡 1.0% ;0. 03% < Nb+2Ti < 0. 05% ;余量为Fe和其他不可避免的杂质。该热镀锌铁合金 高强IF钢具有较高的强度，较低的屈强比，较好的成形性能和焊接性能。本发明还公开了 一种340MPa级热镀锌铁合金高强IF钢的制造方法以及一种由340MPa级热镀锌铁合金 高强IF钢制造的汽车外板。
[0004] 该发明存在的问题是添加了 Si，Μη等固溶强化元素来提高钢的强度，但同时降低 了钢的材料成型性能，很难满足汽车生产的需求。
[0005] 中国专利200810119821. 1，发明名称为一种440ΜΡΑ含铌高强IF钢及其制备方法， 该发明公开了一种440MPA含铌高强IF钢及其制备方法。其化学元素质量百分配比为：C : 0. 005%-0, 007% ；Si :0.02-0.03% ；Mn :1.20-2.1% ；P ^ 0.08% ；Nb :0.01-0.025% ；Ti ： 0· 005-0. 01% ;B :0· 0005-0. 001% ;Τ· A1 :0· 01-0. 04% ;且满足：0· 5% 彡 Mn+10P 彡 1· 0% ;0. 03%彡Nb+2Ti彡0. 05% ;S< 0. 006%;余量为Fe和其他不可避免的杂质。生产工 艺为：1冶炼，2热轧，3冷轧，4连续退火或热镀锌。控制工艺参数为：热轧板坯加热温度 1200-1250.保温0. 5-1. 5小时，终轧温度910-920,卷曲温度640-680,冷轧压下量80%，退 火温度840-860,退火保温时间100-120S。其不足是经济成本较高，难以大范围的推广使 用。
【发明内容】
[0006] 为了克服以上问题，本发明目的是给出一种具有高强度、高硬度的优良的汽车用 的IF钢的配方。为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0007] 高强IF钢是通过适当添加 P、Si、Mn等元素进行固溶强化以提高强度，其中P是 强化效果好、价格又低廉的添加元素，但其含量较高时，超低碳有发生冷加工脆性的倾向， 原因是P容易在晶界发生偏析使晶界脆化，解决方法是加入B，它将在晶界处快速偏析而 引起强化，同时抑制P的晶界偏析。
[0008] P是一种价格低廉且强化能力强的化学元素。每添加〇· Olwt%的P，可提高lOMPa 左右的强度。随着P含量的增加，高强IF钢的强度上升，但是其延伸率却下降，因此P对高 强IF钢的力学性能影响很大。同时，P含量过高将会导致材料的脆性，并且影响材料的焊 接性能。本发明的技术方案需要在提高材料强度时尽量降低P元素的含量，所以将P含量 设定为P < 〇. 07%。B可以改善高强IF钢的焊接疲劳断裂特征，使其断裂方式发生从沿晶 向穿晶断裂的转变，B的加入还有利于强化晶界并防止P的偏析，从而使得钢板的脆性转变 温度降低。但添加过多的B将导致高强IF钢的塑性应变比r值（其是指拉伸试验中，均匀 延伸阶段宽向真应变与厚向真应变之比）下降，并且会使得再结晶温度升高，因此，本发明 中的B含量控制为0· 0005%-0· 001%。
[0009] 随着对薄规格热轧带钢产品的需求的增加，有可能使热轧过程较在低温度下进 行，温度降到一定程度后，铁素体大量出现，从而进入温轧状态。在传统的奥氏体区热轧基 础上，许多学者对铁素体区轧制进行了探讨，在铁素体区轧制不仅在工艺上可行，而且经随 后的冷轧及退火在成品的织构组成上表现为强烈的退火织构，使材料具有良好的深冲性 能。本发明采用了低碳钢铁素体区热轧或称相变控制热轧正逐渐被用来生产超薄钢板以替 代传统的冷轧退火工艺。铁素体区热轧与冷轧工艺相比较，提高了生产效率、降低了能耗、 提高了产品的表面质量。在研究轧制退火工艺过程中织构的形成时，进行了 α区和Y区 热轧对比，发现经同样的后续冷轧和退火，α区的热轧板比Υ区热轧板r值高出了 1. 5， 并且在板中部形成了更有利于深冲性能的再结晶织构。因此，经不同温度轧制并退火处理 后，IF钢的再结晶行为，受轧制温度影响很小。
[0010] 本发明中IF钢的其化学元素质量百分配比为：C :0. 003%-0. 006% ;Si : 0.025-0.05% ；Mn :1.20-1.80% ；P ^ 0.07% ；Nb :0.01-0.025% ；Ti :0.005-0.01% ；B ： 0. 0005-0. 001% ;且满足：S彡0. 006% ;AL彡0. 04%，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
[0011] 与现有技术相比本发明的有益效果。
[0012] 本发明所述的IF钢制造的汽车外板兼顾了钢板强度和成形性能，在环保经济的 同时达到了汽车板材对IF钢性能的要求，使得其能够应用于制成成形性较为复杂且需要 一定强度的汽车板材。
【具体实施方式】
[0013] IF 钢的化学成分及其质量百分比为，C :0. 003%-0. 006% ;Si :0. 025-0. 05% ;Mn : 1. 20-1. 80% ;P 彡 0· 07% ;Nb :0· 01-0. 025% ;Ti :0· 005-0. 01% ;B :0· 0005-0. 001% ;且 满足：0.006% ;AL彡0.04%，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
[0014] 实施例 1 :C :0.003% ;Si :0.05% ;Mn :1.20% ;P :0.05% ;Nb :0.025% ;Ti : 0.005% ；B :0.0005% ：S ：0. 005% ；AL ：0. 02%〇
[0015] 实施例 2 :C :0.004% ;Si :0.025% ;Mn :1.60% ;P :0.05% ;Nb :0.01% ;Ti : 0.005% ；B :0.001% ：S ：0. 005%；AL ：0. 04%〇
[0016] 实施例 3 :C :0.006% ;Si :0.015% ;Mn :1.20% ;P :0.05% ;Nb :0.01% ;Ti : 0.005% ；B :0.0005% ：S ：0. 005% ；AL ：0. 02%〇
[0017] 表1各种实施IF钢性能对比。
[0018] 实验表明本发明所示IF钢种具有较好的强度和成型性能，能够符合高品质的汽 车板材对IF质量的要求。
【主权项】
1. 一种汽车板材用的IF钢，其特征在于：本发明中IF钢的其化学元素质量百分 配比为：C :0·003%-0· 006% ;Si :0.025-0.05% ;Mn :1.20-1.80% ;P 彡 0.07% ;Nb : 0. 01-0. 025% ；Ti ：0. 005-0. 01% ；B ：0. 0005-0. 001% ；且满足：S 彡 0· 006% ;AL 彡 0. 04%，余量为Fe和其他不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的汽车板材用的IF钢，其特征在于，所述的IF钢中添加有S， 其重量百分比为< 0.006%。3. 根据权利要求1所述的汽车板材用的IF钢，其特征在于，所述的IF钢，其重量百分 比为 Nb :0.01-0. 025%。
【专利摘要】本发明公开了一种汽车板材用的IF钢的成分，其化学成分及其质量百分比为C：0.003%-0.006%；Si：0.025-0.05%；Mn：1.20-1.80%；P≤0.07%；Nb：0.01-0.025%；Ti：0.005-0.01%；B：0.0005-0.001%；且满足：S≤0.006%；AL≤0.04%，余量为Fe和其他不可避免的杂质。本发明所述的IF钢制造的汽车外板兼顾了钢板强度和成形性能，在环保经济的同时达到了汽车板材对IF钢性能的要求，使得其能够应用于制成成形性较为复杂且需要一定强度的汽车板材。
【IPC分类】C22C38/14
【公开号】CN105648328
【申请号】
【发明人】许亚夫
【申请人】许亚夫
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年11月13日