專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種鈮和鈦復(fù)合添加的超低碳烘烤硬化鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于金屬材料加工領(lǐng)域，特別是涉及鈮和鈦復(fù)合添加的超低碳烘烤硬化鋼板及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
：超低碳鋼系列作為第三代深沖鋼出現(xiàn)，應(yīng)歸功于對(duì)無(wú)間隙原子鋼的研究。Comstock等人在1949年最先指出，在一般含0.05XC，0.003%N的低碳鋼中加入足夠量的Ti(Ti》4(C+N))，使鋼中的C、N原子完全析出成Ti(CN)，就會(huì)使鋼具有優(yōu)異的深沖性能。并在鐵素體中保留一定的固溶C原子，使退火鋼板經(jīng)冷加工和烤漆處理后獲得硬化；同時(shí)添加相應(yīng)量的P實(shí)現(xiàn)固溶強(qiáng)化，達(dá)到不同的強(qiáng)度水平，這種鋼板稱(chēng)作超低碳高強(qiáng)度烘烤硬化鋼板(ELC-BH)。它將IF鋼的超深沖性與固溶強(qiáng)化機(jī)制相結(jié)合，并通過(guò)烘烤硬化而獲得超深沖性、高強(qiáng)度和高抗凹陷性相結(jié)合的優(yōu)異性能。與IF鋼相比，它的強(qiáng)度和抗凹陷性更好，成型性相當(dāng)。與超深沖高強(qiáng)IF鋼相比，它的強(qiáng)度和抗凹陷型可與之相媲美，成型性更受人青睞。ELC-BH是最理想的汽車(chē)車(chē)身覆蓋件用材。對(duì)于汽車(chē)上一些形狀復(fù)雜且強(qiáng)度要求較高的難沖件(如擋板等)更為適合。早在60年代末，就曾對(duì)采用罩式爐生產(chǎn)具有烘烤硬化性的沸騰鋼和鋁鎮(zhèn)靜鋼進(jìn)行研究。由于當(dāng)時(shí)生產(chǎn)的烘烤硬化鋼板(氮化鋼板)常溫時(shí)效性很大且成型性較差，因此未能為汽車(chē)制造業(yè)所采用。隨著70年底汽車(chē)工業(yè)開(kāi)始朝著減重、節(jié)能的趨勢(shì)發(fā)展，人們開(kāi)始尋求具有優(yōu)異成型性能和高強(qiáng)度的沖壓鋼板，深沖級(jí)的烘烤硬化鋼板(鋁鎮(zhèn)靜高強(qiáng)度BH鋼板)受到到歡迎。真空脫氣技術(shù)、連續(xù)退火技術(shù)等冶金生產(chǎn)技術(shù)的迅猛發(fā)展，為新型IF的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和ELC-BH鋼的開(kāi)發(fā)提供了條件。特別是80年帶以來(lái)，ELC-BH鋼開(kāi)發(fā)日益為人們所關(guān)注，應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣。ELC-BH鋼是一種具有超深沖性、高強(qiáng)度和高強(qiáng)抗凹陷性相結(jié)合的綜合性能良好的鋼。它的開(kāi)發(fā)和研制與IF鋼的發(fā)展息息相關(guān)，它的生產(chǎn)標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家汽車(chē)薄板生產(chǎn)的最高水平。近十年來(lái)，隨著國(guó)際上超低碳鋼系列的新品種不斷涌現(xiàn)，ECL-BH鋼的品種也在不斷翻新，有關(guān)它的開(kāi)發(fā)和研究異常活躍，在汽車(chē)中的應(yīng)用愈加廣泛。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種鈮和鈦復(fù)合添加的抗拉強(qiáng)度為3鄰MPa的超低碳烘烤硬化鋼板及其生產(chǎn)方法，使鋼板同時(shí)具有較高的力學(xué)性能、較高的BH值和較好的抗室溫時(shí)效性。本發(fā)明包括兩方面內(nèi)容一是鈮和鈦復(fù)合添加的超低碳烘烤硬化鋼的成分控制范圍，二是鈮和鈦復(fù)合添加的超低碳烘烤硬化鋼板的生產(chǎn)工藝。一種鈮和鈦復(fù)合添加的超低碳烘烤硬化鋼板，鋼板的組分及重量百分比含量為'-0.002-0.005%C，Si《0.5%，0.9-1.2%Mn，0.08-0.1%P，S《0.06%，0.02-0.05%Al，N《0.06%,0.01-0.02%Ti，0.01-0.02%Nb，余量為Fe。本發(fā)明主要是通過(guò)Mn和P元素的固溶強(qiáng)化作用來(lái)提高超低碳烘烤硬化鋼板強(qiáng)度，其中Mn元素，本發(fā)明確定其含量為0.9-1.2%。適量的固溶強(qiáng)化元素P是提高超低碳烘烤硬化鋼板強(qiáng)度的最有效的元素且不影響深沖性，但添加量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致二次加工脆性的現(xiàn)象產(chǎn)生，本發(fā)明確定其含量為0.08-0.1%。Ti，Nb主要用于固定鋼中的C，N，它的含量對(duì)鋼烘烤硬化性能的影響至關(guān)重要，使鋼中保留lOppm的固溶碳，以使鋼具有30-50MPa的烘烤硬化值，Ti的含量應(yīng)與C和N的含量滿(mǎn)足一定關(guān)系，例如0.003%C，0.005%N，根據(jù)公式Nb=(0.70.9)93/12C-(0.7-0.9)X93/12XO.O03=0.O16~0.02，Ti=48/14N-48/14X0.005=0.017，因此冶煉鋼中Nb的含量為0.01%，Ti的含量0.016X是基本適合的。本發(fā)明的鈮和鈦復(fù)合添加的超低碳烘烤硬化鋼板的制造工藝為O熱軋工藝將鑄坯從室溫加熱至1150-1250°C，保溫0.5-1.5小時(shí)，U5(TC幵車(chē)L,熱軋終軋溫度設(shè)定在8卯-93(TC,以30°C/s冷速水冷至巻取溫度，巻取溫度為680-750°C;2)冷軋工藝熱軋板經(jīng)酸洗之后冷軋，冷軋壓下率為70-80%。3)退火工藝退火工藝是本發(fā)明鋼板獲得理想的力學(xué)性能、BH值和抗室溫時(shí)效性的關(guān)鍵所在。本發(fā)明主要采用連續(xù)退火工藝過(guò)程。退火過(guò)程為，在退火爐中，將冷軋板從室溫以10°C/S的加熱速度加熱至810-870°C，保溫時(shí)間60-120s后以60°C/s的速度冷卻至室溫，無(wú)過(guò)時(shí)效處理過(guò)程。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1)通過(guò)復(fù)合添加鈮和鈦，并通過(guò)P,Mn固溶元素的添加來(lái)制造的高強(qiáng)度超低碳烘烤硬化鋼板。2)采用無(wú)過(guò)時(shí)效處理的連續(xù)退火工藝制造高強(qiáng)度超低碳烘烤硬化鋼板，最終的產(chǎn)品具有較高的力學(xué)性能、較高的BH值(30MPa以上)和較好的抗室溫時(shí)效性(AI).圖1為本發(fā)明的Nb+Ti符合添加的390MPa級(jí)超低碳烘烤硬化鋼板退火溫度與性能的關(guān)系圖。其中，橫坐標(biāo)為溫度，縱坐標(biāo)為各項(xiàng)力學(xué)性能。圖2為本發(fā)明Nb+Ti符合添加的390MPa級(jí)超低碳烘烤硬化鋼板退火時(shí)間與性能的關(guān)系圖。其中，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為各項(xiàng)力學(xué)性能。具體實(shí)施例方式本發(fā)明通過(guò)50Kg真空電磁冶煉爐冶煉出符合設(shè)定成分控制范圍的鋼水并鑄成鑄坯，并鍛成30X100X100mm的小鋼坯。鋼坯經(jīng)加熱后進(jìn)行熱軋、冷軋，熱軋的重點(diǎn)是控制熱軋終軋溫度和巻取溫度，最后采用連續(xù)退火生產(chǎn)出本發(fā)明所要求的鋼板，退火重點(diǎn)控制保溫溫度和保溫時(shí)間。獲得的鋼板具有理想的力學(xué)性能、適合的BH值和良好的抗室溫時(shí)效性。本發(fā)明研究了退火溫度和退火時(shí)間對(duì)Nb+Ti符合添加的390MPa級(jí)超低碳烘烤硬化鋼板性能的影響。表1是不同的退火工藝參數(shù)所對(duì)應(yīng)的鋼板的性能。表1不同退火溫度和退火時(shí)間下的超低碳BH鋼板的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1.一種鈮和鈦復(fù)合添加的超低碳烘烤硬化鋼板，其特征在于，組分及重量百分比含量為0.002-0.005％C，≤0.5％Si，0.9-1.2％Mn，0.08-0.1％P，≤0.06％S，0.02-0.05％Al，≤0.06％N，0.01-0.02％Ti，0.01-0.02％Nb，余量為Fe。2.—種制造權(quán)利要求l所述鋼板的方法，其特征在于(1)熱軋工藝將鍛坯從室溫加熱至1150-1250°C,保溫0.5-1.5小時(shí)，115(TC開(kāi)車(chē)L，熱軋終軋溫度設(shè)定在890-930'C，以30'C/s冷速水冷至巻取溫度，巻取溫度為680-750°C;(2)冷軋工藝熱軋板經(jīng)酸洗之后冷軋，冷軋壓下率為70-80%;(3)退火工藝連續(xù)退火工藝，退火過(guò)程為，在退火爐中，將冷軋板從室溫以10°C/s的加熱速度加熱至810-870°C，保溫時(shí)間60-120s后以30°C/s的速度冷卻至室溫，無(wú)過(guò)時(shí)效處理過(guò)程。全文摘要一種鈮和鈦復(fù)合添加的超低碳烘烤硬化鋼板及其制造方法，屬于材料加工
技術(shù)領(lǐng)域：
。超低碳烘烤硬化鋼板組分及重量百分比含量為0.002-0.005％C，Si≤0.5％，0.9-1.2％Mn，0.08-0.1％P，S≤0.06％，0.02-0.05％Al，N≤0.06％，0.01-0.02％Ti，0.01-0.02％Nb，余量為Fe。鋼中的微合金Ti用于固定鋼中的C，N，S，Nb用于控制C，同時(shí)具有細(xì)化晶粒的作用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，所要求的鋼經(jīng)過(guò)熱軋、冷軋和連續(xù)退火能夠使該超低碳烘烤硬化鋼板同時(shí)具有較高的強(qiáng)度、r值、延伸率、高的BH值和良好的抗室溫時(shí)效性。文檔編號(hào)C22C38/14GK101348883SQ200810119820公開(kāi)日2009年1月21日申請(qǐng)日期2008年9月11日優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日發(fā)明者劉光明,雷吳,荻唐,朱國(guó)森,李本海,滕華湘,熊愛(ài)明,軍章,嵐蘇,薛俊平,趙征志,趙愛(ài)民,陳銀莉申請(qǐng)人:北京科技大學(xué);首鋼總公司