一種汽車用180BH冷軋烘烤硬化高強鋼制造技術

本發明專利技術涉及冶金材料領域，同屬于汽車用先進高強鋼領域，具體為一種汽車用180BH冷軋烘烤硬化高強鋼。按質量百分數計，其化學成分為：C?0.0015～0.0025；Si≤0.05；Mn?0.15～0.30；P?0.030～0.050；S≤0.015；Als?0.02～0.06；Nb?0.008～0.020；Cr?0.05～0.10；Mo≤0.05；其余為Fe。采用連續退火工藝如下：840～860℃保溫60～120min；隨爐冷卻到700～750℃，并以冷速25～50℃/秒快速冷卻至400℃，保溫1～3h，再隨爐冷卻至室溫。本發明專利技術生產的冷軋烘烤硬化高強鋼180BH產品化學成分穩定，具有穩定的成形性能、優良的BH性及耐常溫時效性能。

180BH cold rolling bake hardening high strength steel for automobile

The invention relates to the field of metallurgical materials, and belongs to the field of advanced high strength steel for automobiles, in particular to a 180BH cold rolling bake hardening high strength steel for automobiles. According to the mass percentage, its chemical composition is: C 0.0015 ~ 0.0025; Si = 0.05; Mn 0.15 ~ 0.30; P from 0.030 to 0.050; S = 0.015; Als 0.02 ~ 0.06; Nb 0.008 ~ 0.020; Cr from 0.05 to 0.10; Mo = 0.05; the other is Fe. The continuous annealing process is as follows: holding 60 to 120min at 840~860 DEG C, cooling to 700~750 DEG C with furnace, and rapidly cooling to 400 DEG C at 25~50 DEG C / sec, holding 1 ~ 3H, then cooling to room temperature. The cold-rolled bake hardening high strength steel 180BH produced by the invention has stable chemical composition, stable forming property, good BH property and good aging resistance at normal temperature.

【技術實現步驟摘要】
一種汽車用180BH冷軋烘烤硬化高強鋼
本專利技術涉及冶金材料領域，同屬于汽車用先進高強鋼領域，具體為一種汽車用180BH冷軋烘烤硬化高強鋼。
技術介紹
自2000年以來，中國汽車工業進入快速發展時期，年平均汽車生產量和銷售量均以兩位數字快速增長，2009年，中國汽車產銷量突破了1300萬輛，位居世界第一；2010年中國的汽車產、銷量繼續以驚人的速度快速增長，并再次創出歷史新高。據中國汽車工業協會統計，2010年汽車產銷量分別增長了32.44％和32.37％，達到1826.47萬輛和1806.19萬輛；中國汽車產銷量雙雙超過1800萬輛，繼續穩居全球產銷量第一。然而，汽車在給人類出行帶來便利條件的同時，也帶來了交通擁擠、環境污染等諸多問題。為此，開發以油耗低和排放量少為特征的“環境友好型汽車”已經成為發展趨勢。大量的研究結果表明，在保證汽車安全性和使用功能性的前提下，降低汽車車身自重(汽車輕量化)是實現“環境友好型汽車”這一目標的主要措施。目前在制造汽車所使用的原材料中，鋼鐵材料所占的比重最大(約三分之二左右)，而鋼鐵材料中用量最大的是薄鋼板。在汽車輕量化的發展進程中，盡管一直存在著鋼鐵材料與鋁合金、鎂合金、塑料及復合材料的競爭，但到目前為止，大量的研究結果表明，從汽車安全性、制造成本、材料的回收循環再利用以及輕量化與節能的綜合效果看，積極開發和采用具有高性能、高強度的鋼鐵材料，并配合先進的加工成形技術在諸多制造汽車材料中仍具有明顯的優勢和廣闊的應用前景。汽車用冷軋烘烤硬化高強鋼產品具有高強度、良好成形性和較好的烘烤硬化性，同時高的表面質量要求，此鋼種技術含量非常高，對生產裝備水平也有非常高的要求，主要科技內容有：首先是化學成分設計、熱軋、冷軋、退火工藝制訂，最關鍵的是在此成分基礎上進行合理的連續退火工藝設計，從而滿足成品組織性能要求；其次煉鋼工序化學成分精確控制、熱軋、冷軋及退火工藝制度的精確控制，保證產品質量的穩定；最后是全流程各工序穩定、高效的生產，保證大批量商業化生產的要求。烘烤硬化鋼板(簡稱BH鋼)是以低碳鋼或超低碳鋼為基礎，通過添加微合金元素Nb、Ti等而制成，兼有優良深沖性能和高的烘烤硬化性能的新型優質汽車用薄板。BH鋼板的特點是沖壓成形前較軟、易成形加工，通過沖壓成形后的涂漆烘烤過程使屈服強度增加，因此很適合于汽車外板等覆蓋件。烘烤硬化(BH)鋼特點是沖壓成形時屈服點低、成形性優良，沖壓加工后，由于涂裝烘干時的高溫短時間熱處理使屈服點升高，從而使沖壓件在使用狀態下具有較高的強度和抗凹陷能力。烘烤硬化鋼適合于生產汽車外板等覆蓋件，其用量也在逐年增加，成為現代汽車用鋼的重要組成部分。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種汽車用180BH冷軋烘烤硬化高強鋼，其化學成分穩定，具有穩定的成形性能、優良的BH性及耐常溫時效性能。本專利技術的技術方案是：一種汽車用180BH冷軋烘烤硬化高強鋼，按質量百分數計，其化學成分為：C0.0015～0.0025；Si≤0.05；Mn0.15～0.30；P0.030～0.050；S≤0.015；Als0.02～0.06；Nb0.008～0.020；Cr0.05～0.10；Mo≤0.05；其余為Fe。所述的汽車用180BH冷軋烘烤硬化高強鋼，其性能指標為：屈服強度185～220MPa；抗拉強度320～350MPa；延伸率37～46.5％；n90值0.19～0.25；r90值1.62～3.1；BH2值30～60。所述的汽車用180BH冷軋烘烤硬化高強鋼，采用連續退火工藝如下：840～860℃保溫60～120min；隨爐冷卻到700～750℃，并以冷速25～50℃/秒快速冷卻至400℃，保溫1～3h，再隨爐冷卻至室溫。本專利技術的設計思想是：本專利技術在成分設計上采用超低碳加P、Mn強化，同時添加微量Nb、Cr元素，采用合適的連續退火工藝制度，成功研制開發冷軋烘烤硬化BH鋼180BH。煉鋼工序進行窄成分控制，C含量控制在0.0015％～0.0025％范圍內，Nb含量控制在0.008％～0.020％范圍內，配合高溫退火快速冷卻的工藝，保證產品具有穩定力學性能，產品通卷強度波動在10MPa之內，同規格產品強度波動在30MPa之內。在超低C成分設計基礎上添加了Mo≤0.05％元素，配合合理的退火工藝，保證產品常溫耐時效性能達到6個月以上。本專利技術的優點及有益效果是：1、汽車用冷軋烘烤硬化鋼板要具有優異的沖壓成形性、塑性，以及較低的屈服強度，使其更適用于汽車外覆蓋件進行復雜形狀的成型加工，一般要求烘烤前性能接近于軟IF鋼的水平，高強度和高塑性是矛盾的，所以保證冷軋烘烤硬化高強鋼具有高強度同時兼具優良的深沖性能是一大技術難點。為了得到良好的機械性能，一方面，成分設計采用超低碳為鋼基(C≤0.0025％)，添加適量的Nb使C被固定，極低的含碳量是該鋼種具有的較好深沖性能(高的延伸率及r值)的必要條件，同時為了保證強度添加了適當的Mn、P強化元素；另一方面在，在連續退火工序采用高溫退火快速冷卻工藝，保證產品最終的綜合性能。2、由于汽車用戶的特殊要求，BH鋼板具有優良的烘烤硬化性(簡稱BH性)的同時要求具有耐常溫時效性，由BH性產生的機理可知良好的BH性能和耐常溫時效性是矛盾的，所以保證該鋼種具有良好的BH性能兼具耐常溫時效性能是非常大的技術難點。為了達到上述目標：1)煉鋼工序進行窄成分控制，精確控制C含量(0.0015％～0.0025％)，較低且精確控制的C含量保證了產品具有穩定的BH性能和耐常溫時效性；2)成分設計在超低碳的基礎上添加了Mo≤0.05％元素，配以適當的退火工藝，保證了產品具有較高的BH性同時兼具耐常溫時效性。3)產品設計時，各項性能指標高于標準要求，使產品的沖壓成形性能做足，從而減少常溫時效對成品應用性能的影響。附圖說明圖1為180BH鋼成品組織圖。圖2為180BH鋼成品ODF圖。具體實施方式在具體實施過程中，本專利技術的汽車用冷軋烘烤硬化高強鋼180BH結合汽車用冷軋烘烤硬化高強鋼的技術要求、生產設備的實際特點、以及各化學元素在鋼中的作用，制備過程為：常規鐵水預處理→轉爐冶煉→RH精煉→連鑄→連續退火。本專利技術的連續退火工藝如下：840～860℃保溫60～120min；隨爐冷卻到700～750℃，并以冷速25～50℃/秒快速冷卻至400℃，保溫1～3h，再隨爐冷卻至室溫。汽車用冷軋烘烤硬化高強鋼180BH的化學成分(質量分數/％)為：C0.0015～0.0025；Si≤0.05；Mn0.15～0.30；P0.030～0.050；S≤0.015；Als0.02～0.06；Nb0.008～0.020；Cr0.05～0.10；Mo≤0.05；其余為Fe。汽車用冷軋烘烤硬化高強鋼180BH的性能指標為：屈服強度185～220MPa；抗拉強度320～350MPa；延伸率37～46.5％；n90值0.19～0.25；r90值1.62～3.1；BH2值30～60。本專利技術的汽車用冷軋烘烤硬化高強鋼180BH，將IF鋼的超深沖性與固溶強化機制相結合，并通過烘烤硬化而獲得超深沖性和高抗凹陷性相結合的優異性能，使產品在沖壓成形過程中由于屈服強度低而保證良好的成形性，同時在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種汽車用180BH冷軋烘烤硬化高強鋼，其特征在于，按質量百分數計，其化學成分為：C?0.0015～0.0025；Si≤0.05；Mn?0.15～0.30；P?0.030～0.050；S≤0.015；Als?0.02～0.06；Nb?0.008～0.020；Cr?0.05～0.10；Mo≤0.05；其余為Fe。

【技術特征摘要】
1.一種汽車用180BH冷軋烘烤硬化高強鋼，其特征在于，按質量百分數計，其化學成分為：C0.0015～0.0025；Si≤0.05；Mn0.15～0.30；P0.030～0.050；S≤0.015；Als0.02～0.06；Nb0.008～0.020；Cr0.05～0.10；Mo≤0.05；其余為Fe。2.按照權利要求1所述的汽車用180BH冷軋烘烤硬化高強鋼，其特征在于，其性能指標為：屈...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王忠東，孫忠斌，
申請(專利權)人：本鋼板材股份有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧,21