專利名稱：：屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼及其生產方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及汽車用鋼，具體地說是一種屈服強度180MPa級連續(xù)熱鍍鋅烘烤硬化鋼板及其生產方法
背景技術：
：烘烤硬化鋼簡稱BH鋼，是在低碳或超低碳鋼的基礎上通過微量元素和相對應的工藝制度，在生產過程中固溶少量的間隙原子C、N，使交貨狀態(tài)下鋼板的屈服強度比較低、易于成形、沖壓過程中鋼基的位錯密度增加、在涂漆烘烤過程中使間隙原子C、N向位錯附近擴散從而對位錯起到釘扎作用、通過應變時效提高鋼的屈服強度，最終使生產的汽車零件具有較高的抗凹陷性。烘烤硬化鋼這一特性與汽車用鋼板高強化的趨勢相一致，符合汽車行業(yè)安全、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展要求，加之相對于其它高強度鋼板其制造成本較低廉，目前己越來越受到國內外汽車廠的青睞，廣泛應用于汽車內、外部覆蓋件。烘烤硬化鋼的研制是緊緊結合汽車制造工藝進行的。比如，美國內陸鋼鐵公司最早利用沖壓時的應變和噴漆烘烤時的溫度條件，開發(fā)出BH鋼板，提高汽車鋼板零件的強度。由于產品特性符合汽車行業(yè)安全、節(jié)能、環(huán)保的需求，其發(fā)展的速度十分快。20世紀80年代末期，德國蒂森鋼鐵公司開始同德國大眾、寶馬、戴姆勒一奔馳、瑞典沃爾沃等汽車公司合作，進行高強度BH鋼板成形性和實際應用的研究開發(fā)工作；閂本各大鋼鐵公司在20世紀80年代采用連續(xù)退火線生產BH鋼。至1996年，日本鋼鐵聯(lián)盟頒布的關于汽車用鋼的JFE行業(yè)標準中，已將BH鋼列入其中。閂本的微型汽車車身面板幾乎都采用高強度BH鋼。近年來，在國內，寶鋼、臺灣中鋼等多家鋼鐵企業(yè)進行了BH鋼的工業(yè)化試制。鋼鐵研究總院、北京科技大學等科研院所也進行了BH鋼的研究。經檢索發(fā)現(xiàn)，韓國浦項鋼鐵公司也進行了其開發(fā)研究工作，其在本國申請的發(fā)明專利，其為了提高鋼的屈服強度和抗凹性，添加了Nb、Ti、B及Mo微量元素，其雖然屈服強度和抗凹性滿足了要求，但從經濟角度考慮，則其存在微量合金元素添加的較多達4種，使得添加復雜，成本高，性價比低、強度也較低，r值為1.51.6，即成型性較低，且時效性只為三個月。曰本的JFE鋼鐵公司專利JP2007009317公開的文獻報道，其采用的低碳鋼，并添加的微量合金元素為Nb、Ti及B，以實現(xiàn)提高鋼的屈服強度和抗凹性，其不足仍為微量合金元素添加的較多，性價比也較低。還有中國專利號為200610169850的發(fā)明專利，其公開了一種在超低碳鋼中添加的微量合金元素為Ti及V，其Ti添加量大，且V價格品貴，導致成本較大。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種良好的沖壓成形性好、BH值高、添加的微量合金元素少且量也少的屈服強度為180Mpa的熱鍍鋅烘烤硬化鋼及生產方法。實現(xiàn)上述目的的技術措施屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其化學組分及重量百分比為C:0.0010.008、Si:0.0450,055、Mn:0.100.40、P:0.010.03、Nb:0.0050.020、Ti:0.00310.008、ALs:0.020.07、S<0.015、N:0010.004，其余為Fe及不可避免的雜質。其在于C的重量百分比為0.00150.0045。其在于Nb的重量百分比為0.0050.013。其在于Ti的重量百分比為0.0010.006。其在于N的重量百分比為0.0010.0035。生產屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼的方法，其歩驟1)粗軋在1050110(TC條件下進行粗軋；2)精軋其終軋溫度控制在90096(TC;3)巻取在70076(TC條件下進行巻取；4)冷軋控制總壓下率在6585%條件下進行冷軋；5)連續(xù)退火在80085(TC條件下進行連續(xù)退火；6)冷卻控制冷卻速度在3050。C/秒；7)進行光整，待用。元素在本發(fā)明中的機理作用本發(fā)明中加入適量的微合金元素Nb、Ti，能使鋼中C、N原子的絕大部分被固定成碳氮化物，以保證其沖壓性能，并經熱軋、冷軋、熱鍍鋅、光整后鋼板的鐵素體組織中保留有一定數(shù)量的固溶C原子，使之經沖壓成形和隨后的烤漆處理后獲得硬化，同時添加相應量的P實現(xiàn)固溶強化；采用低Si、低Mn的合金設計，以保證滿足鋼板對力學性能、成形性能以及涂鍍性能的要求；本發(fā)明還具有超低碳、超低氮、微合金化和鋼質純凈的特點。超低碳、超低氮可使鋼板獲得良好的沖壓成形性能。同時所需要穩(wěn)定C含量的微合金化元素顯著減少，成本下降，同時也減少了對表面缺陷的敏感性。但鋼中要保留有一定數(shù)量的固溶C原子，以獲得一定的朋值，因此，Nb/C的原子比值和Ti/N原子比均應小于1。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其能夠替代低碳鋼、超低碳IF鋼、高強IF鋼，用于沖制汽車內外覆蓋件零件。由于該產品具有經沖壓成形和隨后的烤漆處理后獲得硬化的特性，在不影響其成形性、焊接性的同時提高了零件的抗凹陷性。同時，減輕車身的重量，最終使汽車更安全、節(jié)能、環(huán)保，其經濟效益和社會效益將十分顯著。具體實施例方式下面作進一步描述實施例1試驗鋼為汽車左右后門外板用鋼；屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其化學組分及重量百分比為C:0.001、Si:0.05Mm0.40、P:O.03、Nb:0.005、Ti:0.0031、ALs:0.048、S<0.015、N:0.0010，其余為Fe及不可避免的雜質。生產屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼的方法，其步驟1)粗軋在105CTC條件下進行粗軋；2)精軋其終軋溫度控制在90CTC;3)巻取在700'C條件下進行巻取；4)冷軋控制總壓下率在65%條件下進行冷軋；5)連續(xù)退火在80(TC條件下進行連續(xù)退火；6)冷卻控制冷卻速度在50'C/秒；7)進行光整，待用。實施例2試驗鋼為汽車左右前翼子板外板用鋼；屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其化學組分及重量百分比為C:0.0024、Si:0.045、Mn:0.33、P:O.015、Nb:0.011、Ti:0.0035、ALs:0.034、S<0.015、N:0.0024，其余為Fe及不可避免的雜質。生產屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼的方法，其歩驟1)粗軋在108(TC條件下進行粗軋；2)精軋其終軋溫度控制在92(TC;3)巻取在72(TC條件下進行巻??；4)冷軋控制總壓下率在78%條件下進行冷軋；5)連續(xù)退火在81(TC條件下進行連續(xù)退火；6)冷卻控制冷卻速度在38t:/秒；7)進行光整，待用。實施例3試驗鋼為汽車左右前門外板用鋼屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其化學組分及重量百分比為C:0.0038、Si:0.050、Mn:0.28、P:O.020、Nb:0.011、Ti:0.0042、ALs:0.07、S<0.015、N:0.0028'其余為Fe及不可避免的雜質。生產屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼的方法，其歩驟1)粗軋在1085'C條件下進行粗軋；2)精軋其終軋溫度控制在91(TC;3)巻取在71(TC條件下進行巻??；4)冷軋控制總壓下率在80%條件下進行冷軋；5)連續(xù)退火在85(TC條件下進行連續(xù)退火；6)冷卻控制冷卻速度在43'C/秒；7)進行光整，待用。實施例4試驗鋼為汽車發(fā)動機罩內板用鋼屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其化學組分及重量百分比為C:0.008、Si:0.045、Mn:0.10、P:O.Ol、Nb:0.020、Ti:0.0062、ALs:0.02、S<0.01、N:0.0035，其余為Fe及不可避免的雜質。生產屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼的方法，其歩驟-1)粗軋在IIO(TC條件下進行粗軋；2)精軋其終軋溫度控制在960。C3)巻取在76(TC條件下進行巻取；4)冷軋控制總壓下率在85%條件下進行冷軋；5)連續(xù)退火在83(TC條件下進行連續(xù)退火；6)冷卻控制冷卻速度在3(TC/秒；7)進行光整，待用。實施例5試驗鋼為汽車汽車左右前門外板用鋼；屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其化學組分及重量百分比為C:0.0045、Si:0.050、Mm0.20、P:0.013、Nb:0.015、Ti:0.008、ALs:0.055、S<0.015、N:O.004，其余為Fe及不可避免的雜質。生產屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼的方法，其歩驟1)粗軋在110(TC條件下進行粗軋；2)精軋其終軋溫度控制在945i:;3)巻取在735'C條件下進行巻取；4)冷軋控制總壓下率在80%條件下進行冷軋；5)連續(xù)退火在83(TC條件下進行連續(xù)退火；6)冷卻控制冷卻速度在36'C/秒；表l經試驗后的產品實際力學性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>將標距長度50咖、平行部寬度25mm的橫向拉伸試樣分別在10(TC沸水中處理0.54小時，然后測定其拉伸性能，測試結果見表2。一般情況下，在IO(TC沸水中分別煮1小時、2小時、4小時，相當于自然時效3個月、6個月、12個月。由表2可知，該鋼板在10(TC沸水中煮1.5小時后，拉伸曲線上仍沒有出現(xiàn)屈服現(xiàn)象，煮沸時間為24小時時，屈服點延伸率小于0.2%，此結果表明該鋼板具有良好的抗室溫時效性。表2試樣經不同時間的沸水煮沸后的力學性倉<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>鋼板室溫放置5個月后，測試其力學性能，其測試結果表3。從表3測試結果可以看出，鋼板經過室溫放置5個月后，試樣拉伸時仍然呈現(xiàn)的是光滑拉伸曲線，即拉伸曲線上沒有屈服點產生(屈服強度以規(guī)定非比例延伸強度Rp。.2來表征)；抗拉強度、屈服強度基本無變化，但是塑性指標有所下降。表3室溫放置5個月后力學性能測試結果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權利要求1、屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其化學組分及重量百分比為C∶0.001～0.008、Si∶0.045～0.055、Mn∶0.10～0.40、P∶0.01～0.03、Nb∶0.005～0.020、Ti∶0.0031～0.008、ALs∶0.02～0.07、S<0.015、N∶0.001～0.004，其余為Fe及不可避免的雜質。2、如權利要求1所述的屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其特征在于C的重量百分比為0.00150.0045。3、如權利要求1所述的屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其特征在于Nb的重量百分比為0.0050.013。4、如權利要求l所述的屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其特征在于Ti的重量百分比為0.OO卜O.006。5、如權利要求1所述的屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其特征在于N的重量百分比為0.0010.0035。6、生產權利要求1所述的屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼的方法，其歩驟1)粗軋在10501100。C條件下進行粗軋；2)精軋其終軋溫度控制在90096(TC;3)巻取在70076(TC條件下進行巻??；4)冷軋控制總壓下率在6585%條件下進行冷軋；5)連續(xù)退火在80085(TC條件下進行連續(xù)退火；6)冷卻控制冷卻速度在305(TC/秒；7)進行光整，待用。全文摘要本發(fā)明涉及汽車用鋼。其解決現(xiàn)有技術中微量合金元素添加的較多、成本高、性價比低等不足。措施屈服強度180Mpa熱鍍鋅烘烤硬化鋼，其化學組分及重量百分比為C0.001～0.008、Si0.045～0.055、Mn0.10～0.40、P0.01～0.03、Nb0.005～0.020、Ti0.0031～0.008、Als0.02～0.07、S＜0.015、N0.001～0.004，其余為Fe及不可避免的雜質；方法在1050～1100℃條件下粗軋；精軋的終軋溫度控制在900～960℃；在700～760℃下卷??；總壓下率在65～85％下冷軋；在800～850℃條件下連續(xù)退火；冷卻，其速度在30～50℃/秒；進行光整，待用。本發(fā)明具有經沖壓成形和烤漆處理后獲得硬化的特性，零件的抗凹陷性得到提高，同時使汽車更安全、節(jié)能。文檔編號B21B37/74GK101509098SQ200910061289公開日2009年8月19日申請日期2009年3月27日優(yōu)先權日2009年3月27日發(fā)明者馮冠文,葉仲超,吳青松,芃楊,楊運超,段小平,胡吟萍,董烈剛,華謝,宇陳申請人:武漢鋼鐵(集團)公司