[發(fā)明專利]一種含稀土的高強(qiáng)IF鋼及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510028254.9
• 申請(qǐng)日: 2015-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN104630622A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊吉春;杜海龍;楊全海;王學(xué)勇;丁海峰;黃雁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C38/12
• 分類號(hào): C22C38/12;C21D8/02
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 何自剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高強(qiáng)度汽車用鋼，特別是涉及一種含稀土的高強(qiáng)IF鋼及其制備方法，在擁有普通高強(qiáng)度IF鋼的優(yōu)良性能外，還具有良好的抗二次加工脆性，因此擁有更好的綜合力學(xué)性能和更廣闊的應(yīng)用前景。

背景技術(shù)

汽車用鋼經(jīng)歷了從沸騰鋼到鋁鎮(zhèn)靜鋼到目前的IF鋼，可以說汽車用鋼發(fā)生了質(zhì)的飛躍。IF鋼又稱超低碳無間隙原子純凈鐵素體鋼，它最早是在1949被研發(fā)成功的，其基本原理是在超低C、N鋼中加入一定量的Ti、Nb等元素，將鋼中的間隙原子C、N固定為碳氮化合物，得到潔凈的鐵素體，從而具有良好的深沖性能。

隨著人們對(duì)汽車性能要求不斷提高，特別是在安全、舒適、油耗方面的考慮，這就對(duì)汽車板材提出了新的要求，主要包括以下三點(diǎn):高強(qiáng)度(提高安全標(biāo)注)、薄規(guī)則(減輕汽車產(chǎn)品自重，節(jié)省材料，降低燃油的消耗，降低成本)、耐腐蝕(表面處理技術(shù)如鍍鋅板或合金鍍鋅板)。生產(chǎn)更高強(qiáng)度的汽車板材顯得尤為重要。由于普通IF鋼的強(qiáng)度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，因此通過采用添加固溶強(qiáng)化元素P、Mn、Si來提高強(qiáng)度，但在提高強(qiáng)度的同時(shí)也產(chǎn)生了一定的問題，首先由于強(qiáng)化方式單一會(huì)加劇P在晶界上的偏析，造成鋼材在后期加工過程中產(chǎn)生斷裂即二次加工脆性，二次加工脆性對(duì)鋼材來說是一個(gè)致命缺陷。本文通過稀土的細(xì)化晶粒和在晶界上的富集，用來改善或消除P的晶界偏析問題，從而解決鋼的二次加工脆性問題。其次Si的加入會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞鍍層質(zhì)量，所以Si的含量要嚴(yán)格控制。而Mn會(huì)在鋼板表面發(fā)生過度析聚，析出的氧化物與金屬鐵構(gòu)成腐蝕微電池，不加以措施對(duì)鋼鐵壽命有很大危險(xiǎn)，這個(gè)問題可以通過表面鍍層來解決。

稀土被國際上譽(yù)為新技術(shù)革命中的戰(zhàn)略元素，高技術(shù)的增長(zhǎng)點(diǎn)，新材料的寶庫。中國又是世界上稀土儲(chǔ)量第一的國家，如何利用好稀土對(duì)我國有重要的發(fā)展戰(zhàn)略。

通過向高強(qiáng)度IF鋼中添加一定量的稀土用來解決鋼材的二次加工脆性，從而改善鋼材性能，這種新型含稀土高強(qiáng)度IF鋼的制備及應(yīng)用還未有相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為解決現(xiàn)有高強(qiáng)度IF鋼由P引起的二次加工脆性問題，提供了一種含稀土的高強(qiáng)度IF鋼及其制備方法。

本發(fā)明一種含稀土的高強(qiáng)度IF鋼化學(xué)成分重量百分?jǐn)?shù)為：C：≤0.006％、Si：≤0.01％、Mn：1.2％～2.0％、P：0.08％～0.1％、S：≤0.003％、O：≤0.003％、N：≤0.003％、Nb：0.08％～1.2％、Al：0.02％～0.04％、B≤0.002％、Ce：≤0.02％、其余為Fe。

生產(chǎn)工藝為：冶煉→熱軋→冷軋→退火；其特征在于，采用真空感應(yīng)爐冶煉。

控制工藝參數(shù)為：板坯加熱到1250℃，使完全奧氏體化，初軋溫度為1200℃，終軋溫度為930℃，板坯厚度由35mmm軋到4mm，熱軋壓下率為85％，冷卻到650℃保溫1h模擬卷曲，隨后空冷到室溫，再通過5道次80％冷軋壓下量，軋后厚度為0.8mm，退火溫度控制在850℃左右，保溫時(shí)間30min。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明取得了如下技術(shù)效果：

1、本發(fā)明采用固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化等多種強(qiáng)化方式，獲得了440MPa高強(qiáng)IF鋼。

2、本發(fā)明利用稀土在晶界上的富集和細(xì)化晶粒作用解決了IF鋼的二次加工脆性問題。

3、本發(fā)明采用稀土Ce的細(xì)化晶粒作用結(jié)合后期熱軋、冷軋?zhí)幚硎笽F鋼獲得了良好的細(xì)晶組織。

使用以上成分設(shè)計(jì)冶煉的含稀土高強(qiáng)IF鋼，經(jīng)過合理的軋制工藝和退火制度，能夠獲得強(qiáng)度≥440MPa，并且具有良好的深沖性能和抗二次加工脆性的汽車板材。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明含稀土的高強(qiáng)IF鋼的軋制工藝圖；

圖2為含稀土高強(qiáng)度IF鋼的退火時(shí)間為50min的500倍激光共聚焦的顯微組織圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。

C含量的確定：一般IF鋼要求C含量小于0.002％。但在這里我選擇0.006％原因主要有這兩點(diǎn)。①要生產(chǎn)抗拉強(qiáng)度大于390MPa的鋼種，要采用固溶強(qiáng)度手段，而C是最有效果的固溶元素，所以適當(dāng)提高C含量可以提高強(qiáng)度。②存在一定的C原子有利于NbC的析出強(qiáng)化和有利于{111}取向再結(jié)晶晶粒的繼續(xù)長(zhǎng)大。

N含量的確定：一般IF鋼要求N含量小于0.003％，按照標(biāo)準(zhǔn)選取N含量≤0.003。