[发明专利]罩式退火工艺平面各向同性钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷轧钢板领域具体地指一种罩式退火工艺平面各向 同性钢及其制造方法。

背景技术

各向同性钢(IS，isotropystee1)具有低△r值(△r：(r0+r90-2r45)/2) 的特点，成形时材料在各个方向上稳定流动和相互协调，有利于获得 良好的加工成形性，尤其对于冲压杯状物件，壁厚减薄均匀且制耳很 小，屈服强度级别最高级别为300MPa，有必要开发一种成分及工艺 可控、成本低廉的具有平面各向同性300MPa级别的钢板以促进各向 同性钢的应用。

目前，冷轧各向同性特性钢板屈服强度在220MPa级别、260MPa 级别、300MPa级别。目前，对于屈服强度300MPa级产品在汽车冲 压结构件应用中，主要使用低合金高强钢产品，但产品的合金成本高， 且不能满足更为复杂成形的零件要求，有必要开发成本低廉且成形性 更好的各向同性钢产品。

发明内容

本发明的目的是提供了一种罩式退火工艺平面各向同性钢及其 制造方法。该方法利用罩式退火产线生产成本低廉的300MPa级别具 有各项同性特性的冷轧产品，替代部分300MPa级低合金高强钢产品， 满足更为复杂成形要求的汽车结构件冲压。

为实现上述目的，本发明提供的一种罩式退火工艺平面各向同性 钢，所述同性钢的原料按重量百分比计为：C：0.008～0.020％、Mn： 0.50～0.70％、ALs：0.02～0.06％、P：0.050～0.070％、Nb：0.015～0.030％、 Si：0.20～0.30％、S≤0.012％、N≤0.003％；余量为Fe及不可避免杂 质。

进一步地，所述同性钢的原料按重量百分比计为：C： 0.010～0.020％、Mn：0.50～0.70％、ALs：0.03～0.05％、P：0.055～0.065％、 Nb：0.020～0.028％、Si：0.20～0.30％、S：0.005～0.012％、N： 0.001～0.003％；余量为Fe及不可避免杂质。

再进一步地，所述同性钢的原料按重量百分比计为：C：0.012％、 Mn：0.65％、ALs：0.035％、P：0.06％、Nb：0.023％、Si：0.22％、 S：0.008％、N：0.0015％；余量为Fe及不可避免杂质。

再进一步地，所述同性钢的屈服强度为300MPa级、R_p0.2＝ 300～350MPa，抗拉强度Rm＝340～400MPa、伸长率A_80mm≥30％， 塑性应变比r₉₀≥1.4，加工硬化指数n₉₀≥0.16且△r≤0.20。

本发明还提供了一种罩式退火工艺平面各向同性钢的制备方法， 该方法通过板坯加热、冷却卷取、冷轧、罩式退火、钢卷冷却的五大 步骤制备同性钢，

1)板坯加热过程中，板坯均热温度1220～1280℃，1050℃开轧， 热轧终轧结束温度890-920℃，轧制厚度为2.5～5.0mm；

2)冷却卷取过程中，钢板经喷水冷却到680～720℃进行卷取；

3)冷轧过程中，钢卷自然冷却到70℃～室温，开卷酸洗去掉表 面氧化铁皮，实施68～80％总压下率进行冷轧，轧制厚度0.5～1.6mm；

4)罩式退火过程中，退火炉钢卷热点温度680℃，冷点温度 660℃，达到温度后保温1～3小时，换冷却罩，通过喷水冷却和风冷 到400℃，自然冷却到170℃出炉；

5)钢卷冷却过程中，钢卷冷却到70℃～室温，控制平整机张力 ＜30吨，通过平整机轧制力实施1.2～1.6％平整延伸率。

本发明的原理

1)本发明的C含量降低(较低碳钢)，提高塑性；另一方面， 钢中保证适当的C，与Nb结合成二相粒子，有利于控制钢的各向同 性。

2)本发明添加成本低廉Mn、P元素，在钢中起到固溶强化的作 用，控制钢的强度。

3)本发明添加的S在深冲钢中是有害元素，在钢中形成MnS等 硫化物，应避免S含量过高，Si元素稳定控制在一定区间，减少固溶 在钢中Si元素对钢板强度波动的影响。

4)Al在深冲钢中是作为脱氧剂加入的，目的主要是去除冶炼时 溶在钢液中的氧，另外铝作为定氮剂，可抑制氮在铁素体中的固溶， 消除应变时效，提高低温韧性。