[发明专利]一种汽车用220BH冷轧烘烤硬化高强钢

说明书

技术领域

本发明涉及冶金材料领域，同属于汽车用先进高强钢领域，具体为一种汽车用220BH冷轧烘烤硬化高强钢。

背景技术

自2000年以来，中国汽车工业进入快速发展时期，年平均汽车生产量和销售量均以两位数字快速增长，2009年，中国汽车产销量突破了1300万辆，位居世界第一；2010年中国的汽车产、销量继续以惊人的速度快速增长，并再次创出历史新高。据中国汽车工业协会统计，2010年汽车产销量分别增长了32.44％和32.37％，达到1826.47万辆和1806.19万辆；中国汽车产销量双双超过1800万辆，继续稳居全球产销量第一。然而，汽车在给人类出行带来便利条件的同时，也带来了交通拥挤、环境污染等诸多问题。为此，开发以油耗低和排放量少为特征的“环境友好型汽车”已经成为发展趋势。大量的研究结果表明，在保证汽车安全性和使用功能性的前提下，降低汽车车身自重(汽车轻量化)是实现“环境友好型汽车”这一目标的主要措施。

目前在制造汽车所使用的原材料中，钢铁材料所占的比重最大(约三分之二左右)，而钢铁材料中用量最大的是薄钢板。在汽车轻量化的发展进程中，尽管一直存在着钢铁材料与铝合金、镁合金、塑料及复合材料的竞争，但到目前为止，大量的研究结果表明，从汽车安全性、制造成本、材料的回收循环再利用以及轻量化与节能的综合效果看，积极开发和采用具有高性能、高强度的钢铁材料，并配合先进的加工成形技术在诸多制造汽车材料中仍具有明显的优势和广阔的应用前景。

汽车用冷轧烘烤硬化高强钢产品具有高强度、良好成形性和较好的烘烤硬化性，同时高的表面质量要求，此钢种技术含量非常高，对生产装备水平也有非常高的要求，主要科技内容有：首先是化学成分设计、热轧、冷轧、退火工艺制订， 最关键的是在此成分基础上进行合理的连续退火工艺设计，从而满足成品组织性能要求；其次炼钢工序化学成分精确控制、热轧、冷轧及退火工艺制度的精确控制，保证产品质量的稳定；最后是全流程各工序稳定、高效的生产，保证大批量商业化生产的要求。

烘烤硬化钢板(简称BH钢)是以低碳钢或超低碳钢为基础，通过添加微合金元素Nb、Ti等而制成，兼有优良深冲性能和高的烘烤硬化性能的新型优质汽车用薄板。BH钢板的特点是冲压成形前较软、易成形加工，通过冲压成形后的涂漆烘烤过程使屈服强度增加，因此很适合于汽车外板等覆盖件。烘烤硬化(BH)钢特点是冲压成形时屈服点低、成形性优良，冲压加工后，由于涂装烘干时的高温短时间热处理使屈服点升高，从而使冲压件在使用状态下具有较高的强度和抗凹陷能力。烘烤硬化钢适合于生产汽车外板等覆盖件，其用量也在逐年增加，成为现代汽车用钢的重要组成部分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车用220BH冷轧烘烤硬化高强钢，其化学成分稳定，具有稳定的成形性能、优良的BH性及耐常温时效性能。

本发明的技术方案是：

一种汽车用220BH冷轧烘烤硬化高强钢，按质量百分数计，其化学成分为：C 0.0015～0.0025；Si≤0.05；Mn 0.40～0.60；P 0.040～0.065；S≤0.015；Als 0.02～0.06；Nb 0.008～0.020；Cr 0.05～0.10；Mo≤0.05；其余为Fe。

所述的汽车用220BH冷轧烘烤硬化高强钢，其性能指标为：屈服强度222～245MPa；抗拉强度331～360MPa；延伸率35.5～48.5％；n₉₀值0.19～0.25；r₉₀值1.5～2.6；BH₂值32～60。

所述的汽车用220BH冷轧烘烤硬化高强钢，采用连续退火工艺如下：840～860℃保温60～120min；随炉冷却到700～750℃，并以冷速25～50℃/秒快速冷却至400℃，保温1～3h，再随炉冷却至室温。

本发明的设计思想是：

本发明在成分设计上采用超低碳加P、Mn强化，同时添加微量Nb、Cr元素，采用合适的连续退火工艺制度，成功研制开发冷轧烘烤硬化BH钢220BH。炼钢工序进行窄成分控制，C含量控制在0.0015％～0.0025％范围内，Nb含量控制在 0.008％～0.020％范围内，配合高温退火快速冷却的工艺，保证产品具有稳定力学性能，产品通卷强度波动在10MPa之内，同规格产品强度波动在30MPa之内。在超低C成分设计基础上添加了Mo≤0.05％元素，配合合理的退火工艺，保证产品常温耐时效性能达到6个月以上。

本发明的优点及有益效果是：