[发明专利]一种含钛微钒超深冲IF钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，尤其是一种含钛微钒超深冲IF钢及其生产方法。

背景技术

IF钢是Interstitial Free Steel的缩写，因此IF钢又称“无间隙原子钢”，由于钢中没有间隙固溶的C、N原子存在，该钢具有优良的深冲性能和非时效性。IF钢在成分上的特点是加入一定量的钛、铌等强碳氮化物形成元素实现超低碳，基本无C、N间隙原子，钢质纯净。其广泛应用于家电结构件、汽车行业对冲压有较高要求的零部件等。IF钢在生产过程中要求炼钢工序做到钢水的超低碳处理、纯净化处理，减少残余元素含量，提高Ti微合金元素的吸收率的同时保证钢获得优良的冲压成型性能。目前IF钢大多采用Nb、Ti复合强化、Nb强化或高钛强化，成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低成本的含钛微钒超深冲IF钢；本发明还提供了一种含钛微钒超深冲IF钢及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明化学成分的重量百分含量为：C 0.0010～0.0040%，Si≤0.03%，Mn 0.10～0.20%，P≤0.013%，S≤0.010%，Als 0.020～0.050%，Ti 0.055～0.070%，N≤0.0040%，Cu≤0.05%、Cr≤0.05%、Ni≤0.05%，Mo≤0.020%，Nb≤0.005%，V≤0.015%，B≤0.0005%，余量为Fe和不可避免的杂质；其中Cu+Cr+Ni≤0.07%。

本发明所述IF钢的屈服强度≤300MPa，抗拉强度≤360MPa，伸长率A≥33%，A、B、C、D类非金属夹杂物粗系≤1.0级、细系≤1.5级。

各化学成分的功用如下所述：

C：严重影响钢的深冲性能和时效性能，必须尽可能去除，对于钢中残余的C，采用加Ti、V的方式加以固定。

N：对钢的有害作用与C类似，但N控制在40ppm以下时脱氧残留的Al能与N生产稳定的AlN, 能将N完全固定，少量也可与Ti、V结合生成碳氮化物。

Si：对钢的深冲性能有害；另一方面影响钢的镀锌性能。应尽可能减少钢中的Si含量。

S：在一定程度上（约0.005～0.006%）有利于C的析出，对提高钢的深冲性能有利；但是S过高则对钢有害。

Mn：能与S结合生成MnS降低S的有害影响，同时提高钢的力学性能。

P：对IF钢的延性、低温塑性有很大影响，要求IF钢中磷含量越低越好。在某些高强IF钢中作为强化元素提高钢的强度。

Ti：强的碳氮化物形成元素，而且易与O、S、N结合，故为提高钛的吸收率，必须严格控制O、S、N含量，有效钛可提高钢的力学强度。

V：强的碳氮化物形成元素，其碳氮化物提高钢的力学强度显著。

Al：强的脱氧元素和降低了钢的脆性转变温度，Al与钢中N形成弥散分布的AlN粒子，降低时效。

其它元素：严重影响钢的冲压成型性能和使用领域，需严格控制。

本发明方法包括转炉冶炼、RH精炼，连铸、加热、轧制、冷却和卷取工序；所述连铸工序所得板坯化学成分的重量百分含量如上所述。

本发明方法所述加热工序：板坯加热至1180～1240℃。

本发明方法所述轧制工序：粗轧出口温度1020～1060℃，精轧的终轧温度为900～920℃。

本发明方法所述冷却工序：冷却速度为16～20℃/s。

本发明方法所述卷取工序：卷取温度为680～700℃。

本发明方法所述RH精炼工序：钒铁和钛铁在RH真空精炼后期充分铝脱氧后加入，且钒铁先于钛铁加入。

本发明方法所述连铸工序：连铸的拉速≥1.0min。

本发明及其方法的设计思路：通过Ti、V复合强化来促进碳、氮化合物析出，减少C、N间隙固溶原子的存在，提高钢的冲压成型性能。同时通过添加少量的钒来替代昂贵的铌或添加少量的钒来大幅度降低钛及锰含量，实现成本降低。