技術領域

本發(fā)明屬于汽車用鋼技術領域，特別是提供了一種低屈強比的深沖性良好的微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼及其制備方法。

背景技術

微碳深沖鋼板是在低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼基礎上發(fā)展起來的。碳是鋼中最一般的強化元素，它使鋼的強度增加，塑性下降。將低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的碳含量降為微碳，是提高成形性能最有效的方法。碳含量降至0.02％以下時，鋼中碳化物間距增大，有利于<111>//ND織構形成，提高r值。由于低碳并使鋼中的固溶碳含量下降，還會解決時效問題。

連續(xù)退火工藝生產深沖用微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼時，由于采用快速加熱，使得退火時帶鋼再結晶過程非常快，晶粒細小。同時，帶鋼的快速冷卻，使碳化物和氮化物來不及析出，碳、氮被保留在鐵素體中，這樣，得到碳、氮過飽和的α固溶體，這種不穩(wěn)定的過飽和固溶體在條件允許時就要析出鐵的碳、氮化合物，以趨向于穩(wěn)定狀態(tài)。伴隨著這個時效過程，帶鋼強度升高，塑性和韌性降低。一般情況下，微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼連續(xù)退火后屈服強度高達200MPa左右。

同時，采用連續(xù)退火工藝生產深沖用微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼時要求熱軋后高溫卷取。一般連續(xù)退火生產微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼時熱軋卷取溫度為700℃～750℃，高溫卷取帶來的問題是帶鋼通長的組織和性能均勻性降低，因此對熱軋生產工藝要求嚴格。

氮在鋼中一般使屈服強度和抗拉強度增加，硬度值上升，并引起時效，隨氮含量增加鋼的n，r值下降，同時固溶氮是造成退火成品鋼板時效的主要原因，因此氮要盡量降低。在不含B的鋁鎮(zhèn)靜鋼中，氮以氮化鋁形式析出并存在于晶界處，抑制退火時鐵素體晶粒生長，影響深沖性能。

向微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中加入一定量的微合金元素B。從熱力學上來講，BN的析出要優(yōu)先于AlN。從動力學分析，B在鋼中的擴散速率與N相當，是Al在鋼中擴散速率的10倍左右。因此添加一定微合金元素B的鋼在熱軋時，B可以與鋼中自由氮在高溫奧氏體中優(yōu)先結合形成粗大的BN顆粒，減少了鋼中固溶氮的質量分數(shù)，抑制AlN細微顆粒的析出，減少鐵素體組織細晶強化及AlN析出強化的作用，從而降低材料的強度。而不含B的鋼中，AlN細微顆粒的析出使得奧氏體細化，同時也使相變后的鐵素體組織得以細化，AlN顆粒同時也抑制了再結晶過程中鐵素體晶粒的長大。因此，含B鋼鐵素體晶粒尺寸明顯粗于不含B鋼的鐵素體晶粒尺寸，從而含B鋼經連續(xù)退火后可獲得低的屈服強度，高的r值，此外，由于BN在高溫奧氏體相中就可以析出，熱軋后就不需要采用高溫卷取，從而有利于提高軋制方向組織和性能的均勻性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于通過在微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中加入微量的B并改變工藝控制制度提供一種低屈強比的深沖性良好的微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼及其制備方法，使鋼板屈服強度≤130MPa，屈強比≤0.39，r值≥1.5。

本發(fā)明是通過在微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼成分的基礎上添加0.001-0.008％的B，并采用熱軋低溫卷取工藝，經冷軋和連續(xù)退火后得到具有低屈強比的深沖性能良好的微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼。

本發(fā)明所述的低屈強比的深沖性良好的微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼板的組分和質量百分比含量為C：0.01-0.06％，Si≤0.5％，Mn≤0.4％，P≤0.02％，S≤0.02％，Al≤0.07％，N≤0.06％，B：0.001-0.008％，余量為Fe和不可避免的雜質。

本發(fā)明主要是通過B元素的析出作用來降低退火后微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼板的屈服強度，其中B元素，本發(fā)明確定其含量為0.001-0.008％。適量的元素B可有效降低鋼板退火后的屈服強度，但添加量過多會導致性能惡化。當B/N具有化學計量比時，可獲得高r值和大晶粒尺寸的最佳性能。

本發(fā)明的低屈強比的深沖性良好的微碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的制備工藝為：

(1)鋼坯加熱溫度1150-1250℃，保溫50-80min，熱軋工藝：1100-1150℃開軋，終軋溫度為870-930℃，軋后以大于20℃/s冷速冷卻至卷取溫度，卷取溫度≤650℃；

(2)冷軋工藝：熱軋板經酸洗之后冷軋，冷軋總壓下量為70-85％。

(3)退火工藝：連續(xù)退火工藝，退火過程為，將冷軋板從室溫以大于10℃/s的加熱速度加熱至800-870℃，保溫時間60-120s，然后冷至400℃保溫90-180s，之后冷卻至室溫。

本發(fā)明是通過50Kg真空電磁冶煉爐冶煉出符合設定成分控制范圍的鋼水并鑄成鑄坯，鑄坯經再加熱后進行熱軋、冷軋，熱軋的重點是控制熱軋終軋溫度和卷取溫度，冷軋的重點是控制總變形量，冷軋后的鋼板采用連續(xù)退火工藝生產出本發(fā)明所要求的鋼板，退火重點控制保溫溫度和保溫時間。獲得的鋼板具有低的屈服強度，較高的r值和較好的時效性。