[发明专利]一种改善冷轧IF加磷高强钢脆性转变温度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷轧IF加磷高强钢领域，具体为一种改善冷轧IF加磷高强钢脆性转变温度的方法。

背景技术

IF钢，全称Interstitial-Free Steel，即无间隙原子钢，有时也称超低碳钢，具有极优异的深冲性能，现在伸长率和r值可达50％和2.0以上，在汽车工业上得到了广泛应用。在IF钢中，由于C、N含量低，再加入一定量的钛(Ti)、铌(Nb)等强碳氮化合物形成元素，将超低碳钢中的碳、氮等间隙原子完全固定为碳氮化合物，从而得到的无间隙原子的洁净铁素体钢，即为超低碳无间隙原子钢(Interstitial Free Steel)。

按重量百分比计，IF钢的化学成为：C≤0.003；Si≤0.03；Mn 0.10～0.20；P≤0.006；S≤0.007；Al 0.02～0.05；Ti 0.04～0.08；O≤0.003；N≤0.004；Nb 0.06～0.25。IF钢主要用于生产汽车零部件，在中国北方的大部分地区冬季的气温在零下20℃左右，而对于偏远一些的地区冬季气温会达到零下30℃左右，这样就意味着IF钢在冬季使用或生产的汽车零部件出现二次加工(如：汽车碰撞)的时候，钢板极易出现脆性断裂，严重影响到汽车使用者的人身安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善冷轧IF加磷高强钢脆性转变温度的方法，解决现有技术中存在钢板极易出现脆性断裂，严重影响到汽车使用者的人身安全等问题。

本发明的技术方案是：

一种改善冷轧IF加磷高强钢脆性转变温度的方法，冷轧IF加磷高强钢的磷含量在0.05wt％～0.09wt％之间，B含量控制在0.0010wt％～0.0020wt％之间，脆性转变温度达到零下50℃以下。

所述的改善冷轧IF加磷高强钢脆性转变温度的方法，冷轧IF加磷高强钢的磷含量在0.065wt％～0.085wt％之间，B含量控制在0.0012wt％～0.0018wt％之间，脆性转变温度达到零下55℃以下。

本发明的优点及有益效果是：

1、为了降低生产成本，随着冷轧IF加磷高强钢强度的增加，P含量的加入量也会逐渐增加，这样会大大提高钢的脆性转变温度，在不添加B元素前，冷轧IF加磷高强钢的脆性转变温度最低在零下25℃左右，随着钢中P含量的增加脆性转变温度在不断提高。

2、脆性转变温度是指当温度降低时，金属材料由韧性状态变化为脆性状态的温度区域，也称韧脆转变温度。在脆性转变温度区域以上，金属材料处于韧性状态，断裂形式主要为韧性断裂；在脆性转变温度区域以下，材料处于脆性状态，断裂形式主要为脆性断裂。脆性转变温度越低，说明钢材的抵抗冷脆性能越高，即二次加工性能越好。为了改善冷轧IF加磷高强钢的脆性转变温度，提高钢的二次加工性性，适应我国北方冬季汽车生产及使用的要求，确保汽车的使用安全性，通过适当添加B元素，使冷轧IF加磷高强钢的脆性转变温度降低到零下50℃以下，避免冷轧IF加磷高强钢在二次加工的过程中出现脆性断裂。

具体实施方式

在具体实施过程中，冷轧IF加磷高强钢是在超低碳钢中加入Nb、Ti元素，使钢中C、N原子完全被固定而无间隙原子存在，再通过添加P、Mn、Si等固溶强化元素强化或细晶强化的方法提高钢的强度。考虑冷轧IF加磷高强钢的产品特点，首先是无间隙原子的存在，钢的晶界很弱，在低温冲压变形时有时会出现脆裂的趋势，其次是IF钢中添加磷元素，磷含量在0.05％～0.09％之间，低温脆性问题更加突出，原因是磷极易在晶界偏聚使晶界脆化，削弱晶界的内聚力。在不额外增加合金元素的生产成本基础上，为了防止磷的晶界偏析，在原有成分设计的基础上适当的在钢中添加0.0010％～0.0020％的B元素，B元素迁移到晶界，强化晶界并防止磷的偏析，从而降低钢的脆性转变温度，使脆性转变温度从原来的零下25℃降低到零下50℃，满足汽车零部件在低温时的使用及二次加工要求，避免出现脆性开裂，影响汽车使用者的人身安全。采用常规IF钢的工艺路线：高炉→铁水脱硫→顶底复吹转炉→氩气搅拌→RH真空处理→连铸。

下面，通过实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1

本实施例中，按重量百分比计，冷轧IF加磷高强钢的化学成分如下：碳0.0020％，硅0.025％，锰0.10％，硫0.0040％，铝0.036％，钛0.061％，铌0.08％，磷0.080％，硼0.0015％，氧0.0025％，氮0.0035％，其余为铁，钢的脆性转变温度达到零下55℃。

实施例2