技术摘要：
本发明属于冶金和轧钢领域，具体涉及一种具有高成形性的IF钢及其制备方法，按质量百分比计，所述IF钢包含C 0.002‑0.006％，Si 0.01‑0.03％，Al 0.03‑0.07％，Ti 0.011‑0.05％，S 0.01‑0.03％，余量为铁和不可避免的杂质；所述制备方法包括：冶炼并连铸得到钢板坯  全部
背景技术：
IF钢又被称为无间隙原子钢，其中由于C、N含量低，在加入一定量的Ti、Nb元素使 钢中的C、N原子被固定成为碳化物和氮化物，从而使钢中没有间隙原子的存在，故称为无间 隙原子钢。IF钢具有高的塑性和低的各向异性(r)、高的加工硬化指数(n)和无时效性等特 点，特别是其具有优异的深冲性能，这使得IF钢作为第三代深冲钢板在汽车制造等行业得 到了广泛应用。在IF钢的生产过程中，在钢液凝固和冷却过程中的碳、氮化合物由于溶解度 随温度的降低而从基体中析出，形成析出物(第二相粒子)。该析出物不但直接决定间隙原 子的清除程度，而且还影响钢板的再结晶行为。粗大的析出物在退火过程中可以作为晶粒 的形核质点来促进再结晶，而细小的析出物则阻碍再结晶过程中晶界的迁移和长大，从而 影响IF钢织构的发展，使钢板的各向异性(r值)降低。因此，析出物对IF钢的性能有着重要 影响。 研究发现，IF钢中固定C、N原子的主力主要是Ti、Nb等元素。另外钢中还可能有TiS 和Ti4C2S2这些以碳硫化合物形式存在的物质。这使人们认识到S元素对于固定C有着一定的 积极作用。 综上所述，目前亟需开发一种具有高成形性的IF钢。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本发明提供一种具有高成形性的IF钢及其制备方法。本发明所述 制备方法简单易操作，经济效率高，可以在不增加任何工序和设备的条件下显著提高钢的 成形性；本发明结合绿色生产的背景，采用合理的IF钢成分及其含量组成，采用较低的加热 温度、较低的退火温度，显著地提高了所述IF钢的热成形性和力学性能，增加了加工硬化指 数(n)、增加了所述IF钢的塑性应变比(r值)，并使所得到的IF钢成品的△r值(代表各项异 性)变化减小，该△r小于0.5。 用于实现上述目的的技术方案如下： 本发明提供一种具有高成形性的IF钢，按质量百分比计，所述具有高成形性的IF 钢包含：C  0.002-0.006％，Si  0.01-0.03％，Al  0.03-0.07％，Ti  0.011-0.05％，S  0.01- 0.03％，余量为铁和不可避免的杂质。 在一个实施方式中，本发明所述的具有高成形性的IF钢，按质量百分比计，所述具 有高成形性的IF钢包含：C  0.004％，Si  0.025％，Al  0.055％，Ti  0.032％，S  0.01％，余量 为铁和不可避免的杂质。 本发明所述制备方法通过控制S元素的含量以适当地促进粗轧和精轧过程中的析 出物的粗化。 在一个实施方式中，本发明所述的具有高成形性的IF钢中，所述具有高成形性的 3 CN 111549290 A 说　明　书 2/5 页 IF钢的{111}织构比例为75～85％；优选地，所述具有高成形性的IF钢的{111}织构比例为 78.1～82.2％。该具有高成形性的IF钢的{111}织构比例有利于加工硬化指数(n)和所述IF 钢的塑性应变比(r值)的增加。 本发明还提供一种本发明所述的具有高成形性的IF钢的制备方法，包括：冶炼并 连铸得到钢板坯，将所述钢板坯依次进行加热、粗轧、精轧和卷取，得到钢卷；将所述钢卷依 次进行开卷、酸洗、冷轧、退火处理和平整处理，得到所述具有高成形性的IF钢； 其中： 所述将所述钢板坯进行加热的过程中，将所述钢板坯加热至温度为1100-1140℃， 优选1140℃。本发明采用温度为1100-1140℃的加热炉工艺，防止在连铸过程中所产生的粗 大析出物的回溶。 在一个实施方式中，本发明所述的具有高成形性的IF钢的制备方法中，所述将所 述钢板坯加热至温度为1100-1140℃，优选1140℃，包括：将所述钢板坯加热至温度为1100- 1140℃，后保持20～30min，优选保持25min。 在一个实施方式中，本发明所述的具有高成形性的IF钢的制备方法中，所述粗轧 的终轧温度为1050-1080℃。 在一个实施方式中，本发明所述的具有高成形性的IF钢的制备方法中，所述精轧 的开轧温度为1030℃；优选地，所述精轧的终轧温度为930～960℃，优选950℃； 优选地，所述精轧的轧制速度为8～12m/s。 本发明基于粗轧和精轧的步骤，所产生的粗大析出物可以使所需要的退火温度降 低，从而达到节能降耗得目的，同时还可以减小所述IF钢的不同方向的r值的差距，使钢板 各个方向差异变小，提高了成形性。 在一个实施方式中，本发明所述的具有高成形性的IF钢的制备方法中，所述钢板 坯经所述粗轧前的厚度为250mm； 优选地，所述钢板坯经所述粗轧后的厚度为35～38mm。 在一个实施方式中，本发明所述的具有高成形性的IF钢的制备方法中，所述卷取 的温度为700-740℃；优选地，所述退火处理的温度为780-820℃，优选800℃。 本发明又提供根据本发明所述的具有高成形性的IF钢的制备方法制备得到的具 有高成形性的IF钢。 具体而言，本发明所述具有高成形性的IF钢的制备方法包括：经钢板坯依次进行 加热、粗轧(粗轧采用1 3模式)、精轧、卷取、开卷、酸洗、冷轧、退火、平整。 本发明中针对化学成分的分析：本发明采用热模拟试验模拟样品进行系统分析， 在温度为700-740℃的卷取条件下，所得IF钢在2000倍数显微镜下的析出物状态如附图1所 示，该IF钢中存在大量的大尺寸析出物(粒径为200nm以上)，并分布为弥散状态，析出物的 形貌呈现圆形、椭圆形、方形和长条形。结合能谱分析可以较好地对上述形貌进行区分，其 中方形形貌主要是TiN或者Ti(C、N)析出物，圆形和椭圆形的形貌主要是TiS或者Ti4C2S2析 出物。随着钢成分中S含量的增加，大尺寸析出物的数量呈现增加的趋势，在2000倍显微镜 下含量60ppm  S的IF钢仅有平均13个大尺寸析出物存在，随着S含量增加到100ppm和 140ppm，大尺寸析出物数量增多，相同视场下平均析出物数量增加至20个以上，同时100- 200nm尺寸的析出物也呈现增长趋势。对于Ti-IF钢，其制备过程的成分设计应有利于含有 4 CN 111549290 A 说　明　书 3/5 页 C、N的化合物的析出和聚集长大，最终形成粗大、稀疏的第二相粒子。进一步地，粗大、稀疏 的第二相粒子还可以改善IF钢成品的深冲性能，避免出现表面粗糙、橘皮、纵纹等各种因为 细小的二相粒子钉扎晶界恶化变形所产生的缺陷。本发明经过系统研究和大量筛选试验发 现，当S元素的含量控制在较低水平(小于100ppm)条件下，IF钢成品中粗大析出物较少，细 小弥散分布的TiC化合物则较多。此类型的析出物在之后的退火处理过程中阻碍了进行再 结晶的和晶粒长大，对IF钢的各向异性r值不利；而随着S含量升高到100ppm以上时，观察到 可见晶粒内的大尺寸析出物明显增多。由于Ti4C2S2的析出的量增大，细小弥散的TiC析出的 量明显减少，此类析出物控制方式对后续加工有利。 本发明中针对工艺流程的控制：本发明通过大量研究发现，低的加热温度可以减 少钢板坯中析出物的回溶，从而在后续卷取温度下能得到粗大的析出物，而粗大的析出物 经过后续冷轧和退火处理后具有一定的遗传效应，从而有利于IF钢成品中的析出物变粗， 可以在一定程度上弥补降低退火温度所造成的析出物的细化，从而为降低退火温度创造了 条件。如附图2所示，该图对比了加热温度为1180℃、1220℃以及退火温度为760～840℃的 不同组合下的析出物情况。可以看出，在相同加热温度下，随着退火温度的提高，则析出物 的尺寸增大；在相同退火温度下，随着加热温度的降低，则析出物的尺寸增大。对比可见，在 将加热温度由1220℃降至1180℃后，在保证析出物尺寸不变的情况下，退火温度可以普遍 降低20℃左右。因此，本发明通过大量筛选试验，综合产品性能需求，限定了所述加热温度 为1110-1140℃、所述退火温度为780-820℃，从而得到了所述具有高成形性的IF钢。 此外，适当降低加热温度，将粗轧至精轧终轧温度的差值控制在至少小于等于150 ℃，并将所述轧制速度限定为8～12m/s，从而缩短带钢与轧辊接触的纯轧时间。在通常情况 下，粗轧至精轧终轧温度的差值减少20℃可以减少纯轧时间8秒，因此，本发明选择了以下 策略来获得目标产品：所述粗轧的终轧温度为1050-1080℃；所述精轧的开轧温度为1030 ℃，所述精轧的终轧温度为930～960℃；所述精轧的轧制速度为8～12m/s。 本发明中针对所述IF钢成品的测量评价：本发明采用扫描电镜EBSD功能对不同加 热温度-退火温度的组合试样的织构情况进行对比分析，尤其关注直接影响冲压性能的 {111}织构的比例。当所述加热温度为1100℃时的不同退火温度下的IF钢的{111}织构比例 情况如附图3和附图4所示。可以看出，在加热温度为1100℃的情况下，当退火温度为800℃ 时的试样中的{111}织构比例最高，达到82.2％，其余情况下试样中的{111}织构比例在75 ～85％或者75～78.1％。 本发明中针对IF钢产品各向异性的分析：对比不同的加热温度，将退火温度由830 ℃降至800℃后的△r值变化情况，如表1所示。可以看出，在不同的加热温度下，降低退火温 度均可以使△r值得到显著性降低，从而降低了IF钢产品的各向异性，提高了均匀性。本发 明通过大量筛选试验，综合产品性能需求，限定了所述加热温度为1100-1140℃、退火温度 为780-820℃，从而得到了所述具有成形性高、各向异性小和力学性能好的IF钢。 表1：降低退火温度后的不同加热温度所得到的IF钢成品的△r值变化情况 5 CN 111549290 A 说　明　书 4/5 页 附图说明 以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中： 图1示出了本发明中在卷取温度为700℃的条件下，所得到的大尺寸析出物随S元 素含量的变化情况； 图2示出了本发明中所述加热温度和所述退火温度对晶粒尺寸的影响； 图3示出了本发明中当所述加热温度为1100℃时、退火温度为800℃时所得到的所 述IF钢的{111}织构比例为82.2％； 图4示出了本发明中当所述加热温度为1100℃时、退火温度为820℃时所得到的所 述IF钢的{111}织构比例为78.1％。