本发明属于钢铁冶金材料技术领域，具体涉及一种用于汽车板材的超低碳深冲IF钢及其冶炼方法。
背景技术：
IF钢是指在超低碳钢中加入微量的Ti,Nb稀有元素，使得钢中的碳氮原子完全被固定成碳氮化合物，而使得钢中无间隙原子的存在，由于IF钢较一般的钢材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，因此超低碳深冲IF钢在汽车工业上得到了广泛应用。
传统的IF钢存在着各种各样的不足难以满足汽车板材对钢材的全面要求，主要表现在：①添加了Si,Mn等固溶强化元素来提高钢的强度，但同时降低了钢的材料成型性能；②IF钢中剩余的碳元素会严重影响钢的深冲性能；③由于生产工艺的限制，导致IF钢表面质量较差，难以适应汽车板材的高要求。
中国专利201310688973.4，发明名称为一种340MPa级热镀锌铁合金高强IF钢，本发明公开了一种340MPa 级热镀锌铁合金高强IF 钢，其化学元素质量百分配比为：C ≤ 0.004% ；Si ：0.04-0.10% ；Mn ：0.20-0.50% ；P ≤ 0.05% ；Nb ：0.01-0.025% ；Ti ：0.005-0.015% ；B ：0.0002-0.001% ；T.Al ：0.02-0.04% ；且满足：0.5% ≤ Mn+10P ≤ 1.0% ；0.03% ≤ Nb+2Ti ≤ 0.05% ；余量为Fe 和其他不可避免的杂质。该热镀锌铁合金高强IF 钢具有较高。
的强度，较低的屈强比，较好的成形性能和焊接性能。本发明还公开了一种340MPa 级热镀锌铁合金高强IF 钢的制造方法以及一种由340MPa 级热镀锌铁合金高强IF 钢制造的汽车外板。
该发明存在的问题是添加了Si,Mn等固溶强化元素来提高钢的强度，但同时降低了钢的材料成型性能，很难满足汽车生产的需求。
中国专利200810119821.1，发明名称为一种440MPA含铌高强IF钢及其制备方法，该发明公开了一种440MPA含铌高强IF钢及其制备方法。其化学元素质量百分配比为：C ：0.005%-0.007% ；Si ：0.02-0.03% ；Mn ：1.20-2.1% ；P ≤ 0.08% ；Nb ：0.01-0.025% ；Ti ：0.005-0.01% ；B ：0.0005-0.001% ；T.Al ：0.01-0.04% ；且满足：0.5% ≤ Mn+10P ≤ 1.0% ；0.03% ≤ Nb+2Ti ≤ 0.05% ；S≤ 0.006%；余量为Fe 和其他不可避免的杂质。生产工艺为：1冶炼，2热轧，3冷轧，4连续退火或热镀锌。控制工艺参数为：热轧板坯加热温度1200-1250.保温0.5-1.5小时，终轧温度910-920，卷曲温度640-680，冷轧压下量80%，退火温度840-860，退火保温时间100-120s。其不足是经济成本较高，难以大范围的推广使用。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种用于汽车板材的超低碳深冲IF钢及其冶炼方法。
为实现本发明的上述目的，本发明的技术方案：
C元素对IF钢各项性能有着很大的影响,一般来说固溶碳会严重损害IF钢的塑性应变比一般FI钢中碳含量小于50×l0-6时候，IF钢中碳、氮等间隙原子的含量,可以明显改善IF钢的塑性应变比,同时能够减少钛、铌等稀有合金的消耗，因此C元素的含量要小于50×l0-6。
IF钢生产的关键所在,就是通过添加稀有合金元素钛、铌来最终清除钢中的碳、氮等间隙原子,保证能够得到洁净的铁素体基体,从而完全消除碳、氮等间隙原子的不利影响。研究发现,通过适当的钛、铌处理后,IF钢的塑性应变比大大增加,从而大大的提高了IF钢的深冲性能。
P 是一种能够快速增强钢品质的元素。若提高0.01wt% 的P，就能够使得IF钢增加10MPa 左右的强度。同时若P含量超过一定范围，IF钢的强度任然会增加，而其延展率大大降低，因此P 元素的含量对高质量的IF钢起着至关重要的作用。同时，P 含量过高将会导致材料的脆性，还会导致材料的焊接性能差等问题。本发明的技术方案需要在提高材料强度时尽量降低P 元素的含量，所以将P含量设定为P≤0.07%。
适当的B元素可以提高IF钢的抗疲劳能力，若B元素含量适当，可以使IF钢的断裂方式发生从沿晶向穿晶断裂的转变，同时B元素的存在可以使得原本存在的P偏析现象减弱，从而使得IF钢板的特性趋于一致。若B元素过度则使得IF 钢的塑性应变比r 值( 其是指拉伸试验中，均匀延伸阶段宽向真应变与厚向真应变之比) 下降，同时导致IF钢的重新结晶温度点的升高，因此，本发明中的B含量控制为0.0005% ～ 0.001%。
本发明中IF钢的其化学元素质量百分配比为：C ：0.003%-0.007% ；Si ：0.025-0.06% ；Mn ：1.20-1.50% ；P ≤ 0.07% ；Nb ：0.01-0.026% ；Ti ：0.005-0.012% ；B：0.0005-0.001% ； 且满足：S≤ 0.006%；AL≤ 0.04%，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
采用所述的一种用于汽车板材的超低碳深冲IF钢及其冶炼方法，一般包括转炉冶炼，RH精炼，轧制和平整，具体内容如下所述。
步骤1：转炉冶炼，通过转炉将铁水脱碳脱硫，基本达到IF钢的需求；进一步的采用足够的钢水搅拌力度,特别是在脱碳的后期，要增大上升气流量(增加喷孔数目)
和循环管直径,以增大钢水的循环量,加大搅拌力度。
步骤2：在RH精炼过程中，为了更加精确的调整IF钢水的成分，并保证钢水不被氧化。进一步的，采用RH真空室的结壳技术去除对中间罐内钢水平均C含量有显著影响。二次燃烧放出CO,产生热量。防止真空室内形成结壳(含C结壳落入钢水会影响钢的质量)。
步骤3：轧制过程中，将IF钢轧制成需要的板材形状，通常按照常规的轧制过程进行即可。进一步的，一般热轧后采用高温卷取,冷轧采用大变形量,随后采用高温短时连续退火,才能从组织结构上保证具有优异的成型性能。
步骤4：平整能够很好的改善前面工序所产生的钢坯表面质量缺陷，同时提高钢板 表面的光滑度，以适用于汽车板材对钢板表面和外形的要求。针对本方法的IF钢，平整过程需要设定一个优化后的平整率为0.5-1.4%。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例1：C ：0.003% ；Si ：0.05% ；Mn ：1.20% ；P ：0.05% ；Nb ：0.025% ；Ti ：0.005% ；B ：0.0005% ：S ：0.005%；AL ：0.02%。
实施例2：C ：0.004% ；Si ：0.025% ；Mn ：1.60% ；P ：0.05% ；Nb ：0.01% ；Ti ：0.005% ；B ：0.001% ：S ：0.005%；AL ：0.04%。
实施例3：C ：0.006% ；Si ：0.015% ；Mn ：1.20% ；P ：0.05% ；Nb ：0.01% ；Ti ：0.005% ；B ：0.0005% ：S ：0.005%；AL ：0.02%。
步骤1：转炉冶炼，通过转炉将铁水脱碳脱硫，基本达到IF钢的需求；进一步的采用足够的钢水搅拌力度,特别是在脱碳的后期，循环管内径从0. 50m增大到0. 55m;使钢水循环速度提高25%～30%,把C含量控制到0. 03%～0. 04%。
步骤2：在RH精炼过程中，为了更加精确的调整IF钢水的成分，并保证钢水不被氧化。进一步的，采用RH真空室的结壳技术去除对中间罐内钢水平均C含量有显著影响。二次燃烧放出CO,产生热量。防止真空室内形成结壳(含C结壳落入钢水会影响钢的质量)。
步骤3：轧制过程中，将IF钢轧制成需要的板材形状，通常按照常规的轧制过程进行即可。进一步的，一般热轧后采用高温卷取,冷轧采用大变形量,随后采用高温短时连续退火,才能从组织结构上保证具有优异的成型性能。
步骤4：平整能够很好的改善前面工序所产生的钢坯表面质量缺陷，同时提高钢板 表面的光滑度，以适用于汽车板材对钢板表面和外形的要求。针对本方法的IF钢，平整过程需要设定一个优化后的平整率为0.8%。