CN103805841A

CN103805841A - 低合金高强钢镀锌板及其生产方法

Info

Publication number: CN103805841A
Application number: CN201410036071.7A
Authority: CN
Inventors: 郭景瑞; 吝章国; 谷凤龙; 孙海燕; 李耀强; 赵渭良; 石建强; 王连轩; 杨帆; 程迪
Original assignee: Hebei Iron And Steel Co Ltd Handan Branch
Current assignee: Hebei Iron And Steel Co Ltd Handan Branch
Priority date: 2014-01-26
Filing date: 2014-01-26
Publication date: 2014-05-21

Abstract

本发明公开了一种低合金高强钢镀锌板及其生产方法，其钢种化学成分的质量配比为：C0.04～0.07%；Si≤0.03%；Mn0.3～0.4%；P≤0.015%；S≤0.012%；Als0.020～0.045%；N≤0.0050%；余量为Fe。本镀锌板只添加含量只有0.3～0.4%的廉价Mn合金，在不添加任何其它合金元素的情况下生产出屈服强度260～355MPa的低合金高强度镀锌板，且延伸率达到28%以上；具有生产成本低、经济效益好的特点。本方法通过优化成分设计，同时对应调整热轧、冷轧和镀锌工序工艺参数，只添加含量只有0.3～0.4%的廉价Mn合金，在不添加任何其它合金元素的情况下生产出屈服强度260～355MPa的低合金高强度镀锌板，且延伸率达到28%以上。本方法生产成本低且能够满足低合金高强钢镀锌板的性能要求。

Description

低合金高强钢镀锌板及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种镀锌板，尤其是一种低合金高强钢镀锌板及其生产方法。

背景技术

随着建筑业和汽车工业的快速发展，加速了世界范围内钢铁行业的产品升级和发展战略的调整，因而具有高耐蚀性、高强度和高延伸率的低合金高强钢镀锌板的使用量和生产量逐年增加。低合金高强钢镀锌板的钢种在实际生产过程中采用在普碳钢中添加一种或几种Nb、V、Ti等较为昂贵的合金元素，甚至添加更为昂贵的Mo合金，利用细晶强化、固溶强化等方式来提高产品强度；从生产成本角度考虑，费用较高。比如公开号CN1641059A的中国专利提供了一种低合金高强用钢及其制造方法，其添加了Nb、V和Ti三种合金，其含量分别为0.015～0.025%Nb，0.025～0.035%V，0.010～0.020%Ti；并且Mn含量高达1.3%以上，屈服强度也只要求为325MPa以上，延伸率22%以上。公开号CN1920081A的中国专利申请提供了一种低合金高强度钢，其不仅Mn含量为1.25～1.75%，还添加了比较昂贵的Mo合金。公开号CN101768699A的中国专利申请提供了一种低合金高强度钢带及其生产方法，其中也添加了昂贵的Mo和Cr合金。公开号CN102534368A的中国专利申请提供了一种低合金高强度宽薄钢板及其生产方法，其中要求Mn含量为1.4～1.6%，V含量为0.34～0.36%。由上述可知，现有低合金高强钢的钢种大多加入有较为昂贵的合金成分，从而造成其成本较高、经济效益较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不添加较为昂贵合金成分的低合金高强钢镀锌板；本发明还提供了一种低合金高强钢镀锌板的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其钢种化学成分的质量配比为：C 0.04～0.07%；Si≤0.03%；Mn 0.3～0.4%；P≤0.015%；S≤0.012%；Als 0.020～0.045%；N≤0.0050%；余量为Fe。

本发明实际屈服强度为260～355MPa，抗拉强度360～460MPa，延伸率为28～40%。

本发明方法采用上述化学成分的钢种，所述方法依次包括热轧工序、冷轧工序和镀锌工序；所述热轧工序中加热炉出炉温度为1200～1250℃，终轧温度为890±20℃，卷取温度为600±20℃；所述冷轧工序中的累计压下率控制在56～75%；所述镀锌工序采用美钢联法工艺生产，退火加热和均热温度均为750～800℃，加热时间119～260s，均热时间29～65s。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明只添加含量只有0.3～0.4%的廉价Mn合金，在不添加任何其它合金元素的情况下生产出屈服强度260～355MPa的低合金高强度镀锌板，且延伸率达到28%以上；具有生产成本低、经济效益好的特点。

本发明方法通过优化成分设计，同时对应调整热轧、冷轧和镀锌工序工艺参数，只添加含量只有0.3～0.4%的廉价Mn合金，在不添加任何其它合金元素的情况下生产出屈服强度260～355MPa的低合金高强度镀锌板，且延伸率达到28%以上。与现有技术相比，本发明的优点为：1.产品成分配比中Mn含量只有0.3～0.4%，且不添加其它合金元素，大幅度降低了生产成本；2.经检验本发明产品屈服强度为260～355MPa，抗拉强度360～460MPa，延伸率为28～40%，能够满足低合金高强钢镀锌板的性能要求。本发明方法在降低生产成本的同时，成品的性能满足了市场需求，能够为企业创造可观的经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

本低合金高强钢镀锌板及其生产方法主要体现在如下几个方面：

1.对低合金高强钢镀锌板化学成分进行了优化配比，成分中不添加Nb、V、Ti、Mo等较为昂贵的合金元素，根据冶炼能力适当降低了杂质中P、S的含量,该工序主要目的为降低生产成本。

2.本方法采用传统热连轧工艺，热轧过程中发生奥氏体的形变和再结晶,铁素体转变,因此热轧是质量控制的重要环节。常规镀锌基板的热轧工艺，为满足后续冷轧压下的需求，采用降低晶粒度级别，粗化晶粒的工艺，一般卷取温度为660±20℃。甚至为提高冷轧成品强度，降低板坯加热炉出炉温度为1130～1170℃以控制铁素体形态。但采用上述工艺均不能满足低合金高强钢镀锌基板在不添加Nb、V、Ti、Mo等合金元素的情况下实现成品高强度和高延伸率的要求，因此本方法在传统热连轧工艺的基础上，提高板坯加热炉出炉温度为1200～1250℃，保留高终轧温度为890±20℃，但降低卷取温度为600±20℃。高的加热温度有利于铸坯中碳化物溶解及奥氏体化，更重要的是促使晶粒组织均匀；经轧制后低温卷取，细化铁素体晶粒和避免碳化物的聚集。

3.冷轧的作用是将带钢降低到想要获得的厚度，同时产生了冷轧加工硬化可以使带钢获得一定的力学性能。本方法通过试验，将冷轧压下率控制在56～75%。冷轧后金属组织经外力作用变形，晶粒拉长破碎，晶界及晶粒内部位错增多，使冷硬卷的力学性能具有强度高，屈强比高，延伸率低的特点。本方法工艺作用下，通过试验证明和后续镀锌退火工艺匹配，可以生产出强度和延伸率均满足要求的成品。

4.采用美钢联法利用冷硬卷生产低合金高强钢镀锌板，需进行退火处理，退火加热温度和均热温度过高或时间过长，会促使铁素体晶粒的过分长大，达不到镀锌成品要求的强度；若退火处理不充分，则易造成产品延伸率过低，晶粒成长不均匀，后续成型加工性能差。本方法结合化学成分配比、热轧工艺和冷轧压下率的调整等以及创新性思维(以及通过Gleeble退火试验)，优化镀锌退火参数为：加热和均热温度均为750～800℃，加热时间119～260s，均热时间29～65s。该工艺下镀锌成品，屈服强度为260～355MPa，抗拉强度360～460MPa，延伸率为28～40%。

实施例1：本低合金高强钢镀锌板采用下述成分的钢种以及生产步骤。

钢种的化学成分配比（质量百分比）：C 0.041%；Si 0.016%；Mn 0.34%；P 0.010%；S 0.006%；Als 0.044%；N 0.0049%；余量Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1205℃，终轧温度873℃，卷取温度589℃；冷轧压下率61%；镀锌工序中退火加热温度791℃，加热时间200s，均热温度792℃，均热时间49s。

所得低合金高强钢镀锌板的屈服强度为278MPa，抗拉强度364MPa，延伸率A₈₀为39.5%。

实施例2：本低合金高强钢镀锌板采用下述成分的钢种以及生产步骤。

钢种的化学成分配比（质量百分比）：C 0.046%；Si 0.012%；Mn 0.35%；P 0.009%；S 0.007%；Als 0.035%；N 0.0038%；余量Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1240℃，终轧温度893℃，卷取温度600℃；冷轧压下率62%；镀锌工序中退火加热温度798℃，加热时间191s，均热温度800℃，均热时间47s。

所得低合金高强钢镀锌板的屈服强度为298MPa，抗拉强度378MPa，延伸率36.5%。

实施例3：本低合金高强钢镀锌板采用下述成分的钢种以及生产步骤。

钢种的化学成分配比（质量百分比）：C 0.060%；Si 0.01%；Mn 0.339%；P 0.009%；S 0.006%；Als 0.021%；N 0.0038%；余量Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1250℃，终轧温度883℃，卷取温度602℃；冷轧压下率57%；镀锌工序中退火加热温度750℃，加热时间189s，均热温度751℃，均热时间46s。

所得低合金高强钢镀锌板的屈服强度为324MPa，抗拉强度419MPa，延伸率32%。

实施例4：本低合金高强钢镀锌板采用下述成分的钢种以及生产步骤。

钢种的化学成分配比（质量百分比）：C 0.069%；Si 0.016%；Mn 0.380%；P 0.010%；S 0.006%；Als 0.045%；N 0.0049%；余量Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1249℃，终轧温度904℃，卷取温度615℃；冷轧压下率74%；镀锌工序中退火加热温度760℃，加热时间120s，均热温度760℃，均热时间29s。

所得低合金高强钢镀锌板的屈服强度为355MPa，抗拉强度453MPa，延伸率A₈₀为28.5%。

实施例5：本低合金高强钢镀锌板采用下述成分的钢种以及生产步骤。

钢种的化学成分配比（质量百分比）：C 0.049%；Si 0.030%；Mn 0.39%；P 0.010%；S 0.006%；Als 0.040%；N 0.0040%；余量Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1230℃，终轧温度885℃，卷取温度609℃；冷轧压下率58%；镀锌工序中退火加热温度765℃，加热时间195s，均热温度766℃，均热时间48s。

所得低合金高强钢镀锌板的屈服强度为320MPa，抗拉强度401MPa，延伸率A₈₀为31.5%。

实施例6：本低合金高强钢镀锌板采用下述成分的钢种以及生产步骤。

钢种的化学成分配比（质量百分比）：C 0.059%；Si 0.021%；Mn 0.35%；P 0.015%；S 0.010%；Als 0.040%；N 0.0035%；余量Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1249℃，终轧温度901℃，卷取温度610℃；冷轧压下率70%；镀锌工序中退火加热温度760℃，加热时间240s，均热温度760℃，均热时间58s。

所得低合金高强钢镀锌板的屈服强度为341MPa，抗拉强度419MPa，延伸率A₈₀为29.0%。

实施例7：本低合金高强钢镀锌板采用下述成分的钢种以及生产步骤。

钢种的化学成分配比（质量百分比）：C 0.053%；Si 0.025%；Mn 0.30%；P 0.012%；S 0.012%；Als 0.030%；N 0.0050%；余量Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1200℃，终轧温度910℃，卷取温度620℃；冷轧压下率58%；镀锌工序中退火加热温度799℃，加热时间120s，均热温度798℃，均热时间30s。

所得低合金高强钢镀锌板的屈服强度为306MPa，抗拉强度395MPa，延伸率A₈₀为33.5%。

实施例8：本低合金高强钢镀锌板采用下述成分的钢种以及生产步骤。

钢种的化学成分配比（质量百分比）：C 0.070%；Si 0.012%；Mn 0.39%；P 0.010%；S 0.008%；Als 0.022%；N 0.0045%；余量Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1215℃，终轧温度870℃，卷取温度585℃；冷轧压下率75%；镀锌工序中退火加热温度750℃，加热时间258s，均热温度750℃，均热时间63s。

所得低合金高强钢镀锌板的屈服强度为349MPa，抗拉强度433MPa，延伸率A₈₀为29%。

Claims

1.一种低合金高强钢镀锌板，其特征在于，其钢种化学成分的质量配比为：C 0.04～0.07%；Si≤0.03%；Mn 0.3～0.4%；P≤0.015%；S≤0.012%；Als 0.020～0.045%；N≤0.0050%；余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的低合金高强钢镀锌板，其特征在于：其实际屈服强度为260～355MPa，抗拉强度360～460MPa，延伸率为28～40%。

3.一种低合金高强钢镀锌板的生产方法，其特征在于，其钢种化学成分的质量配比为：C 0.04～0.07%，Si≤0.03%，Mn 0.3～0.4%，P≤0.015%，S≤0.012%，Als 0.020～0.045%，N≤0.0050%，余量为Fe；

所述方法依次包括热轧工序、冷轧工序和镀锌工序；所述热轧工序中加热炉出炉温度为1200～1250℃，终轧温度为890±20℃，卷取温度为600±20℃；所述冷轧工序中的累计压下率控制在56～75%；所述镀锌工序采用美钢联法工艺生产，退火加热和均热温度均为750～800℃，加热时间119～260s，均热时间29～65s。

4.根据权利要求3所述的低合金高强钢镀锌板的生产方法，其特征在于：所得镀锌板的实际屈服强度为260～355MPa，抗拉强度360～460MPa，延伸率为28～40%。