CN103938097A - 一种冷轧热镀锌双相钢及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷轧热镀锌双相钢，其化学成分重量百分比分别为：C：0.02-0.05%，Si：0.1-0.2%，Mn：0.8-1.3%，P：≤0.01%，S：≤0.01%，Al：0.04-0.08%，Cr：0.5-0.7%，V：≤0.01%，B≤0.005%，余量为Fe。还涉及一种冷轧热镀锌双相钢的制备方法，包括以下步骤：钢水经过转炉冶炼后采用连铸方式获得连铸坯；所述连铸坯经过热轧获得热轧板，所述热轧板经冷轧得到冷硬带钢；所述冷硬带钢经过连续镀锌退火工艺处理得到冷轧热镀锌双相钢成品。本发明使冷轧热镀锌双相钢在满足强度要求的基础上提高镀锌质量、塑性、焊接性及冲压性能。

Description

一种冷轧热镀锌双相钢及其制备方法

技术领域

本发明涉及冷轧热镀锌双相钢技术领域，特别涉及一种冷轧热镀锌双相钢及其制备方法。

背景技术

热镀锌冷轧双相钢由于镀锌的温度要求使得退火后冷却被中断，因此容易产生淬透性低的问题，热镀锌完成后也不利于冷却生成马氏体。另外现有的方法制备的热镀锌冷轧双相钢由于Si、Mn元素过多，退火过程中Si、Mn元素容易在钢板表面富集而降低了镀锌质量；另外现有的方法制备的热镀锌双相钢的焊接性能及冲压性能也有待提高。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种冷轧热镀锌双相钢及其制备方法，使冷轧热镀锌双相钢在满足强度要求的基础上提高镀锌质量以及双相钢的塑性和焊接性能。

本发明通过以下技术方案实现：

一种冷轧热镀锌双相钢，其化学成分重量百分比分别为：C：0.02-0.05%，Si：0.1-0.2%，Mn：0.8-1.3%，P：≤0.01%，S：≤0.01%，Al：0.04-0.08%，Cr：0.5-0.7%，V：≤0.01%，B≤0.005%，余量为Fe。

一种冷轧热镀锌双相钢的制备方法，包括以下步骤：

钢水经过转炉冶炼后采用连铸方式获得连铸坯：所述转炉冶炼的终点目标温度：第一炉温度1650-1670℃，连浇炉温度1645-1665℃；采用Al-Fe合金脱氧；加入Mn-Fe合金用以添加Mn元素，加入Cr-Fe合金用以添加Cr元素；出钢下渣量≤80mm，出钢时间4-8分钟；出钢过程加入造渣剂，出钢前期开始加入渣料，随钢流加入，出钢1/5前加入所有渣料；RH-TOP精炼结束目标温度：第一炉1573-1583℃，连浇炉1568-1578℃；RH-TOP精炼周期30-40分钟；

所述连铸坯经过热轧获得热轧板，所述热轧板经冷轧得到冷硬带钢；

所述冷硬带钢经过连续镀锌退火工艺处理得到冷轧热镀锌双相钢成品。

在上述技术方案中，所述连铸坯经过热轧获得热轧板包括：

所述连铸坯加热温度为1210-1300℃；

所述热轧终轧温度850-890℃；

所述热轧卷取温度620-680℃。

在上述技术方案中，所述热轧板经冷轧得到冷硬带钢包括：所述冷轧压下率为50%-75%。

在上述技术方案中，所述冷硬带钢经过连续镀锌退火工艺处理得到冷轧热镀锌双相钢成品包括：

所述冷硬带钢预加热至220℃；

所述预加热后的冷硬带钢再加热并保温的温度为760℃-820℃；

将保温后的带钢缓冷至680℃-740℃；

将所述缓冷后的带钢经高氢冷却快冷至镀锌温度450-460℃，镀锌结束后经冷却至410-430℃；

所述带钢经镀锌后风冷冷却，冷却塔顶辊温度250-300℃。

本发明在保证冷轧热镀锌双相钢抗拉强度达到450MPa级的前提下，不添加成本较高的Mo元素而添加适量Cr元素来保证淬透性；适当降低Si、Mn元素含量以满足镀锌质量，加以适量Al替代Si，提高双相钢延性，避免Si元素在表面聚集形成高熔点氧化物而降低镀锌质量；降低了C元素含量，提高材料的塑性和焊接性能，冲压性能、凸缘翻边性能也随之提高；添加适量析出强化元素V，降低铁素体与马氏体强度差，提高凸缘延伸性能。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的冷轧热镀锌双相钢的显微组织照片。

已采用苦味酸偏重亚硫酸钠溶液腐蚀，其中灰色为铁素体基体，黑色为贝氏体组织，亮白色为马奥（MA）岛。从图中可以看出，本发明实施例显微组织中铁素体呈现出规则的多边形，可以为双相钢提供充足的延性变形；一定比例MA岛的存在，可以为双相钢提供较高的强度；适量贝氏体的存在，可以作为软相铁素体与硬相马氏体之间的过渡相，进一步提高双相钢的凸缘成形性能。需要说明的是，本发明实施例提供的抗拉强度450MPa级冷轧热镀锌双相钢的显微组织随着退火工艺的不同略有差别，但MA率基本保持在1%左右，且都存在少量的贝氏体组织。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

实施例一

本实施例使用的冷轧热镀锌双相钢及其制备方法，包括以下步骤：

（1）将钢水经过转炉冶炼，采用连铸方式获得连铸坯；

（2）将上述连铸坯经过热轧获得热轧板，热轧板进一步经冷轧得到冷硬带钢；

（3）将上述冷硬带钢进行连续镀锌退火工艺处理得到成品。

冶炼过程中：（1）控制转炉冶炼终点温度：第一炉1658℃，连浇炉1645-1665℃；（2）采用Al-Fe脱氧；采用Mn-Fe配Mn，采用Cr-Fe配Cr；出钢下渣量≤80mm，出钢时间≥4分钟；出钢过程加入造渣剂，出钢前期就开始加入渣料，随钢流加入，出钢1/5前加入所有渣料；（3）控制RH-TOP精炼结束温度：第一炉1580℃，连浇炉1568-1578℃；RH-TOP精炼周期按35分钟控制。冶炼完成后，获得的连铸坯化学成分百分比分别为：C：0.044%，Si：0.18%，Mn：1.28%，P：0.009%，S：0.004%，Al：0.043%，Cr：0.52%，V：0.004%，B:0.0004%，余量为Fe及杂质。

实施例二

本实施例使用的冷轧热镀锌双相钢及其制备方法，包括以下步骤：

（1）将钢水经过转炉冶炼，采用连铸方式获得连铸坯；

（2）将上述连铸坯经过热轧获得热轧板，热轧板进一步经冷轧得到冷硬带钢；

（3）将上述冷硬带钢进行连续镀锌退火工艺处理得到成品。

冶炼过程中：（1）控制转炉冶炼终点温度：第一炉1665℃，连浇炉1645-1665℃；（2）采用Al-Fe脱氧；采用Mn-Fe配Mn，采用Cr-Fe配Cr；出钢下渣量≤80mm，出钢时间≥4分钟；出钢过程加入造渣剂，出钢前期就开始加入渣料，随钢流加入，出钢1/5前加入所有渣料；（3）控制RH-TOP精炼结束温度：第一炉1579℃，连浇炉1568-1578℃；RH-TOP精炼周期按37分钟控制。冶炼完成后，获得的连铸坯化学成分百分比分别为：C：0.043%，Si：0.19%，Mn：1.25%，P：0.008%，S：0.003%，Al：0.059%，Cr：0.58%，V：0.006%，B:0.0008%，余量为Fe及杂质。

实施例三

本实施例使用的冷轧热镀锌双相钢及其制备方法，包括以下步骤：

（1）将钢水经过转炉冶炼，采用连铸方式获得连铸坯；

（2）将上述连铸坯经过热轧获得热轧板，热轧板进一步经冷轧得到冷硬带钢；

（3）将上述冷硬带钢进行连续镀锌退火工艺处理得到成品。

冶炼过程中：（1）控制转炉冶炼终点温度：第一炉1667℃，连浇炉1645-1665℃；（2）采用Al-Fe脱氧；采用Mn-Fe配Mn，采用Cr-Fe配Cr；出钢下渣量≤80mm，出钢时间≥4分钟；出钢过程加入造渣剂，出钢前期就开始加入渣料，随钢流加入，出钢1/5前加入所有渣料；（3）控制RH-TOP精炼结束温度：第一炉1582℃，连浇炉1568-1578℃；RH-TOP精炼周期按37分钟控制。冶炼完成后，获得的连铸坯化学成分百分比分别为：C：0.046%，Si：0.17%，Mn：1.27%，P：0.01%，S：0.004%，Al：0.056%，Cr：0.62%，V：0.006%，B:0.0007%，余量为Fe及杂质。

实施例一至三获得的连铸坯冶炼热轧过程中：（1）连铸坯加热温度为1250℃；（2）热轧终轧温度870℃；（3）热轧卷取温度640℃。热轧结束，获得的热轧板厚度为4mm。

冷轧过程中，控制冷轧压下率50%-75%。冷轧结束后获得厚度为1.5mm的冷硬带钢。

连续热镀锌退火过程中，采取的工艺参数如表1所示。

表1

经过以上步骤，获得的冷轧热镀锌双相钢力学性能如表2所示。

表2

实施例	抗拉强度（MPa）	屈服强度（MPa）	延伸（A80，%）
				一	454.1	279.9	32.1

二	464.6	286.2	30.9
				三	472.3	298.9	27.3

本发明在保证冷轧热镀锌双相钢抗拉强度达到450MPa级的前提下，不添加成本较高的Mo元素而添加适量Cr元素来保证淬透性；适当降低Si、Mn元素含量以满足镀锌质量，加以适量Al替代Si，虽然Al元素和Si元素作用相似，都可以作为铁素体固溶强化元素，同时促进铁素体中C元素向奥氏体富集而净化铁素体，提高双相钢延性，但是Si元素容易在表面聚集形成高熔点氧化物而降低镀锌质量，因此替换为Al元素。

本发明为获得良好的焊接性能、冲压性能及凸缘翻边性能，并为镀锌后光整工艺提供一定的强度上升空间，降低了C元素含量，C含量越低，意味着钢中固溶碳含量下降而使屈服强度下降，从而相应提高材料的塑性，因此冲压性能、凸缘翻边性能也随之提高；光整后，双相钢会发生加工硬化而使屈服强度升高，初始屈服强度越低，意味着光整延伸率可以适当增加而保证良好的表面质量。

添加适量析出强化元素V，添加后会与C结合在铁素体基体中析出细小弥散的VC颗粒，从而起到析出强化的作用强化铁素体，降低铁素体与马氏体强度差，提高凸缘延伸性能。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本材料的技术实施方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种冷轧热镀锌双相钢，其特征在于：其化学成分重量百分比分别为：C：0.02-0.05%，Si：0.1-0.2%，Mn：0.8-1.3%，P：≤0.01%，S：≤0.01%，Al：0.04-0.08%，Cr：0.5-0.7%，V：≤0.01%，B≤0.005%，余量为Fe。

2.如权利要求1所述的冷轧热镀锌双相钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

钢水经过转炉冶炼后采用连铸方式获得连铸坯：所述转炉冶炼的终点目标温度：第一炉温度1650-1670℃，连浇炉温度1645-1665℃；采用Al-Fe合金脱氧；加入Mn-Fe合金用以添加Mn元素，加入Cr-Fe合金用以添加Cr元素；出钢下渣量≤80mm，出钢时间4-8分钟；出钢过程加入造渣剂，出钢前期开始加入渣料，随钢流加入，出钢1/5前加入所有渣料；RH-TOP精炼结束目标温度：第一炉1573-1583℃，连浇炉1568-1578℃；RH-TOP精炼周期30-40分钟；

所述连铸坯经过热轧获得热轧板，所述热轧板经冷轧得到冷硬带钢；

所述冷硬带钢经过连续镀锌退火工艺处理得到冷轧热镀锌双相钢成品。

3.如权利要求2所述的冷轧热镀锌双相钢的制备方法，其特征在于：所述连铸坯经过热轧获得热轧板包括：

所述连铸坯加热温度为1210-1300℃；

所述热轧终轧温度850-890℃；

所述热轧卷取温度620-680℃。

4.如权利要求2所述的冷轧热镀锌双相钢的制备方法，其特征在于：所述热轧板经冷轧得到冷硬带钢包括：所述冷轧压下率为50%-75%。

5.如权利要求2所述的冷轧热镀锌双相钢的制备方法，其特征在于：所述冷硬带钢经过连续镀锌退火工艺处理得到冷轧热镀锌双相钢成品包括：

所述冷硬带钢预加热至220℃；

所述预加热后的冷硬带钢再加热并保温的温度为760℃-820℃；

将保温后的带钢缓冷至680℃-740℃；

将所述缓冷后的带钢经高氢冷却快冷至镀锌温度450-460℃，镀锌结束后经冷却至410-430℃；

所述带钢经镀锌后风冷冷却，冷却塔顶辊温度250-300℃。