CN104195430A - 冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷轧钢板及其制备方法，以及由该冷轧钢板制得的热镀锌钢板及其制备方法。所述冷轧钢板的制备方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧和退火，其特征在于，所述卷取温度为740-780℃；所述冷轧的压下率为70-80％；所述退火的条件包括：温度为850-880℃，时间为40-70s；所述板坯的组成为：C：0.001-0.004重量％，Si：0.01-0.04重量％，Mn：0.08-0.3重量％，P：≤0.02重量％，S：≤0.02重量％，Al：0.01-0.07重量％，Ti：0.01-0.035重量％，Nb：0.015-0.055重量％，余量为铁和不可避免杂质。通过本发明能够提供一种屈服强度R_eL在120-160MPa范围内、冲压成型性能优良且表面质量较好的热镀锌钢板。

Description

冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种冷轧钢板及其制备方法，以及由该冷轧钢板制得的热镀锌钢板及其制备方法。 

背景技术

随着汽车行业的发展，在制备汽车、摩托车领域的深拉延且成形极其复杂的耐腐蚀的零部件上，需要一定屈服强度、且冲压成型性能优良的钢板，并且需要由该钢板得到的热镀锌钢板的表面质量优良。 

CN102839322A公开了一种汽车用热镀锌钢板及其生产方法。其中钢板的重量百分比为C：0.001-0.003％、Si：≤0.03％、Mn：0.05-0.15％、P：≤0.02％、S：0.008-0.015％、Als：0.02-0.07％、Ti：0.05-0.09％、B：0.0002-0.01％，其余为Fe。其得到的成品的屈服强度为160MPa左右、抗拉强度为280MPa左右、伸长率为44.0％左右、r₉₀值为2.4左右、n₉₀值为0.24左右。 

但是，通过上述方法得到的热镀锌板的冲压成型性能还不够好，需要进一步提高。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有的镀锌钢板的冲压成型性能还不够好的缺陷，提供一种屈服强度R_eL在120-160MPa范围内、冲压成型性能优良且表面质量较好的热镀锌钢板及其制备方法，以及用于制备本发明的镀锌钢板的冷轧钢板及其制备方法。 

为了实现上述目的，本发明提供一种冷轧钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧和退火，其中， 

所述卷取温度为740-780℃； 

所述冷轧的压下率为70-80％； 

所述退火的条件包括：温度为850-880℃，时间为40-70s； 

所述板坯的组成为：C：0.001-0.004重量％，Si：0.01-0.04重量％，Mn：0.08-0.3重量％，P：≤0.02重量％，S：≤0.02重量％，Al：0.01-0.07重量％，Ti：0.01-0.035重量％，Nb：0.015-0.055重量％，余量为铁和不可避免杂质。 

本发明还提供由上述方法制得的冷轧钢板。 

本发明还提供一种热镀锌钢板的制备方法，其中，该方法包括将上述的冷轧钢板经过热浸镀锌附着上镀锌层。 

本发明还提供由上述热镀锌钢板的制备方法制得的热镀锌钢板。 

通过上述技术方案，本发明提供一种屈服强度R_eL为120-160MPa、抗拉强度R_m为280-320MPa、断后伸长率A₈₀≥46％、塑性应变比r₉₀≥2.6、加工硬化指数n₉₀≥0.27以及表面质量特征为FC级以上的热镀锌钢板。并且成品钢板的显微组织为铁素体组织、铁素体晶粒度为8.0级以上且铁素体晶粒尺寸为18-23μm，适合用作汽车、摩托车领域的深拉延且成形极其复杂的耐腐蚀的零部件(例如汽车油箱)的钢板，具有优良的市场前景。 

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中： 

图1是实施例1制得的热镀锌钢板的显微组织照片。 

图2是实施例2制得的热镀锌钢板的显微组织照片。 

图3是对比例1制得的热镀锌钢板的显微组织照片。 

图4是对比例2制得的热镀锌钢板的显微组织照片。 

图5是对比例3制得的热镀锌钢板的显微组织照片。 

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。 

本发明提供的冷轧钢板的制备方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧和退火，其中，所述卷取温度为740-780℃；所述冷轧的压下率为70-80％；所述退火的条件包括：温度为850-880℃，时间为40-70s；所述板坯的组成为：C：0.001-0.004重量％，Si：0.01-0.04重量％，Mn：0.08-0.3重量％，P：≤0.02重量％，S：≤0.02重量％，Al：0.01-0.07重量％，Ti：0.01-0.035重量％，Nb：0.015-0.055重量％，余量为铁和不可避免杂质。 

在本发明中，尽管当板坯的组成在上述范围内时就可以获得较优良的成形性能的冷轧钢板以及由该冷轧钢板制得较好的表面质量的热镀锌钢板，但是为了增强所获得的冷轧钢板和热镀锌钢板的性能，优选情况下，所述板坯的组成为：C：0.002-0.004重量％，Si：0.01-0.03重量％，Mn：0.13-0.25重量％，P：0.005-0.015重量％，S：0.005-0.015重量％，Al：0.035-0.050重量％，Ti：0.015-0.030重量％，Nb：0.025-0.048重量％，余量为铁和不可避免杂质。 

根据本发明，所述板坯可以采用本领域的公知的制备连铸坯的方法进行制备，例如可以通过高炉炼铁、铁水预处理、转炉冶炼、钢包内脱氧、合金化炉后精炼、LF电加热、RH真空处理以及板坯连铸后获得所述连铸坯。其具体制备的条件为本领域所公知。所述板坯的厚度可以根据所要制备的产品适当地进行选择，例如可以为190-210mm。 

根据本发明，所述热轧包括粗轧和精轧。优选地，所述粗轧的开轧温度为1185-1220℃，更优选为1190-1205℃。优选地，所述粗轧的终轧温度为 1155-1190℃，更优选为1160-1180℃。另外，为了达到热轧的粗轧所需要的起始温度，可以在粗轧前先将连铸坯在加热机中进行加热，加热至连铸坯进行粗轧时所需的温度。 

优选地，所述粗轧后的中间板坯的厚度为33-36mm，更优选为34-35mm。 

优选地，所述精轧的开轧温度1140-1175℃，更优选为1145-1170℃。优选地，所述精轧的终轧温度为900-930℃，更优选为905-920℃。 

优选地，所述精轧后的中间板坯的厚度为2-5mm，更优选为3-5mm。 

根据本发明，优选情况下，该方法还包括：在所述精轧之后且在卷取之前，以75-90℃/s的冷却速度将精轧后得到的中间板坯冷却至卷取的温度；更优选地，在所述精轧之后且在卷取之前，以75-85℃/s的冷却速度将精轧后得到的中间板坯冷却至卷取的温度。 

根据本发明，所述冷却可以通过本领域公知的各种方法进行，例如可以通过层流水进行冷却。 

根据本发明，优选情况下，所述卷取的温度为745-770℃。 

根据本发明，优选情况下，所述冷轧的压下率为73-78％。 

根据本发明，优选情况下，所述退火的条件包括：温度为860-875℃，时间为45-65s。 

本发明中为了获得表面质量更为优越的热镀锌钢板，优选在退火前对所得的冷轧钢板进行清洗。所述清洗可以采用本领域常规的钢板的清洗方法，例如碱洗和电解清洗，其目的是为了去除冷轧钢板表面的油污、氧化铁皮、铁粉等影响钢板表面质量的杂质。优选地，所述碱洗的条件优选包括：清洗液的游离碱度为60-90Pt，温度为65-80℃，时间为40-70s。更优选地，所述碱洗的条件优选包括：清洗液的游离碱度为72-83Pt，温度为73-78℃，时间为45-65s。优选地，所述电解清洗的条件优选包括：清洗液的游离碱度为65-85Pt，温度为70-90℃，电流为6500-7500A，时间为45-75s。更优选地， 所述电解清洗的条件优选包括：清洗液的游离碱度为80-83Pt，温度为75-87℃，电流为6900-7300A，时间为50-70s。 

本发明还提供由上述制备方法制得的冷轧钢板。 

本发明还提供一种热镀锌钢板的制备方法，其中，该方法包括将上述冷轧钢板经过热浸镀锌附着上镀锌层。 

根据本发明，所述热浸镀锌可以采用连续式热浸镀法，也可以采用间歇式热浸镀法，但为了提高生产率和成材率，本发明优选采用连续式热浸镀法。本发明优选所述热浸镀锌的条件包括：锌锅的温度为440-480℃，更优选为455-465℃。 

本发明对热镀锌钢板的锌镀层的量并无特别的限定，可以根据具体的对镀锌钢板的要求进行调整，优选地，每平方米所述热镀锌钢板上，所述镀锌层的重量为80-120g，这里的每平方米所述热镀锌钢板上的镀锌层是指镀锌钢板的正反两面的镀锌层。 

根据本发明，所述制备方法还包括对从锌锅中取出来的钢板上的锌熔体进行吹扫，使得钢板上的锌镀层分布得更加均匀，优选采用气刀进行吹扫。所述气刀吹扫的条件优选包括：压力12-25KPa，高度为260-350mm，距钢板的垂直距离为22-30mm。 

根据本发明，所述制备方法还包括对吹扫后的热镀锌钢板进行拉矫，所述拉矫可以采用本领域常规的方法，优选地，所述拉矫延伸率为0.1-0.5％。 

根据本发明，所述热镀锌钢板的制备方法通常还包括对所得的钢板进行钝化，本发明优选采用无铬钝化。对所述钝化的方法并没有特别限定，可以为本领域常规的钝化方法。优选地，所述钝化为采用环保无铬钝化液，通过辊涂方式对带钢进行表面处理，所述钝化的条件包括：辊涂涂敷辊与蘸液辊的辊速比为120：(55-70)，优选为120：65；上辊辊压为55-120daN；下辊辊压为65-130daN。该条件下，可以保证膜厚均匀稳定，并无明显色差。 

本发明还提供由上述方法制得的热镀锌钢板。 

通过本发明的方法，通过上述技术方案，本发明提供一种屈服强度R_eL为120-160MPa(优选为125-150MPa)、抗拉强度R_m为280-320MPa(优选为290-310MPa)、断后伸长率A₈₀≥46％(优选为47-52％)、塑性应变比r₉₀≥2.6(优选为2.7-3.3)、加工硬化指数n₉₀≥0.27(优选为0.27-0.30)以及表面质量特征为FC级以上的热镀锌钢板。并且成品钢板的显微组织为铁素体组织、铁素体晶粒度为8.0级以上且铁素体晶粒尺寸为18-23μμm，适合用作汽车、摩托车领域的深拉延且成形极其复杂的耐腐蚀的零部件的钢板，具有优良的市场前景。 

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。 

以下实施例和对比例中，屈服强度R_eL、抗拉强度R_m、断后伸长率A₈₀的测试方法按照GBT 228-2002金属材料室温拉伸试验方法进行；塑性应变比r₉₀的测试方法按照GBT 5027-2007金属材料薄板和薄带塑性应变比(r值)的测定方法进行；加工硬化指数n₉₀的测试方法按照GBT 5028-2008金属薄板和薄带拉伸应变硬化指数(n值)试验方法进行；采用GB/T2518-2008中规定的方法对热镀锌钢板的表面质量特征进行判定。 

实施例1 

本实施例用于说明本发明的冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法。 

在转炉冶炼、经LF炉Ca处理、RH脱碳和连铸获得本发明的板坯(厚度为200mm)，其组成成分见表1。将该板坯加热至1208℃进行粗轧，粗轧的终轧温度为1176℃，粗轧后的中间板坯的厚度为34.5mm，将粗轧后的中间板坯通过热卷箱卷取，然后进行精轧，精轧的开轧温度为1164℃，精轧的终轧温度为908℃，精轧后的中间板坯的厚度为4mm；随后以81℃/s的冷速 冷却到757℃进行卷取；然后冷却至室温(25℃)，再在冷轧机上以75％的压下率，将其冷轧至1mm的厚度。然后将该钢板进行碱洗和电解清洗，碱洗条件为：游离碱度控制在75Pt，温度为78℃，时间为55s；电解清洗的条件为：游离碱度控制在80Pt，温度为75℃，电解电流控制在7000A，时间为60s。然后在868℃下退火62s，冷却后得到冷轧钢板(热镀锌基板)。然后，使得到的冷轧钢板进入460℃的锌锅。钢板出锌锅后进行气刀吹扫，气刀吹扫的条件为：压力20KPa，高度为290mm，距钢板的垂直距离为28mm。再进行拉矫和无铬钝化，其中，拉矫延伸率0.33％；钝化的条件包括：辊涂机通过蘸液辊将环保型无铬钝化液传递到涂敷辊，再通过涂敷辊转动均匀涂在钢板表面。辊涂涂敷辊与蘸液辊的辊速比120：65，上辊辊压为85daN，下辊辊压为100daN。由此得到热镀锌钢板，其中，相对于每平方米的冷轧钢板，所述锌镀层的重量为100g(两面的锌镀层)。所得热镀锌钢板的屈服强R_eL、抗拉强度R_m、断后伸长率A₈₀、塑性应变比r₉₀、加工硬化指数n₉₀和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图1，结果见表2。 

实施例2 

本实施例用于说明本发明的冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法。 

在转炉冶炼、经LF炉Ca处理、RH脱碳和连铸获得本发明的板坯(厚度为200mm)，其组成成分见表1。将该板坯加热至1203℃进行粗轧，粗轧的终轧温度为1173℃，粗轧后的中间板坯的厚度为34.8mm，将粗轧后的中间板坯通过热卷箱卷取，然后进行精轧，精轧的开轧温度为1153℃，精轧的终轧温度为917℃，精轧后的中间板坯的厚度为4.5mm；随后以78℃/s的冷速冷却到766℃进行卷取；然后冷却至室温(25℃)，再在冷轧机上以73.3％的压下率，将其冷轧至1.2mm的厚度。然后将该冷轧钢板进行碱洗和电解 清洗，碱洗条件为：游离碱度控制在83Pt，温度为78℃，时间为45s；电解清洗的条件为：游离碱度控制在80Pt，温度为85℃，电解电流控制在7300A，时间为70s。然后在874℃下退火65s，冷却后得到冷轧钢板(热镀锌基板)。然后，使得到的冷轧钢板进入455℃的锌锅。钢板出锌锅后进行气刀吹扫，气刀吹扫的条件为：压力23KPa，高度为280mm，距钢板的垂直距离为25mm。再进行拉矫和无铬钝化，其中，拉矫延伸率0.35％；钝化的条件包括：辊涂机通过蘸液辊将环保型无铬钝化液传递到涂敷辊，再通过涂敷辊转动均匀涂在钢板表面。辊涂涂敷辊与蘸液辊的辊速比120：65，上辊辊压为90daN，下辊辊压为95daN。由此得到热镀锌钢板，其中，相对于每平方米的冷轧钢板，所述锌镀层的重量为90g(两面的锌镀层)。所得热镀锌钢板的屈服强R_eL、抗拉强度R_m、断后伸长率A₈₀、塑性应变比r₉₀、加工硬化指数n₉₀和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图2，结果见表2。 

实施例3 

本实施例用于说明本发明的冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法。 

在转炉冶炼、经LF炉Ca处理、RH脱碳和连铸获得本发明的板坯(厚度为200mm)，其组成成分见表1。将该板坯加热至1190℃进行粗轧，粗轧的终轧温度为1161℃，粗轧后的中间板坯的厚度为34.2mm，将粗轧后的中间板坯通过热卷箱卷取，然后进行精轧，精轧的开轧温度为1147℃，精轧的终轧温度为910℃，精轧后的中间板坯的厚度为3.5mm；随后以85℃/s的冷速冷却到748℃进行卷取；然后冷却至室温(25℃)，再在冷轧机上以77％的压下率，将其冷轧至0.8mm的厚度。然后将该冷轧钢板进行碱洗和电解清洗，碱洗条件为：游离碱度控制在72Pt，温度为73℃，时间为60s；电解清洗的条件为：游离碱度控制在83Pt，温度为87℃，电解电流控制在6900A， 时间为50s。然后在860℃下退火50s，冷却后得到冷轧钢板(热镀锌基板)。然后，使得到的冷轧钢板进入465℃的锌锅。钢板出锌锅后进行气刀吹扫，气刀吹扫的条件为：压力15KPa，高度为320mm，距钢板的垂直距离为28mm。再进行拉矫和无铬钝化，其中，拉矫延伸率0.40％；钝化的条件包括：辊涂机通过蘸液辊将环保型无铬钝化液传递到涂敷辊，再通过涂敷辊转动均匀涂在钢板表面。辊涂涂敷辊与蘸液辊的辊速比120：65，上辊辊压为75daN，下辊辊压为78daN。由此得到热镀锌钢板，其中，相对于每平方米的冷轧钢板，所述锌镀层的重量为115g(两面的锌镀层)。所得热镀锌钢板的屈服强R_eL、抗拉强度R_m、断后伸长率A₈₀、塑性应变比r₉₀、加工硬化指数n₉₀和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的结果见表2。 

对比例1 

按照实施例1的方法进行，所不同的是，板坯的组成成分不同，具体见表1所示，所得热镀锌钢板的屈服强R_eL、抗拉强度R_m、断后伸长率A₈₀、塑性应变比r₉₀、加工硬化指数n₉₀和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图3，结果见表2。 

对比例2 

根据实施例1的方法进行，所不同的是，卷取温度为720℃，所得热镀锌钢板的屈服强R_eL、抗拉强度R_m、断后伸长率A₈₀、塑性应变比r₉₀、加工硬化指数n₉₀和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图4，结果见表2。 

对比例3 

根据实施例1的方法进行，所不同的是，在780℃下退火40s，所得热 镀锌钢板的屈服强R_eL、抗拉强度R_m、断后伸长率A₈₀、塑性应变比r₉₀、加工硬化指数n₉₀和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图5，结果见表2。 

表1 

注：余量为铁和不可避免杂质 

表2 

注：-^*1表示拉伸试样检测过程试样提前断，无法测量n值和r值；-^*2表示组织为未完全再结晶组织，无法测量晶粒度和晶粒尺寸。 

通过表1和表2中的数据可以看出，采用本发明的制备方法，可以获得一种成品力学性能达到屈服强度R_eL为120-160MPa，冲压成型性能优良且表面质量较好的热镀锌钢板。 

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。 

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特 征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。 

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。 

Claims (12)

1.一种冷轧钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧和退火，其特征在于，

所述卷取温度为740-780℃；

所述冷轧的压下率为70-80％；

所述退火的条件包括：温度为850-880℃，时间为40-70s；

所述板坯的组成为：C：0.001-0.004重量％，Si：0.01-0.04重量％，Mn：0.08-0.3重量％，P：≤0.02重量％，S：≤0.02重量％，Al：0.01-0.07重量％，Ti：0.01-0.035重量％，Nb：0.015-0.055重量％，余量为铁和不可避免杂质。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述板坯的组成为：C：0.002-0.004重量％，Si：0.01-0.03重量％，Mn：0.13-0.25重量％，P：0.005-0.015重量％，S：0.005-0.015重量％，Al：0.035-0.050重量％，Ti：0.015-0.030重量％，Nb：0.025-0.048重量％，余量为铁和不可避免杂质。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热轧包括粗轧和精轧，所述粗轧的开轧温度为1185-1220℃，所述粗轧的终轧温度为1155-1190℃；所述精轧的开轧温度1140-1175℃，所述精轧的终轧温度为900-930℃。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述精轧后的中间板坯的厚度为2-5mm。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，该方法还包括：在所述精轧之后且在卷取之前，以75-90℃/s的冷却速度将精轧后得到的中间板坯冷却至卷取的温度。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所述卷取的温度为745-770℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述冷轧的压下率为73-78％。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述退火的条件包括：温度为860-875℃，时间为45-65s。

9.由权利要求1-8中任意一项所述的方法制得的冷轧钢板。

10.一种热镀锌钢板的制备方法，其特征在于，该方法包括将权利要求9所述的冷轧钢板经过热浸镀锌附着上镀锌层。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，每平方米所述热镀锌钢板上，所述镀锌层的重量为80-120g。

12.由权利要求10或11所述的制备方法制得的热镀锌钢板。