CN104561793A

CN104561793A - 一种超高强度热轧基板镀锌板及其制造方法

Info

Publication number: CN104561793A
Application number: CN201310471381.7A
Authority: CN
Inventors: 吕家舜; 李锋; 杨洪刚; 周芳; 刘仁东; 黄秋菊
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2015-04-29
Anticipated expiration: 2033-10-10
Also published as: CN104561793B

Abstract

本发明公开一种超高强度热轧基板镀锌板，C0.15%～0.65%，Si0.01%～3.50%，Mn1.10～5.00%，P≤0.50%，S≤0.030%，Al0.02%～3.00%，Cu≤0.50%，Mo≤1.50%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；还含有Cr0.20%～1.00%，Ni0.20%～3.00%中的至少一种。热轧的终轧温度应该控制在奥氏体区，冷却开始温度控制在奥氏体区或奥氏体和铁素体的两相区，冷却终点为所述钢的M_s点和M_f点之间的温度，然后卷取；热轧板酸洗后立即进行热浸镀处理，钢板在连续热镀锌生产线加热到450-600℃，保温温度450-600℃，然后进行热镀锌。

Description

一种超高强度热轧基板镀锌板及其制造方法

技术领域

本发明属于热轧基板镀锌板连续生产制造技术领域，特别涉及一种超高强度热轧基板镀锌板及其制造方法。

背景技术

由于热连轧工艺技术的进步,特别是一批薄板坯连铸连轧生产线的投产,使薄规格(<2.5mm厚)热轧带钢生产数量大增,目前最薄可达到0.8mm,给薄规格热轧酸洗镀锌板提供了原料,可在广泛的应用领域代替热镀锌或有机涂层的冷轧带钢。此外,薄规格热轧酸洗镀锌板还用在其传统应用领域，如建筑业、冷弯钢结构件等；以及新的应用领域,如大型滑板传输系统、筒式钢板仓、客车车厢、高速公路护栏板及汽车梁支座、支架、托架等。由于具有良好的防腐和冲压性能,又具有低的价格,所以20世纪90年代全世界薄规格热轧酸洗镀锌板得到了很快的发展。

一般来说，热轧基板镀锌板与冷轧板热镀锌相比较，具有如下特点：

(1)简化了冷轧工序，减少了资源与能源的消耗。

(2)带钢无需完成冷轧板退火任务,只保证热镀锌所需的温度,因此普遍采用低温加热炉,结构简化,长度缩短。

(3)免去带钢脱脂装置。由于以热轧带卷为原料,带卷经在线酸洗后表面清洁,不像冷轧带那样需加碱洗脱脂槽去除冷带表面油污不难看出热轧酸洗镀锌带钢在简化工序、操作灵活、降低能耗、节约生产线投资和提高运行效率等方面都优于传统的冷轧热镀锌带钢,这不仅有利于降低企业产品生产成本和提高企业的经济效益,而且很适应全球节能降耗的需要。

但是现有的热轧基板镀锌板产品以普通低碳钢、低合金钢为主，产品强度较低，造成了极大的资源和能源的浪费，急需开发高强度热轧基板。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超高强度热轧基板镀锌板及其生产方法，解决热轧基板镀锌板强度较低，资源利用率低的问题。

为了达到上述目的，本发明利用热连轧过程完成钢的组织控制，降低了传统的冷轧热镀锌高强钢在镀锌过程中的加热保温温度，节约了能源消耗。钢板酸洗后低温加热镀锌，避免了Si、Mn等易于选择性氧化的元素在热镀锌过程中对于热浸镀性的影响，具体技术方案如下：

一种超高强度热轧基板镀锌板，其特征在于基板化学组成按质量百分比为：C0.15%～0.65%，Si0.01%～3.50%，Mn1.10～5.00%，P≤0.50%，S≤0.030%，Al0.02%～3.00%，Cu≤0.50%，Mo≤1.50%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

超高强度热轧基板镀锌板，其特征在于，其化学组成还可能含有：Cr0.20%～1.00%，Ni0.20%～3.00%中的至少一种；

超高强度热轧基板镀锌板最终组织组成为：铁素体+回火马氏体+残余奥氏体或回火马氏体+残余奥氏体，其体积百分数分别为铁素体0%～50%，回火马氏体45%-98%，残余奥氏体2%～20%。

C0.15%～0.65%，提高钢的淬透性，提高马氏体的强度，为残余奥氏体的富碳提供足够的碳。含量太低钢的强度不足，含量太高焊接性能差，钢的塑性变差。

Si0.01%～3.50%，固溶强化元素，同时可以抑制渗碳体的析出，稳定奥氏体。

Mn1.10～5.00%，固溶强化元素，提高钢的淬透性，降低马氏体转变温度。

P≤0.50%，固溶强化元素，抑制渗碳体的析出。

S≤0.030%，钢中的杂质元素，越少越好。

Al0.02%～3.00%，钢中主要的脱氧元素，固溶强化元素，同时可以抑制渗碳体的析出，稳定奥氏体，减少钢的选择性氧化对于热浸镀的影响。

Cr0.20%～1.00%，固溶强化元素，可明显提高亚稳奥氏体的稳定性和淬透性，增大奥氏体的过冷能力，推迟铁素体和珠光体转变，有利于亚稳奥氏体区的出现。

Ni0.20%～3.00%，固溶强化元素，提高钢的淬透性。

Cu≤0.50%，固溶强化元素，提高钢的淬透性，同时具有析出强化的作用。

Mo≤1.50%，固溶强化元素，提高钢的淬透性，减少工艺对于钢的性能稳定性的影响，Mo具有很强的溶质拖拽作用，对珠光体转变的抑制作用非常明显。

一种超高强度热轧基板镀锌板的制造方法，包括冶炼、铸造、热轧、酸洗、热镀锌，其特征在于：热轧的终轧温度应该控制在奥氏体区，冷却开始温度控制在奥氏体区或奥氏体和铁素体的两相区，冷却终点为所述钢的M_s点和M_f点之间的温度，然后卷取；热轧板酸洗后立即进行热浸镀处理，钢板在连续热镀锌生产线加热到450-600℃，保温温度450-600℃，然后进行热镀锌。

热镀锌加热温度、保温温度优选控制在460-520℃。

热轧带钢的轧后冷却速度应大于15℃/s。

热轧终轧温度控制在奥氏体区，避免混晶及轧制过程的不稳定，水冷开始温度在奥氏体区，可以得到马氏体+奥氏体的组织；水冷开始温度在奥氏体+铁素体两相区，可以得到铁素体+马氏体+奥氏体的组织。

冷却终点为所述钢的Ms点和Mf点之间的温度，可以保证钢中含有一定量的残余奥氏体。

热镀锌加热温度、保温温度控制在450-600℃，温度低于450℃，不能满足热浸镀锌的工艺要求，温度过高，将引起马氏体的分解，造成钢强度的急剧下降。

热轧板酸洗后立即进行热浸镀处理，避免由于锈蚀对于热浸镀的影响。

该钢板与冷轧基板镀锌板相比较具有更高的成材率，屈服强度大于600MPa，同时强度可达1000MPa以上，伸长率10%以上，成型性良好。钢板强度的大幅度提高，可以节约能源、资源，促进可持续发展。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明：

实施例1：

钢的化学成分：C0.15%，Si0.01%，Mn1.10%，P≤0.020%，S≤0.020%，Al0.80%，其余为Fe和一些不可避免的杂质元素。

制造工艺：所述成分的钢经冶炼、铸造、热轧、酸洗后，钢板在连续热镀锌生产线进行热镀锌，得到超高强度热轧基板镀锌板。热轧终轧温度为：880℃，开冷温度为：750℃，冷却速度≥40℃/s，卷曲温度为：300℃，厚度规格：3.0mm；热镀锌加热保温温度为：460℃，保温时间为：120s，镀液成分为：锌液（含有0.3%Al）。

组织为：20%F+70%回火M+10%残余A。

成品性能：屈服强度710MPa，抗拉强度1020MPa，伸长率20%，镀层附着力良好，表面质量符合FB级表面要求。

实施例2：

钢的化学成分：C0.65%，Si1.50%，Mn5.00%，P≤0.020%，S≤0.020%，Al0.02%，Ni0.40%，其余为Fe和一些不可避免的杂质元素。

制造工艺：所述成分的钢经冶炼、铸造、热轧、酸洗后，钢板在连续热镀锌生产线进行热镀锌，得到超高强度热轧基板镀锌板。热轧终轧温度为：900℃，开冷温度为：850℃，冷却速度≥30℃/s，卷曲温度为：200℃，厚度规格：4.0mm；热镀锌加热保温温度为：480℃，保温时间为：160s，镀液成分为：锌液（含有0.5%Al）。

组织为：88%回火M+12%残余A。

成品性能：屈服强度930MPa，抗拉强度1260MPa，伸长率13%，镀层附着力良好，表面质量符合FB级表面要求。

实施例3：

钢的化学成分：C0.30%，Si3.50%，Mn2.50%，P≤0.020%，S≤0.030%，Al0.02%，Mo0.40%，其余为Fe和一些不可避免的杂质元素。

制造工艺：所述成分的钢经冶炼、铸造、热轧、酸洗后，钢板在连续热镀锌生产线进行热镀锌，得到超高强度热轧基板镀锌板。热轧终轧温度为：850℃，开冷温度为：800℃，冷却速度≥20℃/s，卷曲温度为：250℃，厚度规格：6.0mm；热镀锌加热保温温度为：520℃，保温时间为：100s，镀液成分为：锌液（含有0.3%Al）。

组织为：10%F+72%回火M+18%残余A。

成品性能：屈服强度880MPa，抗拉强度1020MPa，伸长率17%，镀层附着力良好，表面质量符合FA级表面要求。

实施例4：

钢的化学成分：C0.40%，Si0.02%，Mn2.00%，P0.20%，S≤0.030%，Al3.00%，Cr0.50%，Cu0.30%，其余为Fe和一些不可避免的杂质元素。

制造工艺：所述成分的钢经冶炼、铸造、热轧、酸洗后，钢板在连续热镀锌生产线进行热镀锌，得到超高强度热轧基板镀锌板。热轧终轧温度为：910℃，开冷温度为：870℃，冷却速度≥100℃/s，卷曲温度为：320℃，厚度规格：2.0mm；热镀锌加热保温温度为：500℃，保温时间为：90s，镀液成分为：锌液（含有0.3%Al）。

组织为：88%回火M+12%残余A。

成品性能：屈服强度1040MPa，抗拉强度1080MPa，伸长率10%，镀层附着力良好，表面质量符合FB级表面要求。

实施例5：

钢的化学成分：C0.35%，Si1.80%，Mn2.50%，P≤0.020%，S≤0.030%，Al0.050%，Ni0.50%，Mo0.50%，其余为Fe和一些不可避免的杂质元素。

制造工艺：所述成分的钢经冶炼、铸造、热轧、酸洗后，钢板在连续热镀锌生产线进行热镀锌，得到超高强度热轧基板镀锌板。热轧终轧温度为：930℃，开冷温度为：890℃，冷却速度≥60℃/s，卷曲温度为：220℃，厚度规格：2.5mm；热镀锌加热保温温度为：590℃，保温时间为：60s，镀液成分为：锌液（含有0.3%Al）。

组织为：5%F+88%回火M+7%残余A。

成品性能：屈服强度1150MPa，抗拉强度1270MPa，伸长率11%，镀层附着力良好，表面质量符合FA级表面要求。

实施例6：

钢的化学成分：C0.25%，Si1.90%，Mn2.50%，P≤0.010%，S≤0.010%，Al0.040%，Ni3.00%，其余为Fe和一些不可避免的杂质元素。

制造工艺：所述成分的钢经冶炼、铸造、热轧、酸洗后，钢板在连续热镀锌生产线进行热镀锌，得到超高强度热轧基板镀锌板。热轧终轧温度为：870℃，开冷温度为：840℃，冷却速度≥150℃/s，卷曲温度为：200℃，厚度规格：6.0mm；热镀锌加热保温温度为：550℃，保温时间为：90s，镀液成分为：锌液（含有0.4%Al）。

组织为：5%F+92%回火M+3%残余A。

成品性能：屈服强度1260MPa，抗拉强度1320MPa，伸长率10%，镀层附着力良好，表面质量符合FB级表面要求。

实施例7：

钢的化学成分：C0.30%，Si1.00%，Mn4.00%，P≤0.015%，S≤0.020%，Al0.70%，Mo1.50%，其余为Fe和一些不可避免的杂质元素。

制造工艺：所述成分的钢经冶炼、铸造、热轧、酸洗后，钢板在连续热镀锌生产线进行热镀锌，得到超高强度热轧基板镀锌板。热轧终轧温度为：930℃，开冷温度为：900℃，冷却速度≥45℃/s，卷曲温度为：350℃，厚度规格：3.5mm；热镀锌加热保温温度为：480℃，保温时间为：150s，镀液成分为：锌液（含有0.2%Al）。

组织为：85%回火M+15%残余A。

成品性能：屈服强度920MPa，抗拉强度1080MPa，伸长率16%，镀层附着力良好，表面质量符合FA级表面要求。

实施例8：

钢的化学成分：C0.50%，Si2.50%，Mn2.50%，P≤0.010%，S≤0.015%，Al0.03%，Cr0.40%，Ni0.50%，Mo0.30%，其余为Fe和一些不可避免的杂质元素。

制造工艺：所述成分的钢经冶炼、铸造、热轧、酸洗后，钢板在连续热镀锌生产线进行热镀锌，得到超高强度热轧基板镀锌板。热轧终轧温度为：900℃，开冷温度为：870℃，冷却速度≥28℃/s，卷曲温度为：270℃，厚度规格：4.5mm；热镀锌加热保温温度为：490℃，保温时间为：120s，镀液成分为：锌液（含有0.24%Al）。

组织为：8%F+72%回火M+20%残余A。

成品性能：屈服强度810MPa，抗拉强度1180MPa，伸长率20%，镀层附着力良好，表面质量符合FA级表面要求。

实施例9：

钢的化学成分：C0.30%，Si1.40%，Mn2.10%，P≤0.008%，S≤0.008%，Al0.04%，其余为Fe和一些不可避免的杂质元素。

制造工艺：所述成分的钢经冶炼、铸造、热轧、酸洗后，钢板在连续热镀锌生产线进行热镀锌，得到超高强度热轧基板镀锌板。热轧终轧温度为：940℃，开冷温度为：900℃，冷却速度≥80℃/s，卷曲温度为：280℃，厚度规格：2.5mm；热镀锌加热保温温度为：530℃，保温时间为：100s，镀液成分为：锌液（含有0.35%Al）。

组织为：86%回火M+14%残余A。

成品性能：屈服强度1150MPa，抗拉强度1240MPa，伸长率14%，镀层附着力良好，表面质量符合FB级表面要求。

实施例10：

钢的化学成分：C0.15%，Si0.50%，Mn1.50%，P≤0.020%，S≤0.020%，Al0.02%，Cr0.60%，Mo0.20%，其余为Fe和一些不可避免的杂质元素。

制造工艺：所述成分的钢经冶炼、铸造、热轧、酸洗后，钢板在连续热镀锌生产线进行热镀锌，得到超高强度热轧基板镀锌板。热轧终轧温度为：850℃，开冷温度为：730℃，冷却速度≥30℃/s，卷曲温度为：240℃，厚度规格：3.0mm；热镀锌加热保温温度为：460℃，保温时间为：120s，镀液成分为：锌液（含有0.3%Al）。

组织为：50%F+45%回火M+5%残余A。

成品性能：屈服强度610MPa，抗拉强度1000MPa，伸长率19%，镀层附着力良好，表面质量符合FB级表面要求。

实施例11：

钢的化学成分：C0.35%，Si1.00%，Mn2.00%，P≤0.015%，S≤0.020%，Al0.80%，Cr0.30%，Ni0.30%，Cu0.25%，Mo0.20%，其余为Fe和一些不可避免的杂质元素。

组织为：85%回火M+15%残余A。

成品性能：屈服强度960MPa，抗拉强度1180MPa，伸长率15%，镀层附着力良好，表面质量符合FA级表面要求。

Claims

1.一种超高强度热轧基板镀锌板，其特征在于基板化学组成按质量百分比为：C0.15%～0.65%，Si0.01%～3.50%，Mn1.10～5.00%，P≤0.50%，S≤0.030%，Al0.02%～3.00%，Cu≤0.50%，Mo≤1.50%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的一种超高强度热轧基板镀锌板，其特征在于其化学组成还含有：Cr0.20%～1.00%，Ni0.20%～3.00%中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的超高强度热轧基板镀锌板，其特征在于钢板最终组织组成为：铁素体+回火马氏体+残余奥氏体或回火马氏体+残余奥氏体，其体积百分数分别为铁素体0%～50%，回火马氏体45%-98%，残余奥氏体2%～20%。

4.一种根据权利要求1或2或3所述的超高强度热轧基板镀锌板的制造方法，包括冶炼、铸造、热轧、酸洗、热镀锌，其特征在于：热轧的终轧温度应该控制在奥氏体区，冷却开始温度控制在奥氏体区或奥氏体和铁素体的两相区，冷却终点为所述钢的M_s点和M_f点之间的温度，然后卷取；热轧板酸洗后立即进行热浸镀处理，钢板在连续热镀锌生产线加热到450-600℃，保温温度450-600℃，然后进行热镀锌。

5.根据权利要求4所述的超高强度热轧基板镀锌板的制造方法，其特征在于热镀锌加热温度、保温温度460-520℃。

6.根据权利要求4所述的超高强度热轧基板镀锌板的制造方法，其特征在于热轧带钢的轧后冷却速度大于15℃/s。