CN104946971A

CN104946971A - 高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法

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Publication number: CN104946971A
Application number: CN201510365913.8A
Authority: CN
Inventors: 李建英; 于世川; 孙力; 杜雁冰; 弓俊杰; 刘大亮; 韩冰; 周雪峰; 杨丽芳; 刘飞; 赵玉刚; 刘颖; 冯慧霄; 周慧春; 马光宗
Original assignee: Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2015-09-30

Abstract

本发明公开了一种高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法，其特征在于，所述钢带化学成分的质量百分含量为：C 0.01～0.06%，Mn 0.10～0.50%，S≤0.020%，P≤0.025%，Si≤0.05%，Als≥0.020%，N≤0.0040%，其余为Fe及允许范围内的夹杂；所述方法包括热轧、冷轧和镀锌工序；所述热轧工序：钢坯的加热温度1100～1200℃，保温1～2小时，终轧温度在890～910℃；冷却模式采用前段冷却，卷取温度670～700℃；所述镀锌工序：带钢的加热温度为760～830℃，均热温度为760～810℃；退火冷速≥20℃/s，冷却至460～490℃入锌锅；镀后冷却时，保证带钢的过时效时间≥50s。本发明大大提高了产品的冲压性能及对各种用途的适用性，同时保证产品在加工成形过程中防止出现横纹等冲压问题。

Description

高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法

技术领域

本发明涉及一种镀锌钢带的制备方法，尤其是一种高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法。

背景技术

随着钢铁工业的进展，汽车、家电、建筑及其它机械制造业的也得到飞速发展，冲压级镀锌产品的用量也越来越大。汽车用的冲压件、家电外板及门业等用镀锌产品由于具有一定的变形，要求镀锌产品在有很好的耐蚀性的同时也具有很好的冲压性。

冲压级镀锌产品如果性能不合适在加工成形过程中往往会出现横纹、加工褶皱。会给下道工序造成很大的影响，乃至造成废品。

冲压级镀锌根据以往的经验往往通过一味的追求低的碳含量及高的退火温度来保证好的冲压性，更有甚者通过添加铌、钛等合金元素来实现产品的加工性能的要求。但是这样生产出来的冲压级镀锌产品虽然冲压性能满足用户的要求，但是合金成本及生产成本较高造成冲压级镀锌产品的利润空间较低，几乎没有利润。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种碳含量合理且无需合金元素的高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：所述钢带化学成分的质量百分含量为：C 0.01～0.06%，Mn 0.10～0.50%，S≤0.020%，P≤0.025%，Si≤0.05%，Als≥0.020%，N≤0.0040%，其余为Fe及允许范围内的夹杂；所述方法包括热轧、冷轧和镀锌工序；

所述热轧工序：钢坯的加热温度1100～1200℃，保温1～2小时，终轧温度在890～910℃；冷却模式采用前段冷却，卷取温度670～700℃；

所述镀锌工序：带钢的加热温度为760～830℃，均热温度为760～810℃；退火冷速≥20℃/s，冷却至460～490℃入锌锅；镀后冷却时，保证带钢的过时效时间≥50s。

本发明所述冷轧工序中，冷轧压缩比为60%～85%。

本发明所述镀锌工序中，光整机和拉矫机的总延伸率控制在1.4～2.0%。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过控制合理的碳含量，保证最终形成的渗碳体尺寸，及最终产品自由碳的浓度；通过控制Al、N的成分，保证N以AlN的形式析出，防止N以间隙原子的形式存在；控制较低的铸坯加热温度及较高的热轧卷取温度，保证影响加工成形性的间隙原子N以AlN的形式析出；通过控制镀锌的退火温度，保证冲压级镀锌产品具有良好的晶粒度，进而保证良好的力学性能；通过控制镀锌工艺退火炉内的冷却速度及镀后的冷却模式，来控制使钢中的自由碳最大限度的以渗碳体的形式析出，使自由碳浓度降到最低；保证带钢有足够的过时效时间。这样可以使形成的渗碳体颗粒较大，由于渗碳体的颗粒大于基体中的自由碳的浓度差小形成的柯氏气团（横纹及抗褶皱的主要原因）速度慢，从各方面保证了带钢的加工成性能（抗出横纹及抗褶皱能力）。本发明中通过控制冷轧合适的压缩比，以防止冷轧的轧机负荷过大、轧制困难，实现产品组织的均匀性，来保证钢的冲压性能。

本发明通过有效控制钢中的碳含量同时配合合理的热轧、冷轧及镀锌工艺，保证产品具有很高冲压性能，同时通过合理控制镀锌生产工艺来保证产品在加工成形过程中防止出现横纹等冲压问题。本发明通过精细控制冲压级镀锌产品的热轧、冷轧生产工艺大大提高产品的冲压性能及对各种用途的适用性，可以大大增强企业市场竞争力，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。

实施例1：本高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法采用下述具体工艺。

铸坯（钢坯）化学成分（wt）：C 0.01%，Mn 0.18%，S 0.010%，P 0.017%，Si 0.02%，Als 0.041%，N 0.0035%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1150℃，均热（保温）时间2小时，终轧温度900℃，冷却采用前端冷却，卷取温度685℃。热轧带钢轧制规格为3.0×1020mm，性能为：抗拉强度331MPa，屈服强度282MPa，延伸率51.0%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为0.7×1020mm，压缩比为70%。

镀锌工序：生产线速度为90m/min，带钢的加热温度为807℃，带钢的均热温度810℃；采用前段集中冷却到带钢的入锌锅温度，退火炉内冷却前两台冷速27.6℃/s，同时保持较高的带钢入锌锅温度，带钢入锌锅温度465℃；镀后冷却在保证镀层表面质量的前提下使用后段冷却，即移动风机不使用，第一台风机开度10%，后面依次增大，保证带钢的过时效时间为60s；光整拉矫的总延伸率为2.0%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度255MPa，抗拉强度349MPa，A80 38.0%，屈服延伸0%，自然失效时间大于1个月。

实施例2：本高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法采用下述具体工艺。

铸坯化学成分（wt）：C 0.06%，Mn 0.18%，S 0.009%，P 0.013%，Si 0.02%，Als 0.031%，N 0.0033%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1110℃，均热时间2小时，终轧温度905℃，冷却采用前端冷却，卷取温度678℃。热轧带钢轧制规格为3.0×1020mm，性能为：抗拉强度344MPa，屈服强度278MPa，延伸率50.0%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为0.7×1000mm，压缩比为70%。

镀锌工序：生产线速度为90m/min，带钢的加热温度为808℃，带钢的均热温度807℃；采用前段集中冷却到带钢的入锌锅温度，退火炉内冷却前两台冷速27.6℃/s，同时保持较高的带钢入锌锅温度，带钢入锌锅温度460℃；镀后冷却在保证镀层表面质量的前提下使用后段冷却，即移动风机不使用，第一台风机开度10%，后面依次增大，保证带钢的过时效时间为60s；光整拉矫的总延伸率为1.6%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。

本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度243MPa，抗拉强度347MPa，A80 38.5%，屈服延伸0%，自然失效时间大于1个月。

实施例3：本高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法采用下述具体工艺。

铸坯化学成分（wt）：C 0.02%，Mn 0.17%，S 0.009%，P 0.013%，Si 0.018%，Als 0.035%，N 0.0030%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1100℃，均热时间2小时，终轧温度890℃，冷却采用前端冷却，卷取温度683℃。热轧带钢轧制规格为3.5×1020mm，性能：抗拉强度330MPa，屈服强度272MPa，延伸率51.0%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为0.8×100mm，压缩比为77.14%。

镀锌工序：生产线速度为80m/min，带钢的加热温度为795℃，带钢的均热温度800℃；采用前段集中冷却到带钢的入锌锅温度，退火炉内冷却前两台冷速24℃/s，同时保持较高的带钢入锌锅温度，带钢入锌锅温度467℃；镀后冷却在保证镀层表面质量的前提下使用后段冷却，即移动风机不使用，第一台风机开度10%，后面依次增大，保证带钢的过时效时间为67.5s；光整拉矫的总延伸率为1.8%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。

本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度249MPa，抗拉强度342MPa，A80 38.5%，屈服延伸1.0%，自然失效时间大于1个月。

实施例4：本高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法采用下述具体工艺。

铸坯化学成分（wt）：C 0.03%，Mn 0.18%，S 0.011%，P 0.022%，Si 0.022%，Als 0.035%，N 0.0030%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1100℃，均热时间2小时，终轧温度890℃，冷却采用前端冷却，卷取温度685℃。热轧带钢轧制规格为3.5×1020mm，性能：抗拉强度337MPa，屈服强度278MPa，延伸率47.0%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为0.8×1000mm，压缩比为77.14%。

镀锌工序：生产线速度为80m/min，带钢的加热温度为800℃，带钢的均热温度805℃；采用前段集中冷却到带钢的入锌锅温度，退火炉内冷却前两台冷速24℃/s，同时保持较高的带钢入锌锅温度，带钢入锌锅温度463℃；镀后冷却在保证镀层表面质量的前提下使用后段冷却，即移动风机不使用，第一台风机开度10%，后面依次增大，保证带钢的过时效时间为67.5s；光整拉矫的总延伸率为1.6%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。

本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度254MPa，抗拉强度334MPa，A80 39.5%，屈服延伸0%，自然失效时间大于1个月。

实施例5：本高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法采用下述具体工艺。

铸坯化学成分（wt）：C 0.035%，Mn 0.50%，S 0.016%，P 0.025%，Si 0.04%，Als 0.020%，N 0.0028%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1200℃，均热时间1.5小时，终轧温度910℃，冷却采用前端冷却，卷取温度700℃。热轧带钢轧制规格为2.75×1020mm，性能：抗拉强度336MPa，屈服强度259MPa，延伸率47.0%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为0.6×1000mm，压缩比为78.2%。

镀锌工序：生产线速度为95m/min，带钢的加热温度为830℃，带钢的均热温度783℃；采用前段集中冷却到带钢的入锌锅温度，退火炉内冷却前两台冷速30℃/s，同时保持较高的带钢入锌锅温度，带钢入锌锅温度475℃；镀后冷却在保证镀层表面质量的前提下使用后段冷却，即移动风机不使用，第一台风机开度10%，后面依次增大，保证带钢的过时效时间为50s；光整拉矫的总延伸率为1.7%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。

本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度253MPa，抗拉强度334MPa，A80 41.5%，屈服延伸0%，自然失效时间大于1个月。

实施例6：本高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法采用下述具体工艺。

铸坯化学成分（wt）：C 0.04%，Mn 0.10%，S 0.020%，P 0.021%，Si 0.05%，Als 0.048%，N 0.0040%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1170℃，均热时间1.0小时，终轧温度895℃，冷却采用前端冷却，卷取温度670℃。热轧带钢轧制规格为3.5×1020mm，性能：抗拉强度342MPa，屈服强度268MPa，延伸率45.0%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为0.9×1000mm，压缩比为74.3%。

镀锌工序：生产线速度为85m/min，带钢的加热温度为760℃，带钢的均热温度760℃；采用前段集中冷却到带钢的入锌锅温度，退火炉内冷却前两台冷速20℃/s，同时保持较高的带钢入锌锅温度，带钢入锌锅温度490℃；镀后冷却在保证镀层表面质量的前提下使用后段冷却，即移动风机不使用，第一台风机开度10%，后面依次增大，保证带钢的过时效时间为56s；光整拉矫的总延伸率为1.4%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。

本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度248MPa，抗拉强度332MPa，A80 39.85%，自然失效时间大于1个月。

Claims

1.一种高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法，其特征在于，所述钢带化学成分的质量百分含量为：C 0.01～0.06%，Mn 0.10～0.50%，S≤0.020%，P≤0.025%，Si≤0.05%，Als≥0.020%，N≤0.0040%，其余为Fe及允许范围内的夹杂；所述方法包括热轧、冷轧和镀锌工序；

2.根据权利要求1所述的高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法，其特征在于：所述冷轧工序中，冷轧压缩比为60%～85%。

3.根据权利要求1或2所述的高性能冲压级冷轧镀锌钢带的制备方法，其特征在于：所述镀锌工序中，光整机和拉矫机的总延伸率控制在1.4～2.0%。