CN105648330A - 一种热镀锌钢板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热镀锌钢板及其生产方法，涉及汽车用热镀锌钢板生产技术领域。一种热镀锌钢板的生产方法，该方法包括：对板坯依次进行热轧、卷取、冷轧、清洗、退火、镀锌、光整和拉矫的工艺处理。热轧包括粗轧和精轧，将精轧后得到的中间板坯以75～90℃/s的冷却速率冷却到790～820℃，再以20～30℃/s的冷却速率冷却到770～800℃，之后进行卷取。冷轧的压下率为78％～83％。退火采用连续退火的方式，退火均热温度为860～885℃，均热时间为40～70s。基板进入的锌锅镀锌的温度为450～470℃。本发明通过精确控制热轧、冷轧和连续退火各段温度工艺制度，形成了在续热镀锌机组上生产低屈服强度的热镀锌钢板的关键技术。

Description

一种热镀锌钢板及其生产方法
技术领域
本发明涉及汽车用热镀锌钢板生产技术领域，特别是涉及一种连续退火生产热镀锌钢板及其生产方法。
背景技术
随着汽车行业的发展，在车身中要求的高强度和高的成型性冷轧钢板，连续退火生产成型性能优良的代表性的专利有以下2项：
(1)200710048926.8深冲光整热镀锌钢板的生产方法
本发明组分及重量百分比为：C：0.003～0.006％，：0.02～0.04％，热轧卷取温度70～780℃，冷轧退火温度780～880℃。成品屈服强度180MPa左右，抗拉强度310MPa左右，伸长率42.0％左右，在0.21左右，在1.9左右。
(2)201210338992.X一种汽车用热镀锌钢板及其生产方法
本发明组分级重量百分比为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％，N≤0.004％。其余由Fe。成品屈服强度160MPa左右，抗拉强度287MPa左右，伸长率44.0％左右，r90值2.4左右，n90值0.24。该发明因添加B和N，且Mn含量范围较窄，工艺实施难度较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本的制造工艺实施难度小，生产成本低，能在连续热镀锌生产线稳定批量生产的低屈服强度、高强度、高成型性能、高表面质量的热镀锌钢板制造方法，满足市场的优良冲压成型的要求。
为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：一种热镀锌钢板的生产方法，所述方法包括：对板坯依次进行热轧、卷取、冷轧、清洗、退火、镀锌、光整和拉矫的工艺处理。
所述热轧包括粗轧和精轧，将精轧后得到的中间板坯以75～90℃/s的冷却速率冷却到790～820℃，再以20～30℃/s的冷却速率冷却到770～800℃，之后采用无芯移送热卷箱进行卷取。
所述冷轧的压下率为78％～83％。
所述退火采用连续退火的方式，退火均热温度为860～885℃，均热时间为40～70s。
所述镀锌，基板进入的锌锅温度为450～470℃。
本发明中，所述板坯是经过铁水脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理和RH脱碳工艺后，连铸成厚度为180～220mm的连铸坯。
本发明中，所述板坯的化学组成成分按重量百分比为：C：0.0010％～0.003％，Si：0.01～0.03％，Mn：0.10～0.20％，P：≤0.010％，S：≤0.010％，Als：0.010～0.050％，Ti：0.04％～0.08％，Nb：0.005％～0.02％；余量为Fe和不可避免杂质。
本发明中，所述热轧的开轧温度为1200℃～1240℃，所述热轧的终轧温度为920℃～940℃。
本发明中，所述光整的延伸率控制在0.5～0.8％，所述拉矫的延伸率控制在0.1～0.4％。
本发明中，所述粗轧后的板坯的厚度控制在33～36mm，所述精轧后的板坯厚度控制在3～5mm，所述冷轧后板坯厚度控制在0.6～1mm。
另外，本发明还提供一种热镀锌钢板，它的化学组成成分按重量百分比为：C：0.0010％～0.003％，Si：0.01～0.03％，Mn：0.10～0.20％，P：≤0.010％，S：≤0.010％，Als：0.010～0.050％，Ti：0.04％～0.08％，Nb：0.005％～0.02％；余量为Fe和不可避免杂质。
进一步的，本发明提供的热镀锌钢板，它的屈服强度为120～160MPa，抗拉强度为270～320MPa，伸长率≥46.0％，塑性应变比r90≥2.6，加工硬化指数n90≥0.26。
本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：在热轧工序，对于添加Nb和Ti的IF钢，刚析出的铌的碳化物和氮化物都很细小，对再结晶和晶粒长大影响很大，因此，需要析出相粗化。所以，Nb-IF钢一般要求高温卷取。本发明采用770～800℃卷取，在保证高温卷取前提下，对冷却速度进行控制，中间板坯以75～90℃/s的冷却速率冷却到790～820℃，再以20～30℃/s的冷却速率到卷取温度。冷却分为快速冷却+缓慢冷却两步，快速冷却是为了轧后晶粒细化，热轧得到细小均匀的铁素体和粗大的碳化物第二相。冷战工序，采用较大的冷轧压下率，为78％～83％，是为了积累足够的变形能，使晶粒破碎的彻底，形成变形带，增加足够多的形核点。连续退火工序，由于IF钢的r值是由织构决定的，而织构主要是在再结晶退火过程中形成的，因此，再结晶退火的目的是发展有利织构，促使再结晶晶粒适当长大。因此一般来说，退火温度越高(直至α/γ相变点)，r值越高。对于热镀锌连续退火，要选择在短时间内能够发生再结晶并晶粒长大的IF钢，即再结晶温度低的IF钢，这样使析出相粗化非常重要，根据机组装备及钢种特性，退火均热温度为860～885℃。
形成了在续热镀锌机组上生产低屈服强度、并具有高加工硬化指数的热镀锌钢板的关键技术。该产品力学性能满足要求、冲压性能优良。且轧制工艺控制简单和适应性较强，极大地丰富和完善了冷轧产品结构。
另一方面，本发明通过对板坯的化学组成成分及其重量的控制，尤其是对Ti和Nb的范围控制，使得热镀锌钢板的塑性应变比r90和加工硬化指数n90都有相应提高。
Ti能与钢中的碳、氮、硫结合形成碳化物、氮化物和硫化物(或碳硫化物)，
要得到好的深冲性能，保持一定的过剩钛(Ti*)是必要的：
r值随着Ti*的增加而增大，虽然增加过剩钛可以改善或使其性能不变，但随着过剩钛的增加，再结晶温度会升高。由于Nb-IF钢中不管是固溶铌还是NbC(N)析出相(一般在γ/α相变时或相变后析出，很细小)，对再结晶和晶粒长大都具有明显的阻碍作用。Ti-Nb-IF钢一般要求：3.42N≤Ti≤3.42N+1.5S，Nb≥7.75C，用钛来固定氮和部分硫，未被钛完全固定的硫与锰结合形成MnS，碳由铌来固定。这样，钢中就避免了过剩钛的存在，从而减少条纹缺陷的产生。通过Ti和Nb清除间隙原子，喜欢热轧晶粒，阻碍退火后晶粒的过分长大，保证成品的性能。
热轧工序对卷取温度的控制，为了清除间隙原子，温度过高，热轧晶粒过分粗大，温度过低，晶粒太细，都会恶化成品组织，影响力学性能。冷轧工序，压下率过大，轧机负荷增加，还有可能会轧断带，压下率过小，成品晶粒较为粗大。退火工序，退火温度过高，晶粒过分粗大，退火温度过低，不能完成再结晶，都会影响成品性能。
本发明成分设计简单、工艺控制窗口大和适应性较强，产品表面质量优良。
附图说明
图1是实施例1成品的显微组织图。
具体实施方式
下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
实施例1：
一种热镀锌钢板的生产方法，按通常铁水脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理和RH脱碳工艺，经连铸成200mm厚的连铸坯。其化学成分的重量百分比为：C：0.002％，Si：0.02％，Mn：0.13％，P：0.007％，S：0.007％，Als：0.043％，Ti：0.061％，Nb：0.013％；余量为Fe和不可避免杂质。热轧加热至1210℃进行粗轧，粗轧后中间板坯厚度35.0mm，热轧终轧温度为920℃，精轧后以80℃/s的冷却速率冷却到803℃，再以23℃/s的冷却速率冷却到785℃，采用无芯移送热卷箱进行卷取。精轧后厚度4.0mm。结合冷轧机的能力，冷轧压下率为80％，冷轧板厚度0.8mm。随后经过清洗工序，除去带钢表面残油、氧化铁皮、铁粉等，进入连续退火炉，退火均热温度为869℃，均热时间为65s，基板入锌锅进行镀锌，入锌锅温度为460℃。随后经过气刀吹扫、冷却，光整和拉矫延伸率分别控制在0.60％和0.1％范围内，随后进行表面钝化处理并卷取。成品表面为FC级，显微组织图如图1所示，为100％的铁素体组织，晶粒细小均匀。成品屈服强度、抗拉强度、伸长率、n90、r90分别为142MPa、294MPa、49.5％、0.28、3.2，成品为铁素体100％组织，晶粒度8.5级。
实施例2
一种热镀锌钢板的生产方法，其生产步骤与实施例1相同，其生产参数与实施例1的区别是，连铸坯的化学成分的重量百分比为：C：0.002％，Si：0.02％，Mn：0.13％，P：0.007％，S：0.007％，Als：0.043％，Ti：0.061％，Nb：0.005％；余量为Fe和不可避免杂质。热轧加热至1220℃进行粗轧，热轧终轧温度为930℃，精轧后以75℃/s的冷却速率冷却到815℃，再以25℃/s的冷却速率冷却到795℃。进入连续退火炉，退火均热温度为860℃，均热时间为40s。所得成品表面为FC级。所得成品屈服强度、抗拉强度、伸长率、n90、r90分别为150MPa、304MPa、48.5％、0.27、3.0，成品为铁素体100％组织，晶粒度8.5级。
实施例3
一种热镀锌钢板的生产方法，其生产步骤与实施例1相同，其生产参数与实施例1的区别是，连铸坯的化学成分的重量百分比为：C：0.002％，Si：0.02％，Mn：0.13％，P：0.007％，S：0.007％，Als：0.043％，Ti：0.061％，Nb：0.02％；余量为Fe和不可避免杂质。热轧加热至1240℃进行粗轧，热轧终轧温度为940℃，精轧后以90℃/s的冷却速率冷却到790℃，再以30℃/s的冷却速率冷却到770℃。进入连续退火炉，退火均热温度为885℃，均热时间为70s。所得成品表面为FC级。所得成品屈服强度、抗拉强度、伸长率、n90、r90分别为156MPa、315MPa、47.0％、0.26、2.8，成品为铁素体100％组织，晶粒度9.0级。
本发明所有实施例中屈服强度、抗拉强度、伸长率的测试方法按照GBT228-2002金属材料室温拉伸试验方法进行；塑性应变比r的测试方法按照GBT5027-2007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n的测试方法按照GBT5028-2008金属薄板和薄带拉伸应变硬化指数(n值)试验方法进行，n90、r90表示板平面中与轧制方向呈90°时相应地值。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种热镀锌钢板的生产方法，所述方法包括：对板坯依次进行热轧、卷取、冷轧、清洗、退火、镀锌、光整和拉矫的工艺处理，其特征在于：
所述热轧包括粗轧和精轧，将精轧后得到的中间板坯以75～90℃/s的冷却速率冷却到790～820℃，再以20～30℃/s的冷却速率冷却到770～800℃，之后采用无芯移送热卷箱进行卷取；
所述冷轧的压下率为78％～83％；
所述退火采用连续退火的方式，退火均热温度为860～885℃，均热时间为40～70s；
所述镀锌，基板进入的锌锅温度为450～470℃。
2.根据权利要求1所述的一种热镀锌钢板的生产方法，其特征在于：所述板坯是经过铁水脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理和RH脱碳工艺后，连铸成厚度为180～220mm的连铸坯。
3.根据权利要求1或2所述的一种热镀锌钢板的生产方法，其特征在于：所述板坯的化学组成成分按重量百分比为：C：0.0010％～0.003％，Si：0.01～0.03％，Mn：0.10～0.20％，P：≤0.010％，S：≤0.010％，Als：0.010～0.050％，Ti：0.04％～0.08％，Nb：0.005％～0.02％；余量为Fe和不可避免杂质。
4.根据权利要求1所述的一种热镀锌钢板的生产方法，其特征在于：所述热轧的开轧温度为1200℃～1240℃，所述热轧的终轧温度为920℃～940℃。
5.根据权利要求1所述的一种热镀锌钢板的生产方法，其特征在于：所述光整的延伸率控制在0.5～0.8％，所述拉矫的延伸率控制在0.1～0.4％。
6.根据权利要求2所述的一种热镀锌钢板的生产方法，其特征在于：所述粗轧后的板坯的厚度为33～36mm，所述精轧后的板坯厚度为3～5mm，所述冷轧后板坯厚度为0.6～1mm。
7.一种热镀锌钢板，其特征在于：所述热镀锌钢板的化学组成成分按重量百分比为：C：0.0010％～0.003％，Si：0.01～0.03％，Mn：0.10～0.20％，P：≤0.010％，S：≤0.010％，Als：0.010～0.050％，Ti：0.04％～0.08％，Nb：0.005％～0.02％；余量为Fe和不可避免杂质。
8.根据权利要求7所述的一种热镀锌钢板，其特征在于：所述热镀锌钢板的屈服强度为120～160MPa，抗拉强度为270～320MPa，伸长率≥46.0％，塑性应变比r90≥2.6，加工硬化指数n90≥0.26。
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