CN105886750A - 1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法,其采用Q&P钢的冷硬卷进行连续热镀锌,包括加热段、均热段、淬火段、再加热段、配分段、热镀锌段和冷却段;所述加热段:对冷硬卷进行预氧化,预氧化温度610~750℃,预氧化时间10~60s,预氧化气氛为氮气和空气的混合气氛,最终氧含量300~20000ppm;所述均热段:均热温度800~950℃,均热时间30~150s,炉内气氛中氢气含量4%~5%,露点‑35~‑50℃;所述淬火段:采用高氢或水进行淬火冷却,冷却至280℃~350℃;所述再加热段和配分段:以8~20℃/s加热到配分温度380~450℃,配分时间60~300s;所述热镀锌段:热镀锌温度460℃,热浸镀时间3~10s;所述冷却段:采用空气或氮气冷却,冷却速率15℃/s,冷却至150℃。本方法提高了Q&P钢热镀锌粘附性能。

Description

1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法
技术领域
[00011 本发明涉及一种钢板的热镀锌方法,尤其是一种1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方 法。
背景技术
[0002] Q&P钢具有优良的抗拉强度与伸长率,抗拉强度达到1200MPa的同时伸长率达到了 14%以上,广泛应用于汽车防撞杆、结构件、底盘等零部件。Q&P采用80~90%马氏体强化,因 此强度很高;同时利用"碳分配",提高塑性。"碳分配"工艺与原理:将钢加热至奥氏体区,然 后快速冷却至淬火温度和稍高的配分温度条件下进行保温,将马氏体中过饱和的碳扩散至 奥氏体而不形成或形成极少碳化物,使得5~20%体积分数的稳定残余奥氏体保留至室温; 残余奥氏体在变形过程中发生应力诱发马氏体相变,产生TRIP效应,吸收大量变形能,大大 提高了 Q&P的塑性。
[0003] Q&P钢中一般添加超过1.0%质量百分比的Si、Mn、Al等元素抑制渗碳体的析出,提 高钢中奥氏体的稳定性,从而提高Q&P钢力学性能,但是钢中添加 Si、Μη、Α1元素含量过高 时,使用常规方法热镀锌过程中,加热和均热过程中Q&P钢表面Si、Μη等元素易于发生外氧 化,热浸镀后镀层粘附性难以保证,成形后容易造成脱锌。
发明内容
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种能有效地提尚粘附性能的1180MPa级Q&P钢 的连续热镀锌方法。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:采用Q&P钢的冷硬卷进行连续 热镀锌,包括加热段、均热段、淬火段、再加热段、配分段、热镀锌段和冷却段; 所述加热段:对冷硬卷进行预氧化,预氧化温度610~750°C,预氧化时间10~60s; 所述均热段:均热温度800~950°C,均热时间30~150s,炉内气氛中氢气体积百分含量 为4%~5%,露点-35~-50 °C ; 所述淬火段:采用高氢或水进行淬火冷却,冷却至280°C~350°C ; 所述再加热段和配分段:以8~20°C/s加热到配分温度380~450°C,配分时间60~ 300s〇
[0006] 本发明所述加热段中,预氧化气氛为氮气和空气的混合气体,其氧含量为300~ 20000ppm。
[0007] 本发明所述淬火段中,采用高氢淬火冷却时的淬火介质为H2-N2混合气体,氢气体 积百分比含量5%~30%,冷速40~170°C/s。所述淬火段中,采用水淬火冷却时的冷速为40~ 50(TC/s 〇
[0008] 本发明所述热镀锌段:热镀锌温度440~470°C,热浸镀时间3~10s。
[0009] 本发明所述冷却段:采用空气或氮气冷却,冷却速率10~40°C/s,冷却至100~180 Γ。
[0010] 本发明所述冷硬卷化学成分的重量百分含量为:C 0.15~0.25%,Si 0.3~2.0%, Μη 1.0~5.0%,S彡0·01%,Ρ彡0·01%,Η彡20ppm,Al 0.02~2.0%,Nb 0.01 ~0.04%,其余为Fe 及不可避免的杂质。
[0011] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明采用预氧化+高温还原的措施 极大的提高了 Q&P钢热镀锌粘附性能。本发明获得了粘附性良好的热镀锌Q&P钢,力学性能 优异,且成形时锌层不会开裂。
附图说明
[0012] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0013] 图1是本发明中Q&P钢连续热镀锌后金相组织图。
具体实施方式
[0014] 本1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法采用下述工艺步骤生产而成: (1)采用Q&P钢的冷硬卷进行连续热镀锌,该冷硬卷的生产工艺流程为:冶炼一连铸一 热乳一酸乳。
[0015] A、钢水经转炉、LF炉、连铸等工艺制成连铸坯。连铸坯化学成分的质量百分含量 为:C 0.15~0.25%,Si 0.3~2·0%,Μη 1.0~5.0%,S彡0·01%,Ρ彡0·01%,Η彡20ppm,Al 0.02 ~2.0%,Nb 0.01~0.04%,其余为Fe及不可避免的杂质。
[0016] B、所述热乳:包括加热、粗乳、精乳、层流冷却和卷取,制成3~5mm厚度的热乳卷。 其中,加热温度1180°C,保温1.5小时;精乳总压下量》60%,精乳开乳温度970°C,终乳温度 850°C,终冷温度(卷取温度)600°C。
[0017] C、所述酸乳:热乳卷通过酸洗+冷连乳或酸洗+单机架冷乳乳制成0.8~2.5mm厚 度冷硬卷;冷乳总压下量,根据最终产品厚度而定,总压下量多60%。
[0018] (2)所述连续热镀锌过程的工艺流程为:加热一均热一淬火一再加热一配分一热 镀锌一冷却。
[0019] A、所述加热段:为了保证钢种具有很好的涂镀性,对冷硬卷进行预氧化,加热速率 2~10°C/s,预氧化温度610~750°C,预氧化时间10~60s,预氧化气氛为氮气和空气的混合 气氛,气氛中的氧含量为300~20000ppm,采用氮气和空气在炉外充分混合的方式获得气 氛。
[0020] B、所述均热段:在均热段对冷硬卷表面进行还原,均热温度(奥氏体化温度)800~ 9 50 °C,均热时间(奥氏体化时间)3 0~15 0 s,炉内气氛中氢气体积百分含量4 %~5 %,露点-3 5 ~-5(TC〇
[0021] C、所述淬火段:采用高氢或水进行淬火冷却,冷却至终冷温度280°C~350°C;采用 高氢淬火冷却时的淬火介质为H2-N2混合气体,混合气体中氢气的体积百分含量为5%~30%, 冷速40~170°C/s;采用水淬火冷却时的冷速为40~500°C/s。
[0022] D、所述再加热段和配分段:以8~20°C/s的速度加热到配分温度380~450°C,配分 时间60~300s。
[0023] E、所述热镀锌段:热镀锌温度440~470°C,热浸镀时间3~10s;锌液成分的质量百 分含量为:A1 0.182~0.250%,Fe 0.004~0.02%,Sb彡0.003%,其余为Zn及不可避免杂质。
[0024] F、所述冷却段:采用空气或氮气冷却,冷却速率10~40°C/s,冷却至终冷温度100 ~180°C ;即可得到所述的Q&P钢镀锌钢板。
[0025] 实施例1 一7:本1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法的具体工艺如下所述。
[0026] (1)各实施例中Q&P钢的化学成分见表1。
[0027] 表1:各实施例Q&P钢的化学成分
Figure CN105886750AD00051
表1中的单位为质量百分比,除Η为ppm外,其余为%;成分的余量为Fe及不可避免的杂 质。
[0028] (2)各实施例中的热乳和酸乳工艺为:加热温度1180°C,保温1.5小时;精乳开乳温 度970°C,终乳温度850°C,精乳总压下量80%;终冷温度600°C ;所述热乳后的热乳卷经酸乳, 乳制成1.5mm厚度冷硬卷。
[0029] (3)各实施例连续热镀锌中加热段和均热段的工艺见表2。
[0030]表2:各实施例中加热段和均热段的工艺
Figure CN105886750AD00052
表3中,加热段的开始温度、结束温度,分别指预氧化开始温度和预氧化结束温度;氧含 量指氮气和空气混合气氛中的氧含量;氢气含量指均热炉内气氛中的氢气体积含量。
[0031 ] (4)各实施例连续热镀锌中淬火段至冷却段的工艺见表3。
[0032]表3:各实施例中淬火段至冷却段的工艺
Figure CN105886750AD00061
表4中的淬火段,实施例1 一4采用H2-N2混合气体进行淬火冷却,氢气体积含量分别为: 5%、12%、20%、30%;实施例5 - 7采用水进行淬火冷却。
[0033] (5)各实施例所得Q&P钢热镀锌钢板产品的力学性能见表4。
[0034]表4:各实施例产品的力学性能
Figure CN105886750AD00062
图1为实施例1所得Q&P钢热镀锌钢板的金相组织图(ΙΟμπι),由图1可见,该热镀锌Q&P钢 组织晶粒细小、均匀,为M+A+F组织,因此具有高强度与高塑性。

Claims (7)

1. 一种1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法,其特征在于:采用Q&P钢的冷硬卷进行连续 热镀锌,包括加热段、均热段、淬火段、再加热段、配分段、热镀锌段和冷却段; 所述加热段:对冷硬卷进行预氧化,预氧化温度610~750°C,预氧化时间10~60s; 所述均热段:均热温度800~950°C,均热时间30~150s,炉内气氛中氢气体积百分含量 为4%~5%,露点-35~-50 °C ; 所述淬火段:采用高氢或水进行淬火冷却,冷却至280°C~350°C ; 所述再加热段和配分段:以8~20°C/s加热到配分温度380~450°C,配分时间60~ 300s〇
2. 根据权利要求1所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法,其特征在于:所述加热段 中,预氧化气氛为氮气和空气的混合气体,其氧含量为300~20000ppm。
3. 根据权利要求1所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法,其特征在于:所述淬火段 中,采用高氢淬火冷却时的淬火介质为出-犯混合气体,氢气体积百分含量5%~30%,冷速40 ~17(TC/s〇
4. 根据权利要求1所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法,其特征在于:所述淬火段 中,采用水淬火冷却时的冷速为40~500°C/s。
5. 根据权利要求1所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法,其特征在于,所述热镀锌 段:热镀锌温度440~470 °C,热浸镀时间3~IOs。
6. 根据权利要求1所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法,其特征在于,所述冷却 段:采用空气或氮气冷却,冷却速率10~40 °C/s,冷却至100~180°C。
7. 根据权利要求1 一 6任意一项所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法,其特征在 于,所述冷硬卷化学成分的重量百分含量为:C 0.15~0.25%,Si 0.3~2.0%,Μη 1.0~ 5.0%,5彡0.01%,卩彡0.01%,!1彡2(^?111410.02~2.0%,他0.01~0.04%,其余为卩6及不可避 免的杂质。
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