CN107326277B - 480MPa级镀锌带钢及其生产方法 - Google Patents

480MPa级镀锌带钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明480MPa级镀锌带钢，各成分质量百分比：C0.05～0.0.09，Si≤0.05，Mn0.8～1.0，P≤0.016，S≤0.008，Nb0.015～0.035，Als0.020～0.045，N≤0.007，Ti0.015～0.035，Ca0.0015～0.0030，余量为Fe；转炉、LF精炼采用低氮模式冶炼，连铸保护浇铸控制增氮；精炼结束后钙处理；钢水中酸不溶铝质量百分数≤45ppm，酸不溶铝与钙质量百分数比值为0.5‑1.5，酸不溶铝与酸溶铝质量百分数比值在0.05‑0.20之间。本发明生产成本低，产品综合力学性能优越，表面质量满足GB2518和EN10346中FB表面等级要求。

Description

480MPa级镀锌带钢及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金板材生产技术领域，尤其是一种480MPa级镀锌带钢及其生产方法。
背景技术
随着汽车产量的增长，人们越来越重视汽车尾气的排放。高强钢在汽车上的应用，一方面有利于实现汽车轻量化，降低汽车尾气排放量；另一方面也提高了车内人员安全保障。更为重要的是，为了保证汽车板耐腐蚀性能，镀锌汽车板的使用量也在逐年增加，尤其是抗拉强度大于等于480MPa的镀锌汽车板需求量更是与日俱增；目前生产抗拉强度大于480MPa的镀锌汽车板的方法主要是双相钢等相变强化方法，其特点是添加Cr、Mo等马氏体形成元素，利用相变提高钢的抗拉强度；该工艺方法贵重合金成本高，同时对镀锌设备快速冷却能力要求极高，而不具有普遍推广的适用性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种480MPa级镀锌带钢，避免使用Cr、Mo等贵重合金，有效降低生产成本，可在保证带钢抗拉强度的同时，使钢材延伸率达22%以上；本发明还提供一种480MPa级镀锌带钢的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种480MPa级镀锌带钢，其化学成分质量百分含量分别为：C：0.05～0.0.09%，Si：≤0.05%，Mn：0.8～1.0%，P：≤0.016%；S：≤0.008%，Nb：0.015～0.035%，Als：0.020～0.045%，N：≤0.007%，Ti：0.015～0.035%，Ca：0.0015～0.0030%，余量为Fe。
上述的480MPa级镀锌带钢，其化学成分的质量百分含量优选为：C：0.07～0.0.08%，Si：≤0.05%，Mn：0.9～1.0%，P：≤0.011%；S：≤0.008%，Nb：0.015～0.035%，Als：0.020～0.040%，N：≤0.005%，Ti：0.015～0.030%，Ca：0.0015～0.0030%，余量为Fe。
480MPa级镀锌带钢的生产方法，所述镀锌带钢的化学成分质量百分含量分别为：C：0.05～0.0.09%，Si：≤0.05%，Mn：0.8～1.0%，P：≤0.016%；S：≤0.008%，Nb：0.015～0.035%，Als：0.020～0.045%，N：≤0.007%，Ti：0.015～0.035%，Ca：0.0015～0.0030%，余量为Fe。
上述的480MPa级镀锌带钢的生产方法，包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、热轧、镀锌前连续退火和镀锌后光整拉矫工序；其中转炉、LF精炼采用低氮模式冶炼，连铸保护浇铸控制增氮；LF精炼结束后进行钙处理，要求利用底吹氩气净吹钢水8～10min，保证夹杂物充分上浮；钙处理结束后钢水中酸不溶铝质量百分数≤45ppm，酸不溶铝与钙质量百分数比值控制在0.5-1.5之间，酸不溶铝与酸溶铝质量百分数比值控制在0.05-0.20之间。
上述的480MPa级镀锌带钢的生产方法，所述热轧工序中板坯加热温度为1220～1260℃，精轧开轧温度为1100～1150℃，终轧温度为880～940℃，卷取温度为620～680℃；热轧过程中，采用保温罩保温，终轧后采取前段冷却至710～760℃，冷却速率20～30℃/S。
上述的480MPa级镀锌带钢的生产方法，所述镀锌前连续退火工序中，均热温度为790～840℃，缓冷温度为670～710℃，快冷温度为410～465℃；镀锌后光整拉矫工序中，镀锌后光整延伸率控制范围为0.6～1.5%，拉矫机延伸率控制范围为0.1～0.4%，光整延伸率+拉矫延伸率≤1.6%。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明在不添加Cr、Mo等合金元素的前提下，利用Nb元素提高细晶强化作用，Mn元素提升固溶强化作用；合理降低影响镀锌表面质量和成型性能的Si元素；合理降低影响成型性能的P、S元素；合理添加Ti元素提高焊接性能；提出了以钢水中酸不溶铝与Ca、酸不溶铝与酸溶铝质量百分数比值的调整方法来提高钢水纯净度，降低产品夹杂缺陷产生几率。
本发明方法向钢中添加了适量的Nb、Mn合金，设定N、Al含量，通过控制热轧和退火工艺，在控制带钢组织的同时，控制钢中Nb和ALN析出物的形貌、分布并实现Mn元素的均匀分布，达到细晶强化、固溶强化和析出强化效果，实现产品抗拉强度达到480MPa。
本发明方法通过合理控制光整机和拉矫机延伸率，可提升带钢产品的综合力学性能，在保证产品强度的同时，使带钢延伸率达到22%以上，保证带钢具有优良的成型性能，避免使用双相钢、复相钢生产技术，降低生产控制难度；同时避免添加Cr、Mo等合金，降低生产成本；降低Si元素使用量，提高镀锌表面质量；本发明得到的镀锌带钢的抗拉强度为480～550MPa，屈服强度400～460MPa，延伸率为22～27%；可生产带钢的厚度范围为0.8～2.5mm，镀锌成品表面质量完全满足GB2518和EN10346中FB表面等级控制要求。
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1－13：本480MPa级镀锌带钢的最终化学成分以及生产方法的工艺条件如下所述。
（1）本镀锌带钢采用转炉冶炼、LF精炼、连铸、热轧、冷轧、连续退火、镀锌工序制备而成，连铸工序后铸件的化学成分见表1：
表1：铸件化学成分
（2）热轧工序：
热轧过程中要发生第二相粒子的固溶和析出、奥氏体的形变和再结晶、铁素体转变，因此热轧是质量控制的重要环节；通过加热温度、终轧温度和卷取温度的联合设置，并且控制精轧后前段冷却，可以导致弥散细小的二相粒子析出，实现晶粒细化；各实施例热轧工序具体的工艺参数见表2：
表2：热轧工艺参数
（3）镀锌前连续退火与镀锌后光整拉矫工艺
镀锌前连续退火工序通过设计合理的均热、缓冷、快冷温度以及冷速，获得镀锌带钢所必需的显微组织；均热温度保证形成晶粒大小和形态均匀，控制缓冷温度、快冷温度和冷却速率促进均热形成的铁素体晶粒中C、N元素向奥氏体中扩散，利用扩散相变机理降低新生铁素体杂质含量，并保证晶粒较均匀细小，不过分长大。
表3 ：镀锌前连续退火和光整拉矫工艺
（4）各实施例所得产品力学性能见表4.
表4：产品力学性能
由表4可知，实施例1-13所得产品完全能满足480MPa级镀锌带钢的性能要求。

Claims (5)

1.一种480MPa级镀锌带钢，其特征在于：带钢化学成分质量百分含量分别为：C：0.05～0.0.09%，Si：≤0.05%，Mn：0.8～1.0%，P：≤0.016%；S：≤0.008%，Nb：0.015～0.035%，Als：0.020～0.045%，N：≤0.007%，Ti：0.015～0.035%，Ca：0.0015～0.0030%，余量为Fe；所述带钢的厚度范围为0.8～2.5mm；
所述镀锌带钢由如下方法制成：包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、热轧、镀锌前连续退火和镀锌后光整拉矫工序；其中转炉冶炼、LF精炼采用低氮模式冶炼，连铸保护浇铸控制增氮；LF精炼结束后进行钙处理，要求利用底吹氩气净吹钢水8～10min，保证夹杂物充分上浮；钙处理结束后钢水中酸不溶铝质量百分数≤45ppm，酸不溶铝与钙质量百分数比值为0.5-1.5，酸不溶铝与酸溶铝质量百分数比值控制在0.05-0.20之间；热轧工序中板坯加热温度为1220～1260℃，精轧开轧温度为1100～1150℃，终轧温度为880～940℃，卷取温度为620～680℃；热轧过程中，采用保温罩保温，终轧后采取前段冷却至710～760℃，冷却速率20～30℃/S；所述镀锌前连续退火工序中，均热温度为790～840℃，缓冷温度为670～710℃，快冷温度为410～465℃；镀锌后光整拉矫工序中，镀锌后光整延伸率控制范围为0.6～1.5%，拉矫机延伸率控制范围为0.1～0.4%，光整延伸率+拉矫延伸率≤1.6%。
2.如权利要求1所述的480MPa级镀锌带钢，其特征在于：带钢化学成分的质量百分含量优选为：C：0.07～0.0.08%，Si：≤0.05%，Mn：0.9～1.0%，P：≤0.011%；S：≤0.008%，Nb：0.015～0.035%，Als：0.020～0.040%，N：≤0.005%，Ti：0.015～0.030%，Ca：0.0015～0.0030%，余量为Fe。
3.480MPa级镀锌带钢的生产方法，其特征在于：所述镀锌带钢的化学成分质量百分含量分别为：C：0.05～0.0.09%，Si：≤0.05%，Mn：0.8～1.0%，P：≤0.016%；S：≤0.008%，Nb：0.015～0.035%，Als：0.020～0.045%，N：≤0.007%，Ti：0.015～0.035%，Ca：0.0015～0.0030%，余量为Fe；所述生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、热轧、镀锌前连续退火和镀锌后光整拉矫工序；其中转炉、LF精炼采用低氮模式冶炼，连铸保护浇铸控制增氮；LF精炼结束后进行钙处理，要求利用底吹氩气净吹钢水8～10min，保证夹杂物充分上浮；钙处理结束后钢水中酸不溶铝质量百分数≤45ppm，酸不溶铝与钙质量百分数比值为0.5-1.5，酸不溶铝与酸溶铝质量百分数比值控制在0.05-0.20之间。
4.如权利要求3所述的480MPa级镀锌带钢的生产方法，其特征在于：所述热轧工序中板坯加热温度为1220～1260℃，精轧开轧温度为1100～1150℃，终轧温度为880～940℃，卷取温度为620～680℃；热轧过程中，采用保温罩保温，终轧后采取前段冷却至710～760℃，冷却速率20～30℃/S。
5.如权利要求4所述的480MPa级镀锌带钢的生产方法，其特征在于：所述镀锌前连续退火工序中，均热温度为790～840℃，缓冷温度为670～710℃，快冷温度为410～465℃；镀锌后光整拉矫工序中，镀锌后光整延伸率控制范围为0.6～1.5%，拉矫机延伸率控制范围为0.1～0.4%，光整延伸率+拉矫延伸率≤1.6%。
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