CN107557669A

CN107557669A - 低成本高成形性能热镀锌钢板及其制备方法

Info

Publication number: CN107557669A
Application number: CN201710995297.3A
Authority: CN
Inventors: 王敏莉; 郑之旺; 邝春福; 张功庭
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2018-01-09

Abstract

本发明属于钢板制造技术领域，具体涉及一种热镀锌钢板及其制备方法。针对现有方法制备的热镀锌钢板力学性能欠佳、延伸性能不好等问题，本发明提供了一种热镀锌钢板及其制备方法，本发明热镀锌钢板的化学成分为：按重量百分比计，C：0.04～0.10％，Si：0.2～0.5％，Mn：0.70～1.4％，P：0.010～0.040％，S：≤0.015％，Als：0.020～0.080％，Nb：0.020～0.060％，余量为Fe和不可避免杂质。其制备方法为：将冶炼钢水经冶炼‑热轧‑酸轧‑热镀锌‑退火工序后，得到热镀锌钢板。本发明制备的热镀锌钢板屈服强度为380～480MPa、抗拉强度为440～500MPa、延伸率≥28.0％、n90≥0.15，力学性能和成型性能优良，能够满足汽车外板用户使用要求。

Description

低成本高成形性能热镀锌钢板及其制备方法

技术领域

本发明属于热镀锌钢板生产技术领域，具体涉及一种低成本高成形性能热镀锌钢板及其制备方法。

背景技术

汽车用冷轧低合金高强钢具有更低的成本，在汽车内部结构件中仍具有广泛的应用。

(1)CN 101956125B公开了一种薄规格低合金高强度系列钢的柔性制造方法，采用简单的C-Mn钢基础成分，通过控轧控冷实现屈服强度345MPa～550MPa级钢材分级控制。但该发明专利基于薄板坯连铸连轧工艺，且其最终产品为热轧产品，未提供冷轧及退火工序性能分级控制方法。CN1288269C公开了一种低合金高强用钢制造方法，其成分(质量百分比，％)为C0.06～0.09、Mn1.30～1.40、Si0.195～0.305、P≤0.015、S≤0.006、V0.025～0.035、Nb0.015～0.025、Ti0.010～0.020、Al0.020～0.035、CaO0.0015～0.0045，其重点在于冶炼工艺的制造方法，主要解决边部角裂纹和钢的纯净度问题

(2)CN 102492823B公开了一种屈服强度420MPa级冷轧低合金高强钢板的连续退火工艺，主要解决屈服强度420MPa级冷轧低合金高强钢连续退火工艺参数的设定问题。

(3)CN103789625B公开了一种罩式退火生产微合金化冷轧低合金高强钢的方法，其成分设计为：C0.05～0.10Wt％、Mn0.5～1.5Wt％、S≤0.020Wt％、Si≤0.5Wt％、Nb0.01～0.05Wt％、Ti0.01～0.06Wt％，结合罩式退火工艺，可获得屈服强度为462MPa、抗拉强度579MPa、延伸率A80为24％的综合性能。以上专利仅限于一种强度级别冷轧低合金高强钢的制造方法，均未提及解决低成本制造及性能分级的控制方法。

上述方法虽能制备得到热镀锌钢板，但热镀锌钢板的屈服强度和抗拉强度都较低，力学性能欠佳，成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：现有方法制备的热镀锌钢板力学性能欠佳、延伸性能不好、成本高等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种低成本高成形性能热镀锌钢板及其制备方法，该热镀锌钢板屈服强度为380～480MPa、抗拉强度为440～500MPa、延伸率≥28.0％、n90≥0.15，可操作性强，成本低。

本发明提供了一种低成本高成形性能热镀锌钢板，其化学成分为：按重量百分比计，C：0.04～0.10％，Si：0.2～0.5％，Mn：0.70～1.4％，P：0.010～0.040％，S：≤0.015％，Als：0.020～0.080％，Nb：0.020～0.060％，余量为Fe和不可避免杂质。

其中，上述低成本高成形性能热镀锌钢板中，该钢板的屈服强度为380～480MPa、抗拉强度为440～500MPa、延伸率≥28.0％、n90≥0.15。

本发明还提供了一种上述低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法，包括以下步骤：

将冶炼钢水经冶炼-热轧-酸轧-热镀锌-退火工序后，得到热镀锌钢板；所述热轧包括加热、除磷、粗轧、精轧、层流冷却和卷取工序。

其中，上述低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法中，所述热轧中精轧开轧温度为1100～1250℃，终轧温度为870～950℃。

其中，上述低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法中，所述热轧中卷取温度为570～650℃。

其中，上述低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法中，所述酸轧工序中冷轧压下率为50～80％。

其中，上述低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法中，所述退火工序具体为：从780～850℃以10～50℃/s的速度冷却至440～470℃，镀锌7～30s，再以5～10℃/s的速度终冷至室温。

其中，上述低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法中，炉内保护气氛露点温度为-25～-60℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供了一种低成本高成形性能热镀锌钢板，通过降低Mn和Nb的含量，配合其他成分的精确设计，结合特有的轧制及连续退火热镀锌工艺，制备得到一种表面质量优良、成形性能优异的热镀锌钢板。该钢板的屈服强度为380～480MPa、抗拉强度为440～500MPa、延伸率≥28.0％、n90≥0.15，能够同时保证抗拉强度和延伸率满足汽车外板用户使用要求，开发了一种新的汽车用热镀锌钢板。

具体实施方式

本发明的低成本高成形性能热镀锌钢板碳含量设计主要考虑强度、成形性和焊接性能的匹配，如果碳含量低于0.04％，则钢板的强度低，需添加更多的其它强化合金元素才能达到高强度要求，增加生产成本。若高于0.10％，则钢板的成形性和焊接性将降低，同时不利于低强度级别性能控制。因此，本发明低成本高成形性能热镀锌钢板的碳含量为0.04～0.10％。

同时，为了提高固溶强化效果，净化再结晶铁素体，促进珠光体转变，提高试验钢的耐时效性能，本发明的热镀锌钢板还含有少量的硅和磷，Si含量为Si：0.20～0.50％，P含量为0.010～0.040％。

Mn在钢板中能够以固溶强化形式提高强度，并且与硫结合成MnS，可以防止因FeS所造成的热裂纹，但Mn含量过高，会影响钢的焊接性能，因此，本发明钢板中还含有0.70～1.4％的锰。

S作为残留元素，本发明控制在≤0.015％，铝主要是作为脱氧元素添加的，要实现完全脱氧，其含量要求在0.010％以上，但过高的铝将影响钢的焊接性能及铸坯夹杂物控制，因此，Al含量选择为0.020～0.080％为宜。

特别的，本发明的低成本高成形性能热镀锌钢板中还含有微合金Nb，它能通过提高奥氏体再结晶温度，从而有效地细小晶粒，同时与C、N元素结合形成Nb(C,N)强化铁素体基体，从而实现高强度的目的。根据本发明制备的热镀锌钢板强度，本发明添加0.020～0.060％的Nb。

综上所述，通过对各种成分的精确控制，本发明制备得到了强度和成形性能优良的低成本高成形性能热镀锌钢板，该钢板屈服强度为380～480MPa、抗拉强度为440～500MPa、延伸率≥28.0％、n90≥0.15。

其中，上述低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法中，为了防止热轧工序产生翘皮缺陷，同时保证高温卷取的温度，所述热轧中精轧开轧温度为1100～1250℃，终轧温度为870～950℃。

其中，上述低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法中，为了热轧工序得到合适的铁素体和珠光体组织，所述热轧中卷取温度为570～650℃。

其中，上述低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法中，镀锌时炉内保护气氛露点温度为-25～-60℃。

下面将通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将本发明的保护范围限制在实施例所述范围内。

实施例1-2 用本发明方法制备热镀锌钢板

具体操作步骤如下：

(1)经过普通的冶炼工艺，制备了如下表1所示化学成分的烘烤硬化钢板坯：

表1 低成本高成形性能热镀锌钢板化学成分(wt.％)

编号	C	Si	Mn	P	S	Als	Nb
								1	0.08	0.36	0.85	0.015	0.005	0.032	0.033
2	0.0034	0.23	1.2	0.021	0.008	0.049	0.048

(2)将上述板坯经过加热、除磷、热轧和层流冷却后获得热轧卷，其中各参数设置为下表2所示：

表2 热轧主要工艺参数

编号	加热温度/℃	精轧温度/℃	终轧温度/℃	卷取温度/℃	热轧厚度/mm
						1	1230	1070	880～930	590～630	3.5
2	1210	1040	920-950	610～640	4.5

(3)将热轧卷酸洗后，冷轧成薄带钢，其中1#、2#的冷轧压下率分别为71.4％、60.0％。

(4)对步骤(3)中得到的薄带钢进行热镀锌、退火，热镀锌退火工艺参数如表3所示：

表3 热镀锌退火主要工艺参数

编号	退火温度/℃	快冷速率/℃/s	镀锌时间/s	终冷速率/℃/s
					1	808	25	10	5.5
2	835	30	15	8.0

(5)经上述工艺制备的低成本高成形性能热镀锌钢板，其力学性能如下表4所示：

表4 低成本高成形性能热镀锌钢板力学性能

由实施例1和2的结果可知：本发明制备的低成本高成形性能热镀锌钢板具有良好的力学性能，其屈服强度为380～480MPa、抗拉强度为440～500MPa、延伸率≥28.0％、n90≥0.15，能够满足汽车外板用户使用要求。本发明提供了一种全新的热镀锌钢板，其性能优异，成本低廉，具有明显的经济效益。

Claims

1.低成本高成形性能热镀锌钢板，其特征在于，化学成分为：C：0.04～0.10％，Si：0.2～0.5％，Mn：0.70～1.4％，P：0.010～0.040％，S：≤0.015％，Als：0.020～0.080％，Nb：0.020～0.060％，余量为Fe和不可避免杂质。

2.根据权利要求1所述的低成本高成形性能热镀锌钢板，其特征在于：热镀锌钢板的屈服强度为380～480MPa、抗拉强度为440～500MPa、延伸率≥28.0％、n90≥0.15。

3.权利要求1或2所述的低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法，其特征在于：所述热轧中精轧开轧温度为1100～1250℃，终轧温度为870～950℃。

5.根据权利要求3所述的低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法，其特征在于：所述热轧中卷取温度为570～650℃。

6.根据权利要求3所述的低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法，其特征在于：所述酸轧工序中冷轧压下率为50～80％。

7.根据权利要求3所述的低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法，其特征在于：所述退火工序具体为：从780～850℃以10～50℃/s的速度冷却至440～470℃，镀锌7～30s，再以5～10℃/s的速度终冷至室温。

8.根据权利要求3所述的低成本高成形性能热镀锌钢板的制备方法，其特征在于：所述热镀锌时炉内保护气氛露点温度为-25～-60℃。