CN107858592A - 低合金高强钢和镀锌带钢的生产控制方法 - Google Patents

低合金高强钢和镀锌带钢的生产控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及热镀锌技术领域，尤其涉及低合金高强钢和镀锌带钢的生产控制方法，所述低合金高强钢包含的各化学成分以及各化学成分的质量百分数为：碳：0.05～0.07％，硅：0.03～0.06％，锰：0.3～0.5％，磷：0.02～0.03％，硫：0～0.01％，全铝：0.025～0.045％，铌：0.02～0.03％，其余为铁和杂质。本申请通过调整低合金高强钢所包含的化学成分以及各化学成分的含量，使得该低合金高强钢加工得到的带钢屈服强度级别可以达到300MPa以上，同时还提高了带钢的强度和成形性，利于再加工。

Description

低合金高强钢和镀锌带钢的生产控制方法
技术领域
本发明涉及热镀锌技术领域，尤其涉及低合金高强钢和镀锌带钢的生产控制方法。
背景技术
随着汽车制造业的蓬勃发展，对汽车用钢板的需求呈日趋上升的态势。目前，国内汽车所用的零部件大多通过冲压成型。据统计，一辆汽车大约包含700 多个冲压成型件。与此同时，汽车结构件正在向整体组合型方向发展，即多个零部件组合成型，以简化车体组装，这样虽然整体性能好，并提高了其安全性，但对钢板的成型性具有更高的要求。因此，汽车车身用钢和基板由过去的低冲压级别的低碳钢板发展到高深冲级别的无间隙原子钢板(IF钢板)，表面状态则由过去的单纯裸板发展到各种电镀、热镀、复合镀、镀锌钢板等。
由于低合金高强钢具有较高的强度、良好的焊接性能和冷冲压成形性能，因此多用于汽车结构件及其加强件。然而，在现有技术中，冷轧低合金高强钢在退火之后进行拉伸试验时，其应力-应变曲线上存在着屈服平台，这种屈服平台在再加工成形时，往往产生滑移线，即橘皮，从而使冲压成形能力下降，无法再加工。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的低合金高强钢和镀锌带钢的生产控制方法。
本发明实施例提供一种低合金高强钢，所述低合金高强钢包含的各化学成分以及各化学成分的质量百分数为：碳：0.05～0.07％，硅：0.03～0.06％，锰： 0.3～0.5％，磷：0.02～0.03％，硫：0～0.01％，全铝：0.025～0.045％，铌：0.02～0.03％，其余为铁和杂质。
本发明实施例还提供一种镀锌带钢的生产控制方法，包括：
对由前述实施例提供的低合金高强钢制成的板坯进行热轧，获得带钢；
对所述带钢进行冷轧，其中，冷轧压下率为65～75％；
对冷轧后的所述带钢进行热镀锌；
对热镀锌后的所述带钢进行光整处理，获得镀锌带钢。
优选的，在热轧过程中，加热温度为1250～1280℃。
优选的，在热轧过程中，终轧温度为850～870℃。
优选的，在热轧过程中，卷取温度为560～580℃。
优选的，在对所述带钢进行冷轧之后，且在对所述冷轧后的所述带钢进行热镀锌之前，所述方法还包括：
对所述带钢进行退火，其中，退火温度为760～780℃，缓冷温度为 690～730℃。
优选的，在热镀锌过程中，所述带钢入锌池的温度为460～470℃。
优选的，在光整处理过程中，光整延伸率为1.2～1.4％。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请通过调整低合金高强钢所包含的化学成分以及各化学成分的含量，使得该低合金高强钢包含的各化学成分以及各化学成分的质量百分数为：碳： 0.05～0.07％，硅：0.03～0.06％，锰：0.3～0.5％，磷：0.02～0.03％，硫：0～0.01％，全铝：0.025～0.045％，铌：0.02～0.03％，其余为铁和杂质，从而，具有上述化学成分的低合金高强钢加工得到的带钢屈服强度级别可以达到300MPa以上，同时还提高了带钢的强度和成形性，利于再加工。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中的低合金高强钢的金相组织图；
图2示出了本发明实施例中的镀锌带钢的生产控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本申请实施例提供一种低合金高强钢，该低合金高强钢包含的各化学成分以及各化学成分的质量百分数为：碳(C)：0.05～0.07％，硅(Si)：0.03～0.06％，锰(Mn)：0.3～0.5％，磷(P)：0.02～0.03％，硫(S)：0～0.01％，全铝(Alt)： 0.025～0.045％，铌(Nb)：0.02～0.03％，其余为铁和杂质。其中，该低合金高强钢的金相组织图如图1所示。
在本申请中，C在钢中形成珠光体或弥散析出的合金碳化物，使钢得到强化。Si作为钢中的固溶强化元素，含量越低越好。Mn虽然为提高强度的元素，但是Mn的含量过高除固溶强化外还会引起析出物过剩，阻碍再结晶晶粒的长大，对r值不利，故Mn的含量控制在0.3～0.5％的范围。S在深冲钢中是有害元素，过高的S将会增加钢的脆性，因此S的含量小于或等于0.01％。Al作为脱氧剂加入，与Mn相似，过多的Al对r值不利，故Al含量控制在 0.025～0.045％。Nb在低碳的锰钢或低碳的锰钼钢中添加0.02～0.03％的Nb，有明显的晶粒细化和沉淀硬化作用。本申请通过调整低合金高强钢所包含的化学成分以及各化学成分的含量，使得利用该低合金高强钢加工得到的带钢屈服强度级别可以达到300MPa以上，同时还提高了带钢的强度和成形性，利于再加工。
本申请实施例还提供一种镀锌带钢的生产控制方法，如图2所示，所述方法包括：
步骤101：对由前述实施例的低合金高强钢制成的板坯进行热轧，获得带钢；
步骤102：对所述带钢进行冷轧，其中，冷轧压下率为65～75％；
步骤103：对冷轧后的所述带钢进行热镀锌；
步骤104：对热镀锌后的所述带钢进行光整处理，获得镀锌带钢。
对于优选的实施方式而言，在热轧过程中，加热温度为1250～1280℃，终轧温度为850～870℃，卷取温度为560～580℃。另外，在对带钢进行冷轧之后，且在对冷轧后的带钢进行热镀锌之前，所述方法还可以包括：对带钢进行退火，其中，退火温度为760～780℃，缓冷温度为690～730℃。另外，在热镀锌过程中，带钢入锌池的温度为460～470℃。另外，在光整处理过程中，光整延伸率为1.2～1.4％。
具体来讲，热轧带钢的组织和性能直接影响到冷轧钢板的组织和性能，影响热轧带钢组织和性能的因素除钢坯加热温度和保温时间之外，主要因素是终轧温度、卷取温度。对于低合金高强钢，热轧、冷轧低碳钢的组织特征是铁素体晶粒组织和一定数量的渗碳体，所以决定其性能好坏的钢的组织就是铁素体晶体的大小、形状及均匀程度，其次就是渗碳体的尺寸大小及分部的弥散程度。冷轧退火后钢板的铁素体晶粒大小，除与冷轧热处理条件有关外，也与热轧带钢的显微组织有关。
进一步，热轧带钢的显微组织特征保持在冷轧薄板上，冷轧不能消除热轧变形得到的粗大晶粒、过细晶粒及晶粒不均，这些都将遗传在冷轧带钢上终轧温度，随着终轧温度降低，将对热变形组织中晶体缺陷产生两种效应。一方面，变形抗力增大，加工硬化效应增强，热轧变形储能增多，热变形组织中产生的位错、形变带、亚结构和二相粒子数量增多；另一方面，Ar 3升高，终轧完成至γ→α相变开始的静态回复过程相对缩短，晶体缺陷减少的速率降低。这两种效应都导致了热轧卷取组织的晶粒细小和二相粒子弥散析出，在本申请中，热轧过程中，加热温度为1250～1280℃，终轧温度为850～870℃，卷取温度为560～580℃。
具体来讲，冷轧过程中，采用较大的冷轧累积压下量，同时辅以良好的润滑，可以促进强的有利织构的产生，为退火过程产生理想退火织构(高的rm 值)的深冲板创造条件，当冷轧压下率增加时，在相同退火条件下，组织将粗化，这说明在相应范围内增加冷轧压下率对再结晶晶粒的形核与长大有促进作用，即晶粒尺寸也同样随压下率的增加而提高，但当压下率超过特定值时，又开始降低，在本申请中，冷轧压下率控制在65～75％。
具体来讲，退火条件对低合金高强钢性能有着显著的影响，冷轧板在退火过程中要发生再结晶，形成再结晶织构，消除冷变形造成的晶体缺陷，所以退火条件直接决定着钢板的最终组织和织构，从而决定了钢板的最终性能。根据 Dillamore的织构“定向形核和定向生长理论”，随着退火温度的提高，高强钢的再结晶驱动力增大，使{111}取向晶粒在再结晶过程中的形核和长大的几率增加。因此，随退火温度提高，高强钢再结晶晶粒充分长大并且{111}织构充分发展从而在高强钢中获得了高的r值。退火温度越高，再结晶及再结晶晶粒长大越充分，对深冲性能越有利。随着退火时间的延长，硬度降低，晶粒变大。退火温度和时间都对低合金高强钢再结晶有很大影响。提高退火温度和延长退火时间都对低合金高强钢再结晶晶粒的充分形核和长大有利。在本申请中，退火温度控制为760～780℃，缓冷温度控制为690～730℃。
下表一给出五种组分不同的低合金高强钢、工艺参数，下表二给出对应的产品性能。
表一
序号 ReL，MPa Rm，MPa A80，％
1 325 431 33.1
2 332 442 34.2
3 327 429 32.6
4 331 423 34.1
5 311 418 31.9
表二
本申请通过一种具有新的化学成分的低合金高强钢以及一种镀锌带钢的生产控制方法能够消除热镀锌屈服300MPa级冷轧带钢橘皮缺陷，提高了带钢的强度和成形性，使得该带钢能够成为具有良好表面的汽车用钢，提高汽车安全性能。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请通过调整低合金高强钢所包含的化学成分以及各化学成分的含量，使得该低合金高强钢包含的各化学成分以及各化学成分的质量百分数为：碳： 0.05～0.07％，硅：0.03～0.06％，锰：0.3～0.5％，磷：0.02～0.03％，硫：0～0.01％，全铝：0.025～0.045％，铌：0.02～0.03％，其余为铁和杂质，从而，具有上述化学成分的低合金高强钢加工得到的带钢屈服强度级别可以达到300MPa以上，同时还提高了带钢的强度和成形性，利于再加工。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种低合金高强钢，其特征在于，所述低合金高强钢包含的各化学成分以及各化学成分的质量百分数为：碳：0.05～0.07％，硅：0.03～0.06％，锰：0.3～0.5％，磷：0.02～0.03％，硫：0～0.01％，全铝：0.025～0.045％，铌：0.02～0.03％，其余为铁和杂质。
2.一种镀锌带钢的生产控制方法，其特征在于，包括：
对由权利要求1所述的低合金高强钢制成的板坯进行热轧，获得带钢；
对所述带钢进行冷轧，其中，冷轧压下率为65～75％；
对冷轧后的所述带钢进行热镀锌；
对热镀锌后的所述带钢进行光整处理，获得镀锌带钢。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在热轧过程中，加热温度为1250～1280℃。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在热轧过程中，终轧温度为850～870℃。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在热轧过程中，卷取温度为560～580℃。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在对所述带钢进行冷轧之后，且在对所述冷轧后的所述带钢进行热镀锌之前，所述方法还包括：
对所述带钢进行退火，其中，退火温度为760～780℃，缓冷温度为690～730℃。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在热镀锌过程中，所述带钢入锌池的温度为460～470℃。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在光整处理过程中，光整延伸率为1.2～1.4％。
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