CN108774715A - 热镀锌钢板及其制造方法 - Google Patents

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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造方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种热镀锌钢板，其化学成分为：按重量百分比计，C：0.01～0.09％，Si：0.01～0.06％，Mn：0.10～0.60％，P：0.010～0.050％，S：≤0.025％，Als：0.015～0.080％，余量为Fe和不可避免杂质。其制备方法为：铁水经冶炼‑热轧‑酸轧‑退火‑热镀锌。该热镀锌钢板屈服强度200～280MPa、抗拉强度300～380MPa、延伸率≥35.0％、n90≥0.18，力学性能和成型性能优良，能够满足汽车用户使用要求。

Description

热镀锌钢板及其制造方法
技术领域
本发明属于钢板生产技术领域，具体涉及一种热镀锌钢板及其制造方法。
背景技术
热镀锌钢板广泛应用于汽车零件，不仅要求具有优良的冲压成形性能及表面外观质量，同时还要求具有一定抗凹陷性能，以降低高速行驶过程的噪声。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现有技术有以下两项专利文献：
CN101036968A公开了一种深冲光整热镀锌钢板的生产方法，该发明组分及重量百分比为：C：0.003～0.006％，Ti：0.02～0.04％，热轧卷取温度750～780℃，冷轧退火温度780～880℃。该发明成品屈服强度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。该文献只添加了C和Ti。
CN102839322A公开了一种汽车用热镀锌钢板及其生产方法，该发明组分及重量百分比为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％，其余由Fe。该发明成品屈服强度160MPa左右，抗拉强度2870MPa左右，伸长率44.0％左右，r90值2.4左右，n90值0.24。该现有技术需要添加B，且Mn含量范围较窄，工艺实施难度大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成形性能好、回弹小、产品性能稳定性好，满足门业和汽车上弯曲变形和简单冲压成形的各种非安全结构件、各种连接件和各种安装支架件使用要求的热镀锌钢板及其制备方法。
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种热镀锌钢板。该热镀锌钢板按重量百分比计，化学成分为：C：0.01～0.09％，Si：0.01～0.06％，Mn：0.10～0.60％，P：0.010～0.050％，S：≤0.025％，Als：0.015～0.080％，余量为Fe和不可避免杂质。
优选的，上述镀锌钢板，其屈服强度200～280MPa、抗拉强度300～380MPa、延伸率≥35.0％、n90≥0.18。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上热镀锌钢板的制造方法。该制造方法包括以下步骤：高炉铁水经冶炼、连铸成板坯，板坯经加热、除磷、粗轧、精轧、冷却、卷取得热轧卷，热轧卷经酸洗、冷轧得薄带钢，薄带钢经退火、热镀锌即得成品热镀锌钢板。
其中，上述热镀锌钢板的制造方法中，所述加热温度为1200～1250℃。加热时间180～220min。
其中，上述热镀锌钢板的制造方法中，所述精轧的开轧温度为1100～1250℃，终轧温度为840～930℃。
其中，上述热镀锌钢板的制造方法中，所述卷取温度为640～730℃。
其中，上述热镀锌钢板的制造方法中，所述冷轧压下率为50～85％。
其中，上述热镀锌钢板的制造方法中，所述退火温度为710～760℃。退火时间为120～240℃。
进一步的，上述热镀锌钢板的制造方法中，所述退火工序分为加热、均热、缓冷三个阶段，加热温度为650～700℃，均热温度为710～760℃，缓冷温度为550～600℃。其中，加热阶段目的是使板坯能有一个缓冲过程进入均热，均热阶段即为实际退火阶段，缓冷阶段目的是使板坯有一个缓冲过程进行热镀锌，从而保证板坯质量。
其中，上述热镀锌钢板的制造方法中，所述退火结束后以40～80℃/s冷却至热镀锌温度。
其中，上述热镀锌钢板的制造方法中，所述热镀锌的温度为440～460℃。
其中，上述热镀锌钢板的制造方法中，所述热镀锌的时间为7～30s。
其中，上述热镀锌钢板的制造方法中，所述热镀锌结束后以10～50℃/s冷却至280～300℃，然后以5～11℃/s冷却至室温。
优选的，上述热镀锌钢板的制造方法中，所述热镀锌时炉内保护气氛露点温度为-25～-60℃。
本发明提供了一种热镀锌钢板，通过对钢板的成分设计，严格控制C、N等间隙原子以保证其钢质纯净，同时添加合适的Mn、P等固溶强化元素，结合特有的轧制及连续退火热镀锌工艺，实现了热镀锌钢板性能稳定控制。本发明热镀锌钢板表面质量优良、成形性能优异，具有较高的强度，按EN10130检测，屈服强度200～280MPa、抗拉强度300～380MPa、延伸率≥35.0％、n90≥0.18，满足门业和汽车上弯曲变形和简单冲压成形的各种非安全结构件、各种连接件和各种安装支架件使用要求。
具体实施方式
本发明提供了一种热镀锌钢板，按重量百分比计，化学成分为：C：0.01～0.09％，Si：0.01～0.06％，Mn：0.10～0.60％，P：0.010～0.050％，S：≤0.025％，Als：0.015～0.080％，余量为Fe和不可避免杂质。
碳含量的控制主要考虑钢质纯净度和产品的综合性能，如果碳含量低于0.01％，炼钢时须进行真空处理，增加生产成本，如果碳含量超过0.10％，需增碳，亦增加炼钢的生产成本，且钢板的塑性降低，同时焊接性能恶化。硅和氮作为残留元素存在，不特意添加，越低越好。Mn主要是提高强度并且与硫结合成MnS，防止因FeS所造成的热裂纹，Mn含量过高，会影响钢的焊接性能。P主要是提高强度，S作为残留元素存在，考虑到炼钢工序的经济性和Ca处理的效果，分别按≤0.050％和≤0.025％控制。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0.015％以上，但过高的铝将影响钢的焊接性能以及镀层附着力并且不经济，但含量过低，增加生产控制难度，因此，Al含量选择为0.015％～0.080％为宜。
本发明还提供了上述热镀锌钢板的制造方法，包括以下步骤：高炉铁水经冶炼、连铸成板坯，板坯经加热、除磷、粗轧、精轧、冷却、卷取得热轧卷，热轧卷经酸洗、冷轧得薄带钢，薄带钢经退火、热镀锌即得成品热镀锌钢板。
上述热镀锌钢板的制造工艺中，热轧时在接近Ar3的奥氏体区终轧，因此需要加热至1150℃～1200℃进行粗轧，所以需控制加热温度为1200～1250℃。为了保证钢卷头尾的温度均匀，控制终轧温度范围为840℃～930℃，精轧后冷却到640～730℃的温度范围内卷取，以得到细小的热轧组织和保证AlN充分析出，一方面降低退火再结晶温度，有利于实施再结晶低温区退火细化晶粒，另一方面消除AlN在退火过程中的析出对铁素体晶粒长大的控制作用，从而不仅有利于再结晶低温区退火工艺的实施，而且可提高钢卷的组织、性能均匀性。提高冷轧压下率，降低再结晶温度，细化晶粒，冷轧压下率按照50％～85％控制。通过连续热镀锌的退火，达到回复和完全再结晶，保证组织和力学性能，以满足用户冲压零件的使用性能。
本发明所得特镀锌钢板按EN10130检测，屈服强度200～280MPa、抗拉强度300～380MPa、延伸率≥35.0％、n90≥0.18。
实施例1-2
本发明热镀锌钢板成分及制备工艺具体如下：
(1)经过冶炼、连铸工序，制备得到如下表1所示化学成分的钢板坯：
表1热镀锌钢板化学成分(wt.％)
编号 C Si Mn P S Als
实施例1 0.030 0.01 0.15 0.021 0.006 0.021
实施例2 0.070 0.03 0.28 0.035 0.012 0.036
(2)加热、粗轧、精轧、冷却、卷取等热轧工序参数如下表2所示：
表2热轧主要工艺参数
(3)将热轧卷酸洗、冷轧成薄带钢，其中实施例1、2冷轧压下率分别为77.1％和60.0％；
(4)退火、热镀锌工序参数如下表3所示：
表3退火、热镀锌主要工艺参数
(5)经上述工序制备的热镀锌钢板，其力学性能如下表4所示：
表4热镀锌钢板力学性能
由实施例1和2的结果可知：本发明制备的热镀锌钢板具有良好的力学性能，其屈服强度200～280MPa、抗拉强度300～380MPa、延伸率≥35.0％、n90≥0.18，能够满足使用要求。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 (10)

1.热镀锌钢板，其特征在于：按重量百分比计，化学成分为：C：0.01～0.09％，Si：0.01～0.06％，Mn：0.10～0.60％，P：0.010～0.050％，S：≤0.025％，Als：0.015～0.080％，余量为Fe和不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的热镀锌钢板，其特征在于：屈服强度200～280MPa、抗拉强度300～380MPa、延伸率≥35.0％、n90≥0.18。
3.权利要求1或2所述的热镀锌钢板的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：高炉铁水经冶炼、连铸成板坯，板坯经加热、除磷、粗轧、精轧、冷却、卷取得热轧卷，热轧卷经酸洗、冷轧得薄带钢，薄带钢经退火、热镀锌即得成品热镀锌钢板。
4.根据权利要求3所述的热镀锌钢板的制造方法，其特征在于：所述加热温度为1200～1250℃。
5.根据权利要求3所述的热镀锌钢板的制造方法，其特征在于：所述精轧的开轧温度为1100～1250℃，终轧温度为840～930℃。
6.根据权利要求3所述的热镀锌钢板的制造方法，其特征在于：所述卷取温度为640～730℃。
7.根据权利要求3所述的热镀锌钢板的制造方法，其特征在于：所述冷轧压下率为50～85％。
8.根据权利要求3所述的热镀锌钢板的制造方法，其特征在于：所述退火温度为710～760℃，退火时间为120～240s。
9.根据权利要求3所述的热镀锌钢板的制造方法，其特征在于：所述热镀锌温度为440～460℃，热镀锌时间为7～30s。
10.根据权利要求3所述的热镀锌钢板的制造方法，其特征在于：所述退火结束后以40～80℃/s冷却至热镀锌温度；所述热镀锌结束后以10～50℃/s冷却至280～300℃，然后以5～11℃/s冷却至室温。
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