CN109487193A - 低成本600MPa以上高强镀锌钢产品及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品及其生产方法，所述高强镀锌钢产品化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.07～0.15%、Mn：0.45～0.80%、P：0.015～0.050%、S：0.015～0.050%、N：0.040～0.070%，其余为Fe及允许范围内的夹杂；所述生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序。本发明化学成分设计，仅添加适量的锰来达到强化的作用，使成本最低化；通过控制热轧工艺参数，提高冷轧压缩比保证冷硬产品的强度；以镀锌工序替代控制退火制度，使带钢不能完全再结晶，通过带钢晶粒组织的回复程度获得需要的性能结果及板型，使产品具有更好的板型尺寸精度及加工性能。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品及其生产方法。
背景技术
随着钢铁工业的进展，汽车机械制造业也得到飞速发展。随着人们对减排及安全性的要求越来越高，高强钢在汽车板中的比例越来越高。汽车中的耐磨元件或是对强度要求越来越高的连接板使用镀锌产品的量也在逐步增加。
汽车中的耐磨元件由于对产品的延伸率没有具体要求，只是要求一定的强度及硬度，一般的制作方法是通过向钢中添加一定量的合金元素，主要是碳、锰、硅、铬或钼等，靠固溶强化、析出强化及相强化来实现高强的目的。基本上抗拉强度超过500MPa的钢中添加铌、钛的含量一般要总和大于0.05%，或是锰含量大于1.0%以上，同时由于铌钛合金元素的添加使带钢的回复再结晶的温度大大的提高，一般在820℃以上。合金元素的成本一般在300元/吨，同时退火温度的提高会增加成本50元/吨，由于退火温度的升高使生产的风险性大大提高。
在不添加成本高的铌钛合金的前提下，通过控制热轧工艺参数来控制热轧产品的强度，同时加大冷轧的压缩比，进一步提高冷硬产品的性能，同时靠控制镀锌工艺的温度制度，来实现对性能及板型的管控，实现高强镀锌钢产品的生产具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低成本的600MPa以上高强镀锌钢产品及其生产方法。该方法通过成分设计降低成本，通过合理的生产工艺保证产品的抗拉强度达到600MPa以上。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品，所述高强镀锌钢产品化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.07～0.15%、Mn：0.45～0.80%、P：0.015～0.050%、S：0.015～0.050%、N：0.040～0.070%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
本发明所述高强镀锌钢产品屈服强度为390～750MPa，抗拉强度为600～900MPa。
本发明所述高强镀锌钢产品厚度为0.5～1.2mm。
本发明还提供了一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法，所述生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序；所述热轧工序，热轧终轧温度为870～890℃。
本发明所述热轧工序，热轧卷取温度为580～610℃；热轧产品的厚度为2.5～6.0mm。
本发明所述冷轧工序，冷轧轧制厚度为0.5～1.2mm，冷轧压缩比≥80%。
本发明所述镀锌工序，镀锌生产线速度为100～140m/min，带钢入锌锅温度450～490℃。
本发明所述镀锌工序，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段180～200℃，加热段530～600℃，均热段530～600℃，带钢在加热及均热段的总时间≤3min。
本发明一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的产品标准参考EN10139，产品性能检测方法标准参考EN10002。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明化学成分设计，未添加任何成本高的如铌钛等合金，仅添加了适量的锰来达到强化的作用，使成本最低化。2、本发明通过控制带钢的化学成分及热轧工艺参数，提高热轧来料的性能；通过提高冷轧压缩比保证冷硬产品的强度，冷轧产品厚度为0.5～1.2mm。3、本发明以镀锌工序替代控制退火制度，使带钢不能完全再结晶，通过带钢晶粒组织的回复程度，来获得需要的性能结果及板型，所得产品比冷硬产品具有更好的板型尺寸精度及加工性能。
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
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品厚度为0.5mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.07%、Mn：0.45%、P：0.015%、S：0.015%、N：0.040%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）热轧工序：热轧终轧温度890℃，卷取温度610℃；热轧产品的规格为2.5mm×1270mm；
（2）冷轧工序：冷轧轧制规格为0.5mm×1250mm，压缩比为80%；
（3）镀锌工序：生产线速度为140m/min，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段180℃、加热段550℃、均热段540℃，带钢在加热及均热段的总时间为3min，带钢入锌锅温度465℃。
其它参数与普通镀锌钢产品的运行参数相同。
本实施例镀锌钢产品的性能为：屈服强度为466MPa，抗拉强度684MPa。
实施例2
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品厚度为0.6mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.07%、Mn：0.45%、P：0.015%、S：0.015%、N：0.040%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）热轧工序：热轧终轧温度889℃，卷取温度606℃；热轧产品的规格为3.2mm×1270mm；
（2）冷轧工序：冷轧轧制规格为0.6mm×1250mm，压缩比为81.25%；
（3）镀锌工序：生产线速度为135m/min，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段180℃、加热段545℃、均热段600℃，带钢在加热及均热段的总时间为2.85min，带钢入锌锅温度465℃。
其它参数与普通镀锌钢产品的运行参数相同。
本实施例镀锌钢产品的性能为：屈服强度为449MPa，抗拉强度660MPa。
实施例3
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品厚度为0.7mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.07%、Mn：0.65%、P：0.048%、S：0.015%、N：0.040%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）热轧工序：热轧终轧温度885℃，卷取温度600℃；热轧产品的规格为3.5mm×1270mm；
（2）冷轧工序：冷轧轧制规格为0.7mm×1250mm，压缩比为80%；
（3）镀锌工序：生产线速度为130m/min，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段180℃、加热段540℃、均热段543℃，带钢在加热及均热段的总时间为2.85min，带钢入锌锅温度475℃。
其它参数与普通镀锌钢产品的运行参数相同。
本实施例镀锌钢产品的性能为：屈服强度为392MPa，抗拉强度604MPa。
实施例4
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品厚度为0.8mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.07%、Mn：0.80%、P：0.015%、S：0.015%、N：0.050%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）热轧工序：热轧终轧温度879℃，卷取温度595℃；热轧产品的规格为4.0mm×1270mm；
（2）冷轧工序：冷轧轧制mm为0.8×1250mm，压缩比为80%；
（3）镀锌工序：生产线速度为125m/min，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段185℃、加热段550℃、均热段550℃，带钢在加热及均热段的总时间为2.73min，带钢入锌锅温度485℃。
其它参数与普通镀锌钢产品的运行参数相同。
本实施例镀锌钢产品的性能为：屈服强度为510MPa，抗拉强度707MPa。
实施例5
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品厚度为0.9mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.12%、Mn：0.80%、P：0.015%、S：0.015%、N：0.050%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）热轧工序：热轧终轧温度880℃，卷取温度590℃；热轧产品的规格为4.75mm×1270mm；
（2）冷轧工序：冷轧轧制规格为0.9mm×1250mm，压缩比为81.05%；
（3）镀锌工序：生产线速度为120m/min，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段190℃、加热段550℃、均热段545℃，带钢在加热及均热段的总时间为2.61min，带钢入锌锅温度455℃。
其它参数与普通镀锌钢产品的运行参数相同。
本实施例镀锌钢产品的性能为：屈服强度为500MPa，抗拉强度693MPa。
实施例6
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品厚度为1.0mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.12%、Mn：0.80%、P：0.015%、S：0.015%、N：0.050%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）热轧工序：热轧终轧温度880℃，卷取温度585℃；热轧产品的规格为5.0mm×1270mm；
（2）冷轧工序：冷轧轧制规格为1.0mm×1250mm，压缩比为80%；
（3）镀锌工序：生产线速度为115m/min，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段195℃、加热段560℃、均热段557℃，带钢在加热及均热段的总时间为2.61min，带钢入锌锅温度461℃。
其它参数与普通镀锌钢产品的运行参数相同。
本实施例镀锌钢产品的性能为：屈服强度为510MPa，抗拉强度707MPa。
实施例7
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品厚度为1.05mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.15%、Mn：0.45%、P：0.015%、S：0.015%、N：0.050%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）热轧工序：热轧终轧温度875℃，卷取温度585℃；热轧产品的规格为5.40mm×1270mm；
（2）冷轧工序：冷轧轧制规格为1.05mm×1250mm，压缩比为80.56%；
（3）镀锌工序：生产线速度为110m/min，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段195℃、加热段560℃、均热段560℃，带钢在加热及均热段的总时间为2.5min，带钢入锌锅温度473℃。
其它参数与普通镀锌钢产品的运行参数相同。
本实施例镀锌钢产品的性能为：屈服强度为514MPa，抗拉强度717MPa。
实施例8
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品厚度为1.1mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.15%、Mn：0.45%、P：0.015%、S：0.015%、N：0.050%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）热轧工序：热轧终轧温度875℃，卷取温度580℃；热轧产品的规格为5.5mm×1270mm；
（2）冷轧工序：冷轧轧制规格为1.1mm×1250mm，压缩比为80%；
（3）镀锌工序：生产线速度为115m/min，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段195℃、加热段570℃、均热段570℃，带钢在加热及均热段的总时间为2.4min，带钢入锌锅温度465℃。
其它参数与普通镀锌钢产品的运行参数相同。
本实施例镀锌钢产品的性能为：屈服强度为524MPa，抗拉强度729MPa。
实施例9
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品厚度为1.15mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.15%、Mn：0.80%、P：0.050%、S：0.050%、N：0.070%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）热轧工序：热轧终轧温度887℃，卷取温度589℃；热轧产品的规格为5.75mm×1270mm；
（2）冷轧工序：冷轧轧制规格为1.15mm×1250mm，压缩比为80%；
（3）镀锌工序：生产线速度为105m/min，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段200℃、加热段600℃、均热段530℃，带钢在加热及均热段的总时间为2.31min，带钢入锌锅温度450℃。
其它参数与普通镀锌钢产品的运行参数相同。
本实施例镀锌钢产品的性能为：屈服强度为700MPa，抗拉强度875MPa。
实施例10
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品厚度为1.2mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.15%、Mn：0.80%、P：0.050%、S：0.050%、N：0.070%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
本实施例低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）热轧工序：热轧终轧温度870℃，卷取温度580℃；热轧产品的规格为6.0mm×1270mm；
（2）冷轧工序：冷轧轧制规格为1.2mm×1250mm，压缩比为80%；
（3）镀锌工序：生产线速度为100m/min，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段200℃、加热段530℃、均热段600℃，带钢在加热及均热段的总时间为3min，带钢入锌锅温度490℃。
其它参数与普通镀锌钢产品的运行参数相同。
本实施例镀锌钢产品的性能为：屈服强度为748MPa，抗拉强度900MPa。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品，其特征在于，所述高强镀锌钢产品化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.07～0.15%、Mn：0.45～0.80%、P：0.015～0.050%、S：0.015～0.050%、N：0.040～0.070%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。
2.根据权利要求1所述的一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品，其特征在于，所述高强镀锌钢产品屈服强度为390～750MPa，抗拉强度为600～900MPa。
3.根据权利要求1所述的一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品，其特征在于，所述高强镀锌钢产品厚度为0.5～1.2mm。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括热轧、冷轧、镀锌工序；所述热轧工序，热轧终轧温度为870～890℃。
5.根据权利要求4所述的一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法，其特征在于，所述热轧工序，热轧卷取温度为580～610℃；热轧产品的厚度为2.5～6.0mm。
6.根据权利要求4所述的一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法，其特征在于，所述冷轧工序，冷轧轧制厚度为0.5～1.2mm，冷轧压缩比≥80%。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法，其特征在于，所述镀锌工序，镀锌生产线速度为100～140m/min，带钢入锌锅温度450～490℃。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低成本600MPa以上高强镀锌钢产品的生产方法，其特征在于，所述镀锌工序，控制连续镀锌生产线中退火炉内各段的温度为：预热段180～200℃，加热段530～600℃，均热段530～600℃，带钢在加热及均热段的总时间≤3min。
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