CN109881106B

CN109881106B - 一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢及其生产方法

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Publication number: CN109881106B
Application number: CN201910256190.6A
Authority: CN
Inventors: 侯晓英; 曹光明; 金光宇; 王兴; 高凯; 胡华东; 郝亮; 尹翠兰; 丁中; 梁亚; 亢业峰
Original assignee: SD Steel Rizhao Co Ltd
Current assignee: SD Steel Rizhao Co Ltd
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2021-10-26
Anticipated expiration: 2039-04-01
Also published as: CN109881106A

Abstract

本发明涉及一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢及其生产方法，包括以下生产步骤：将厚度为230mm的钢坯，经过板坯加热工序、热轧工序、酸轧工序、热镀锌工序和光整工序，制备共计三种780MPa级热镀锌双相钢产品。其中屈服强度级别400～440MPa的780MPa级热镀锌双相钢产品延伸率≥21.9％；屈服强度级别450～490MPa的780MPa级热镀锌双相钢产品延伸率≥21.8％、加工硬化指数n＞0.130；屈服强度级别500～570MPa的780MPa级热镀锌双相钢产品屈强比＞0.60，同时扩孔率λ≥50％。

Description

一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢及其生产方法

技术领域

本发明属于汽车用热镀锌高强钢技术领域，具体涉及一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢及其生产方法。

背景技术

现代汽车的制造理念对于780MPa级双相钢，提出耐蚀性、高扩孔和翻边性、优良的延展性、易加工成形性以及高强度和几何精度等多种性能的不同需求。热镀锌双相钢(DP780+Z)，不仅符合上述特点，而且减重效果良好，正好顺应汽车轻量化的趋势，因此在汽车用先进高强钢中所占的比例依旧最大，持续受到汽车产业和钢铁企业的极大关注。然而汽车用DP780+Z钢产品存在的小批量订货、规格多、性能要求多元化等特点，给钢铁企业在实际生产组织中带来诸多不便，主要表现在混浇坯降级改判率高、不同钢种及规格频繁过度，导致DP780+Z钢产品的质量稳定性差。因此，探索低成本经济型、性能可分级别控制、质量稳定的DP780+Z钢及其生产方法，不仅能够满足汽车产业多零件、多性能、多规格的特殊需求，而且也是钢铁企业提高竞争力的有效措施，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。从当前公开的相关专利来看，以上技术难题并未得到很好地解决。现有公开的技术，只是针对一种特定用途和屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢，进行生产方法、加工方法或制造方法的阐明。例如公布号CN 105441805 A提供了一种屈服强度级别480～550MPa的800MPa级轿车用镀锌双相钢及生产方法；公布号CN 106011631A提供了一种屈服强度级别450～520MPa的800MPa级低碳热镀锌双相钢及其制备方法；公布号CN 107142425A提供了一种屈服强度级别468～501MPa的780MPa级双相高强镀锌带钢及其制备方法；公布号CN107130174A提供了一种屈服强度级别≥480MPa的≥780MPa级合金化热镀锌钢及生产方法。而本发明所述DP780+Z钢产品包括400～440MPa、450～490MPa及500～570MPa共计三种屈服强度级别。

发明内容

本发明要解决的技术问题是充分考虑目前钢铁企业针对DP780+Z钢的小批量生产组织特点，通过合理的成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的屈服强度级别400～440MPa、450～490MPa及500～570MPa共计三种DP780+Z钢产品，能够满足汽车主机配套厂家小批量订货，以及对0.70～2.00mm规格范围DP780+Z钢产品多零件、多性能、多规格的特殊需求。

为解决上述技术问题，提出的技术方案为：一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢，化学成分按重量百分比包括C：0.07～0.10％，Si≤0.08％，Mn：1.75～2.20％，Alt：0.45～0.75％，Cr：0.20～0.40％，Mo：0.13～0.26％，Nb：0.015～0.030％，B：0.0010～0.0025％，并限制P≤0.010％，S≤0.005％，N≤0.005％，O≤0.005％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。

具体的，DP780+Z钢产品的厚度规格为0.70～2.00mm，包括400～440MPa、450～490MPa及500～570MPa共计三种屈服强度级别。

一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢的生产方法，不同屈服强度级别的DP780+Z钢产品，屈服强度级别400～440MPa的DP780+Z钢产品具有低屈服强度和高抗拉强度的特点，同时延伸率≥21.9％，特别适用于有深加工成形和几何精度要求较高的汽车结构件；屈服强度级别450～490MPa的DP780+Z钢产品具有较高的屈服强度，同时延伸率≥21.8％、加工硬化指数n＞0.130，特别适用于冷加工成形要求高的汽车结构件及加强件；屈服强度级别500～570MPa的DP780+Z钢产品具有高屈服强度和高抗拉强度的特点，屈强比＞0.60，同时扩孔率λ≥50％，特别适用于在加工成形过程中有扩孔、翻边要求的汽车结构件及加强件。

具体的，包括板坯加热工序、热轧工序、酸轧工序、热镀锌工序和光整工序；钢坯厚度为230mm；其中热轧基料厚度≤3.00mm的粗轧出口坯厚为36mm；4.00mm＜热轧基料厚度＜6.00mm的粗轧出口坯厚为45mm。

具体的，按照以下生产方法进行控制各工序段的工艺参数：

(1)板坯加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1250～1280℃，均热段时间约40min，总在炉时间约为260min；

(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度1070～1100℃，精轧终轧温度880～900℃；

(3)冷却及卷取工序：精轧结束后采取轧后前段层流冷却工艺，以约20℃/s的冷速冷却至660～690℃，进行卷取，并将卷取后的钢卷迅速置入保温坑中进行72h缓冷；

(4)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用54.0～60.0％的压下量进行冷轧；

(5)热镀锌工序：将酸轧后的钢带进行连续退火及镀锌，均热温度790～810℃，缓冷段结束温度660～680℃，快冷段结束温度465±5℃，冷却速率≥30℃/s；入锌锅温度465±5℃，出锌锅后采用移动风箱将镀锌钢带冷却到≤155℃；

(6)光整工序：将热镀锌后的钢卷进行光整，光整延伸率控制在0.2～0.4％，然后卷取即得到本发明的成品钢卷。

具体的，按照以下生产方法进行控制各工序段的工艺参数：

(1)板坯加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1230～1270℃，均热段时间约40min，总在炉时间约为260min；

(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度1050～1080℃，精轧终轧温度860～890℃；

(3)冷却及卷取工序：精轧结束后采取轧后前段层流冷却工艺，以约20℃/s的冷速冷却至630～660℃，进行卷取，并将卷取后的钢卷迅速置入保温坑中进行72h缓冷；

(4)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用60.0～65.0％的压下量进行冷轧；

(5)热镀锌工序：将酸轧后的钢带进行连续退火及镀锌，均热温度770～790℃，缓冷段结束温度670～690℃，快冷段结束温度465±5℃，冷却速率≥30℃/s；入锌锅温度465±5℃，出锌锅后采用移动风箱将镀锌钢带冷却到≤155℃；

(6)光整工序：将热镀锌后的钢卷进行光整，光整延伸率控制在0.5～0.7％，然后卷取即得到本发明的成品钢卷。

具体的，按照以下生产方法进行控制各工序段的工艺参数：

(1)板坯加热工序：将钢坯加热，设置均热段温度为1220～1250℃，均热段时间约30min，总在炉时间约为240min；

(2)热轧工序：粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统粗轧设定模型计算；粗轧出口温度1030～1060℃，精轧终轧温度840～870℃；

(3)冷却及卷取工序：精轧结束后采取轧后前段层流冷却工艺，以约20℃/s的冷速冷却至600～630℃，进行卷取，并将卷取后的钢卷迅速置入保温坑中进行72h缓冷；

(4)酸轧工序：酸洗上述热轧钢卷以去除氧化物，然后采用64.0～68.0％的压下量进行冷轧；

(5)热镀锌工序：将酸轧后的钢带进行连续退火及镀锌，均热温度750～770℃，缓冷段结束温度670～690℃，快冷段结束温度265±15℃，冷却速率≥30℃/s；然后采用感应加热快速升温至465±5℃，进入锌锅温度465±5℃，出锌锅后采用移动风箱将镀锌钢带冷却到≤155℃；

具体的，酸轧工序须保证酸洗后带钢表面反射率达到≥60％；热镀锌工序退火炉内氢含量4～7％(不含高氢)，氧含量＜6ppm，露点(预热、加热、均热段)≤-35℃，露点(缓冷、快冷段)≤-45℃；将锌液温度控制在465～475℃，锌液中Al含量0.18-0.25％，Fe≤0.015％。

具体的，获得的显微组织主要为由铁素体和马氏体，其中屈服强度级别400～440MPa的DP780+Z钢显微组织中马氏体体积分数18.5～22.6％；屈服强度级别450～490MPa的DP780+Z钢显微组织中马氏体体积分数为21.7～24.9％；屈服强度级别500～570MPa的DP780+Z钢显微组织中马氏体体积分数为23.7～29.6％。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明充分考虑目前钢铁企业针对DP780+Z钢的小批量生产组织特点，通过合理的成分设计并有效地控制各工序段的关键工艺参数，实现采用一种成分体系可生产表面质量良好的屈服强度级别400～440MPa、450～490MPa及500～570MPa共计三种DP780+Z钢产品，能够满足汽车主机配套厂家小批量订货，以及对0.70～2.00mm规格范围DP780+Z钢产品多零件、多性能、多规格的特殊需求。其中屈服强度级别400～440MPa的DP780+Z钢产品具有低屈服强度和高抗拉强度的特点，同时延伸率≥21.9％，特别适用于有深加工成形和几何精度要求较高的汽车结构件；屈服强度级别450～490MPa的DP780+Z钢产品具有较高的屈服强度，同时延伸率≥21.8％、加工硬化指数n＞0.130，特别适用于冷加工成形要求高的汽车结构件及加强件；屈服强度级别500～570MPa的DP780+Z钢产品具有高屈服强度和高抗拉强度的特点，屈强比＞0.60，同时扩孔率λ≥50％，特别适用于在加工成形过程中有扩孔、翻边要求的汽车结构件及加强件。

附图说明

图1为本发明实施例1中工艺1-I制备的屈服强度级别400～440MPa的DP780+Z钢产品的典型微观组织图；

图2为本发明实施例1中工艺1-II制备的屈服强度级别450～490MPa的DP780+Z钢产品的典型微观组织图；

图3为本发明实施例1中工艺1-III制备的屈服强度级别500～570MPa的DP780+Z钢产品的典型微观组织图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施方式作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1～3：本发明所述的一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢及其生产方法如下所述。

本发明实施例1～3中钢坯的其化学成分按重量百分比包括C：0.07～0.10％，Si≤0.08％，Mn：1.75～2.20％，Alt：0.45～0.75％，Cr：0.20～0.40％，Mo：0.13～0.26％，Nb：0.015～0.030％，B：0.0010～0.0025％，并限制P≤0.010％，S≤0.005％，N≤0.005％，O≤0.005％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。具体实施例1～4中钢坯的出钢钢水化学成分如表1所示，钢坯厚度为230mm。

表1实施例的实际冶炼成分(质量百分比，％)

本发明实施例1～3中具有不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相，生产方法包括板坯加热工序、热轧工序、酸轧工序、热镀锌工序和光整工序，具体的工艺过程，如下所述。

本发明实施例1～3中生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢，热轧基料厚度≤3.00mm的粗轧出口坯厚为36mm；4.00mm＜热轧基料厚度＜6.00mm的粗轧出口坯厚为45mm。

本发明实施例1～3中生产屈服强度级别400～440MPa的DP780+Z钢产品，按照以下生产方法进行控制各工序段的工艺参数：

本发明实施例1～3中生产屈服强度级别450～490MPa的DP780+Z钢产品，按照以下生产方法进行控制各工序段的工艺参数：

本发明实施例1～3中生产屈服强度级别500～570MPa的DP780+Z钢产品，按照以下生产方法进行控制各工序段的工艺参数：

本发明实施例1～3中具有不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相及其生产方法，酸轧工序须保证酸洗后带钢表面反射率达到≥60％；热镀锌工序退火炉内氢含量4～7％(不含高氢)，氧含量＜6ppm，露点(预热、加热、均热段)≤-35℃，露点(缓冷、快冷段)≤-45℃；将锌液温度控制在465～475℃，锌液中Al含量0.18-0.25％，Fe≤0.015％。

本发明实施例1～3在实际生产中的具体工艺参数如表2所示，其中1-I、2-I、3-I为屈服强度400～440MPa级别DP780+Z钢产品及其生产方法，1-II、2-II、3-II为屈服强度450～490MPa级别DP780+Z钢产品及其生产方法，1-Ⅲ、2-Ⅲ、3-Ⅲ为为屈服强度500～570MPaMPa级别DP780+Z钢产品及其生产方法。

表2实施例的主要工艺控制参数

对制备得到的具有不同屈服强度级别的DP780+Z钢取样进行显微组织分析及力学性能测试，测试与分析结果具体见表3。附图1、2和3分别为为本发明实施例1中工艺1-I(屈服强度级别400～440MPa)、工艺1-II(屈服强度级别450～490MPa)和工艺1-III(500～570MPa)制备的DP780+Z钢产品的典型微观组织图。

由微观组织分析及各相体积分数的测试分析计算结果可知，本发明实施例1～3中制备得到的具有不同屈服强度级别的DP780+Z钢产品主要由铁素体和马氏体组成，其中屈服强度级别400～440MPa的DP780+Z钢显微组织中马氏体体积分数18.5～22.6％；屈服强度级别450～490MPa的DP780+Z钢显微组织中马氏体体积分数为21.7～24.9％；屈服强度级别500～570MPa的DP780+Z钢显微组织中马氏体体积分数为23.7～29.6％。

表3实施例的力学性能与显微组织体积分数

由力学性能测试结果分析可知，本发明实施例1～3中制备得到的具有不同屈服强度级别的DP780+Z钢产品，其中屈服强度级别400～440MPa的DP780+Z钢产品具有低屈服强度和高抗拉强度(＞780MPa，实施例1～3中实际＞800MPa)的特点，同时延伸率≥21.9％，特别适用于有深加工成形和几何精度要求较高的汽车结构件；屈服强度级别450～490MPa的DP780+Z钢产品具有较高的屈服强度，同时延伸率≥21.8％、加工硬化指数n＞0.130，特别适用于冷加工成形要求高的汽车结构件及加强件；屈服强度级别500～570MPa的DP780+Z钢产品具有高屈服强度和高抗拉强度(＞780MPa，实施例1～3中实际＞820MPa)的特点，屈强比＞0.60，同时扩孔率λ≥50％，特别适用于在加工成形过程中有扩孔、翻边要求的汽车结构件及加强件。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢，其特征在于，其化学成分按重量百分比包括C：0.07～0.10％，Si≤0.08％，Mn：1.75～2.20％，Alt：0.45～0.75％，Cr：0.20～0.40％，Mo：0.13～0.26％，Nb：0.015～0.030％，B：0.0010～0.0025％，并限制P≤0.010％，S≤0.005％，N≤0.005％，O≤0.005％，余量为Fe及其他不可避免的杂质；

所述780MPa级热镀锌双相钢产品的厚度规格为0.70～2.00mm，包括400～440MPa、450～490MPa及500～570MPa共计三种屈服强度级别，屈服强度级别400～440MPa的780MPa级热镀锌双相钢产品延伸率≥21.9％，适用于有深加工成形和几何精度要求较高的汽车结构件；屈服强度级别450～490MPa的780MPa级热镀锌双相钢产品延伸率≥21.8％、加工硬化指数n＞0.130，适用于冷加工成形要求高的汽车结构件及加强件；屈服强度级别500～570MPa的780MPa级热镀锌双相钢产品屈强比＞0.60，同时扩孔率λ≥50％，适用于在加工成形过程中有扩孔、翻边要求的汽车结构件及加强件；

生产方法包括板坯加热工序、热轧工序、酸轧工序、热镀锌工序和光整工序；钢坯厚度为230mm；其中热轧基料厚度≤3.00mm的粗轧出口坯厚为36mm；4.00mm＜热轧基料厚度＜6.00mm的粗轧出口坯厚为45mm。

2.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢的生产方法，其特征在于，屈服强度级别400～440MPa的780MPa级热镀锌双相钢产品，按照以下生产方法进行控制各工序段的工艺参数：

(6)光整工序：将热镀锌后的钢卷进行光整，光整延伸率控制在0.2～0.4％，然后卷取即得到成品钢卷。

3.根据权利要求1所述的一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢的生产方法，其特征在于，屈服强度级别450～490MPa的780MPa级热镀锌双相钢产品，按照以下生产方法进行控制各工序段的工艺参数：

(6)光整工序：将热镀锌后的钢卷进行光整，光整延伸率控制在0.5～0.7％，然后卷取即得到成品钢卷。

4.根据权利要求3所述的一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢的生产方法，其特征在于，屈服强度级别500～570MPa的780MPa级热镀锌双相钢产品，按照以下生产方法进行控制各工序段的工艺参数：

5.根据权利要求2～4任意一项所述的一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢的生产方法，其特征在于，780MPa级热镀锌双相钢产品，酸轧工序须保证酸洗后带钢表面反射率达到≥60％；热镀锌工序退火炉内氢含量4～7％，氧含量＜6ppm，露点≤-35℃，露点≤-45℃；将锌液温度控制在465～475℃，锌液中Al含量0.18-0.25％，Fe≤0.015％。

6.根据权利要求2～4任意一项所述的一种生产不同屈服强度级别的780MPa级热镀锌双相钢的生产方法，780MPa级热镀锌双相钢产品，获得的显微组织主要为由铁素体和马氏体，其中屈服强度级别400～440MPa的780MPa级热镀锌双相钢显微组织中马氏体体积分数18.5～22.6％；屈服强度级别450～490MPa的780MPa级热镀锌双相钢显微组织中马氏体体积分数为21.7～24.9％；屈服强度级别500～570MPa的780MPa级热镀锌双相钢显微组织中马氏体体积分数为23.7～29.6％。