CN110093491B - 一种冷轧热镀锌双相钢及其制造方法 - Google Patents

一种冷轧热镀锌双相钢及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种冷轧热镀锌双相钢及其制造方法，该方法包括如下步骤：1)将冷态带钢加热至780℃～840℃；2)经过加热的带钢在780℃～840℃保温50s～120s；3)将保温后的带钢冷却至650℃～730℃；4)将冷却至650℃～730℃的带钢快速冷却至马氏体转变温度(Ms点)以下，并保温3s以上，快速冷却速度不低于30℃/s；5)将冷却至Ms点以下并保温后的带钢加热至镀锌温度450℃～470℃。本发明将马氏体淬火阶段设置在连续退火快速冷却阶段，冷轧热镀锌双相钢产品的强度、塑性和冲压性能满足要求；降低生产成本，提高产品焊接性能；实现连续热镀锌和连续退火双相钢原材料通用，简化生产管理。

Description

一种冷轧热镀锌双相钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及双相钢生产技术领域，特别是涉及一种冷轧热镀锌双相钢及其制造方法。
背景技术
近年来，我国经济的快速发展极大地刺激了汽车行业的发展，汽车行业的发展也极大的刺激了冷轧薄板的需求。汽车产销量经历了多年的高速增长，当前总体呈现平稳增长态势，未来汽车行业竞争重点将从产量的增加转变为产品质量的提升，节能、环保、安全、舒适和智能化是当今世界汽车技术发展的总趋势。冷轧热镀锌双相钢由铁素体和马氏体两相组成，具有强度高、塑性好、耐蚀性好等优点，用作汽车钢板可减轻车重、降低油耗，并提高汽车的安全等级和车身的耐锈蚀穿孔能力，因此在汽车上得到越来越广泛的应用。
传统冷轧热浸镀锌双相钢一般通过连续镀锌线生产，连续退火处理时，带钢经过加热、保温、缓慢冷却后，快速冷却至入锌锅温度并均衡保温一段时间后进入锌锅镀锌(450℃～470℃)，带钢出锌锅后，在随后的冷却过程中通过控制冷却速度使奥氏体转变为马氏体，得到铁素体和马氏体两相组织。带钢出锌锅前，为了防止奥氏体转变为铁素体和贝氏体等组织并影响产品组织性能，通常需要添加较多Si、Mn、Cr、Al等合金元素提高奥氏体稳定性。合金元素含量增加会增加产品生产成本，同时影响材料的焊接性能。此外，热镀锌双相钢连续退火过程中与氧亲和力更强的合金元素会优先于基体Fe元素发生“选择性氧化”，热镀锌时这些氧化物与锌液之间是非浸润性的，能阻碍熔融态的锌液与钢板之间的接触，最终使钢板表面形成大量的漏镀缺陷。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种冷轧热镀锌双相钢及其制造方法，用于解决现有技术中冷轧热镀锌双相钢的合金元素含量增加会增加产品生产成本，同时影响材料的焊接性能，使钢板表面形成大量的漏镀等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种冷轧热镀锌双相钢的制造方法，包括如下步骤：
1)将冷态带钢加热至780℃～840℃；
2)经过加热的带钢在780℃～840℃保温50s～120s；
3)将保温后的带钢冷却至650℃～730℃；
4)将冷却至650℃～730℃的带钢快速冷却至马氏体转变温度Ms点以下，保温时间≥3s，快速冷却速度≥30℃/s；
5)将冷却至Ms点以下并保温后的带钢加热至镀锌温度450℃～470℃。
可选地，所述步骤1)中，加热速度为2.5℃/s～7.0℃/s，具体可以为2.5℃/s、3℃/s、3.5℃/s、4℃/s、4.5℃/s、5℃/s、5.5℃/s、6℃/s、6.5℃/s、7℃/s。
可选地，所述步骤3)中，冷却速度为0.8℃/s～7.0℃/s，具体可以为0.8℃/s、1℃/s、1.5℃/s、2℃/s、2.5℃/s、3℃/s、3.5℃/s、4℃/s、4.5℃/s、5℃/s、5.5℃/s、6℃/s、6.5℃/s、7℃/s等。
可选地，所述步骤4)中，将冷却至650℃～730℃的带钢快速冷却至马氏体转变温度(Ms点)以下，马氏体转变温度具体可以为350℃，根据带钢材料的不同，马氏体转变温度(Ms点)会有所变化，具体可以将带钢快速冷却至马氏体转变温度Ms点以下0-300℃，也即是说，将带钢冷却至其温度低于马氏体转变温度Ms点0-300℃，即冷却至50-350℃，具体可以为50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃。
所述步骤4)中，保温时间具体可以为3s、3.5s、4s、4.5s、5s、5.5s、6s等，冷却速度具体可以为30℃/s、32℃/s、34℃/s、35℃/s、36℃/s、38℃/s、40℃/s等。
可选地，所述步骤5)中，加热速度为4℃/s～45℃/s，具体可以为4℃/s、8℃/s、10℃/s、15℃/s、18℃/s、21℃/s、25℃/s、30℃/s、35℃/s、40℃/s、45℃/s。
可选地，还包括步骤6)将加热至镀锌温度450℃～470℃的带钢保温0s～60s后进入锌锅镀锌，制得所述冷轧热镀锌双相钢。
可选地，所述冷轧热镀锌双相钢的抗拉强度等级为590-780MPa。
可选地，所述冷轧热镀锌双相钢的抗拉强度等级为590MPa时，其化学成分组成如下：
C：0.07％～0.12％，Mn：1.40％～1.70％，S：≤0.012％，P：≤0.020％、Si：0.20％～0.40％，Als：0.02％～0.06％，Cr：0.30％～0.60％，N：≤0.007％，余量为Fe和杂质。
可选地，所述冷轧热镀锌双相钢的抗拉强度等级为780MPa时，其化学成分组成如下：
C：0.14％～0.18％，Mn：1.50％～1.90％，S：≤0.012％，P：≤0.020％、Si：0.20％～0.40％，Als：0.02％～0.06％，Cr：0.30％～0.60％，Ti：0.01％～0.03％，N：≤0.007％，余量为Fe和杂质。
可选地，所述步骤1)的冷态带钢的制备方法包括以下步骤：
A)将原料冶炼制得铸造板坯；
B)将热轧板坯经过加热、热轧工序，制得热轧板；
C)将所述热轧板酸洗后进行冷轧，制成冷轧薄板，即为冷态带钢。
可选地，所述步骤B)中，加热温度为1200℃～1350℃，精轧温度为950℃～1150℃，终轧温度为750℃～950℃，卷取温度为550℃～700℃。
可选地，所述步骤C)中，冷轧压下率为40％～80％。
如上所述，本发明的一种热镀锌双相钢的制造方法，至少具有以下有益效果：
(1)和传统热镀锌工艺相比，本发明的制造方法将马氏体淬火阶段设置在连续退火快速冷却阶段，由于再加热和均衡保温时间较短，仅有少量马氏体形貌发生变化，冷轧热镀锌双相钢产品的强度、塑性和冲压性能满足要求；
(2)降低合金元素含量，降低生产成本，提高产品焊接性能；
(3)实现连续热镀锌和连续退火双相钢原材料通用，简化生产管理。
附图说明
图1显示为本发明实施例的冷轧热镀锌双相钢连续退火工艺示意图。
图2显示为本发明实施例的冷轧热镀锌双相钢连续退火工艺曲线参数说明图。
图3显示为抗拉强度590MPa级双相钢成品的显微组织图。
图4显示为抗拉强度780MPa级双相钢成品的显微组织图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
图1显示为本发明实施例的冷轧热镀锌双相钢连续退火工艺示意图。
图2显示为本发明实施例的冷轧热镀锌双相钢连续退火工艺曲线参数说明图。
实施例1
抗拉强度590MPa级双相钢化学成分质量百分比(wt.％)为：C：0.09％，Mn：1.55％，S：0.010％，P：0.015％、Si：0.35％，Als：0.04％，Cr：0.50％，N：0.006％，余量为Fe和杂质。
热轧工艺为：板坯加热温度为1250℃，精轧温度为1000℃，终轧温度为850℃，卷取温度为600℃。
冷轧压下率为60％，制得冷态带钢，进入后续的连续退火工艺。
连续退火工艺参数如表1所示。
表1
Figure BDA0002063897570000031
Figure BDA0002063897570000041
上述冷轧热镀锌双相钢经过连续退火后的力学性能如表2所示。
表2
Figure BDA0002063897570000042
图3显示为抗拉强度590MPa级双相钢成品的显微组织图，可见其主要由铁素体和马氏体两相组成，仅有部分马氏体分解。
实施例2
抗拉强度780MPa级双相钢化学成分质量百分比(wt.％)为：C：0.16％，Mn：1.75％，S：0.010％，P：0.020％、Si：0.35％，Als：0.04％，Cr：0.55％，N：0.006％，Ti：0.02％，余量为Fe和杂质。
热轧工艺为：板坯加热温度为1220℃，精轧温度为1000℃，终轧温度为860℃，卷取温度为620℃。
冷轧压下率为55％，制得冷态带钢，进入后续的连续退火工艺。
连续退火工艺参数如表3所示。
表3
Figure BDA0002063897570000043
Figure BDA0002063897570000051
所述冷轧热镀锌双相钢经过连续退火后的力学性能如表4所示。
表4
Figure BDA0002063897570000052
图4显示为抗拉强度780MPa级双相钢成品的显微组织图，可见其主要由铁素体和马氏体两相组成，仅有部分马氏体分解。
综上所述，本发明至少具有以下有益效果：
(1)和传统热镀锌工艺相比，本发明的制造方法将马氏体淬火阶段设置在连续退火快速冷却阶段，由于再加热和均衡保温时间较短，仅有少量马氏体形貌发生变化，冷轧热镀锌双相钢产品的强度、塑性和冲压性能满足要求；
(2)降低合金元素含量，降低生产成本，提高产品焊接性能；
(3)实现连续热镀锌和连续退火双相钢原材料通用，简化生产管理。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种冷轧热镀锌双相钢的制造方法，其特征在于，所述冷轧热镀锌双相钢主要由铁素体和马氏体两相组成，所述冷轧热镀锌双相钢中部分马氏体分解；
所述冷轧热镀锌双相钢的抗拉强度等级为590MPa时，其化学成分组成如下：
C：0.07％～0.12％，Mn：1.40％～1.70％，S：≤0.012％，P：≤0.020％、Si：0.20％～0.40％，Als：0.02％～0.06％，Cr：0.30％～0.60％，N：≤0.007％，余量为Fe和杂质；
所述冷轧热镀锌双相钢的抗拉强度等级为780MPa时，其化学成分组成如下：
C：0.14％～0.18％，Mn：1.50％～1.90％，S：≤0.012％，P：≤0.020％、Si：0.20％～0.40％，Als：0.02％～0.06％，Cr：0.30％～0.60％，Ti：0.01％～0.03％，N：≤0.007％，余量为Fe和杂质；
所述冷轧热镀锌双相钢的制造方法包括冷态带钢的制备及后续的连续退火工艺，所述连续退火工艺包括如下步骤：
1)将冷态带钢加热至780℃～840℃；
2)经过加热的带钢在780℃～840℃保温50s～120s；
3)将保温后的带钢冷却至650℃～730℃；
4)将冷却至650℃～730℃的带钢快速冷却至50-350℃，保温时间≥3s，快速冷却速度≥30℃/s；
5)将冷却至50-350℃并保温后的带钢加热至镀锌温度450℃～470℃；
6)将加热至镀锌温度450℃～470℃的带钢保温0s～60s后进入锌锅镀锌，制得所述冷轧热镀锌双相钢。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述步骤1)中，加热速度为2.5℃/s～7.0℃/s；
和/或，所述步骤3)中，冷却速度为0.8℃/s～7.0℃/s；
和/或，所述步骤5)中，加热速度为4℃/s～45℃/s。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤1)的冷态带钢的制备方法包括以下步骤：
A)将原料冶炼制得铸造板坯；
B)将热轧板坯经过加热、热轧工序，制得热轧板；
C)将所述热轧板酸洗后进行冷轧，制成冷轧薄板，即为冷态带钢。
4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：所述步骤B)中，加热温度为1200℃～1350℃，精轧温度为950℃～1150℃，终轧温度为750℃～950℃，卷取温度为550℃～700℃。
5.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：所述步骤C)中，冷轧压下率为40％～80％。
6.根据权利要求1-5任意一项所述制造方法制得的冷轧热镀锌双相钢。
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