CN110541120A - 汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的生产方法，包括冶炼、连铸、热轧、酸连轧、热镀锌工序，钢的化学成分组成及质量百分含量为：C：0.060～0.090％，Si≤0.05％，Mn：0.65～0.75％，P：0.015～0.025％，S≤0.010％，Als：0.025～0.06％，Nb：0.025～0.035％，N≤0.0040％，其余为Fe和不可避免的杂质。通过合理的成分设计与热轧卷取温度、光整延伸率等关键工艺参数的控制，使位错摆脱溶质原子(柯氏气团)“钉锚”的作用，可完全消除屈服平台，避免再加工成形过程中产生的滑移线缺陷，提高产品最终表面质量，且具有优良的力学性能。

Description

汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢HX340LAD+Z的生产方法。
背景技术
随着汽车轻量化的快速发展和环保要求的提高，热镀锌低合金高强钢由于强度高可减薄钢带的厚度从而实现轻量化，由于镀锌后锌层的耐腐蚀性好从而提高了使用寿命，因此热镀锌低合金高强钢的应用越来越广泛。
目前大多数生产的热镀锌低合金高强钢在退火镀锌之后进行拉伸试验时，其应力-应变曲线上存在着不同程度的屈服平台，这种屈服平台在再加工成形时，往往产生滑移线(橘皮)，使冲压成形能力下降，加工后表面质量较差。对于较长屈服平台的热镀锌低合金高强钢，加工成形后表面会产生明显有手感的类似橘皮纹的缺陷，无法满足汽车内外板的表面质量要求。
CN 103469065A公开了340MPa级HSLA汽车结构用钢及其生产方法，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.06～0.07％，Mn：0.5～0.65％，Si≤0.025％，P：0.015～0.025％，S≤0.010％，Als：0.03～0.05％，N：0.0010～0.0040％，Nb：0.025～0.035％，O≤0.006％，余量为Fe和不可避免杂质。热轧加热温度为1200±30℃，终轧温度为900±20℃，卷取温度为600±20℃，冷轧压下为70～75％，罩式退火温度为670±10℃，平整延伸率为0.8％。采用的是罩式退火炉生产340MPa级低合金高强钢，罩退生产的钢带表面相对连退较差。
CN104250703A公开了一种340MPa级冷轧低合金高强钢及其制造方法。化学成分重量百分比为：C：0.03～0.06％，Si≤0.020％，Mn：0.075～0.095％，P≤0.015％，S≤0.015％，Als：0.015～0.045％，[Ti、Nb]≤0.10％，其余为Fe和不可避免的微量元素。工艺流程为：高炉铁水冶炼→铁水脱硫预处理→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→罩式炉退火→平整→检验包装入库。采用的CSP薄板坯连铸连轧与罩式退火炉生产340MPa级冷轧低合金高强钢，酸轧压下率与表面质量均无法保证。
CN104399781A公开了一种消除低合金高强钢屈服平台的方法。所述方法在低合金高强钢生产总体流程的平整延伸阶段实施，具体技术手段如下：1)将平整机前后张力辊的张力设定值设置为65～70N/mm2；2)使用直径为420～435mm的平整机工作辊；3)采用电容方式对平整机工作辊表面进行毛化处理；4)选用数值为3.3～3.7μm的粗糙度对平整机工作辊表面进行毛化处理；5)将机组工艺速度设为140～160米/分钟。本发明能够通过提高低合金高强钢产品的平整延伸率以达到消除屈服平台的问题，可以广泛应用于汽车板加工技术领域。但仅描述了平整机的张力、辊径、粗糙度、速度等工艺参数，并未对炼钢成分与热轧、退火等工艺参数进行描述。
CN104988389A公开了一种抗拉强度340MPa级的汽车用合金化热镀锌钢及生产方法。其组分及wt％为：C：0.06～0.10％，Si：≤0.03％，Mn：0.40～0.55％，P：0.010～0.025％，S≤0.008％，Als：0.020～0.070％；生产步骤：对铁水预处理；转炉冶炼及RH炉处理；连铸；对铸坯加热；热轧；卷取；酸洗；冷轧；连续退火；热镀锌；合金化；光整。CN104988389A公开的抗拉强度340MPa级合金化热镀锌钢，屈服强度仅250～280MPa，强度级别不高。
CN105239002A公开了340MPa级连退冷轧汽车结构钢板及其生产方法。其化学成分按重量百分计为：C≤0.0040，Si：0～0.05，Mn：0.25～0.45，Nb：0.030～0.050，Ti：0.010～0.030，N：0.002～0.006，P：0.04～0.07，S：0～0.015，Als：0.015～0.050，其余为Fe。CN105239002A发明属于超低碳系列的抗拉强度340MPa级连退冷轧汽车结构钢，屈服强度低，合金含量较高，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢HX340LAD+Z的生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的生产方法，包括冶炼、连铸、热轧、酸连轧、热镀锌工序，钢的化学成分组成及质量百分含量为：C：0.060～0.090％，Si≤0.05％，Mn：0.65～0.75％，P：0.015～0.025％，S≤0.010％，Als：0.025～0.06％，Nb：0.025～0.035％，N≤0.0040％，其余为Fe和不可避免的杂质。
所述钢的厚度规格为0.5～2.5mm，宽度规格为900～1850mm，屈服强度≥350MPa，抗拉强度≥450MPa，延伸率A80≥25％，且拉伸曲线不存在屈服平台。
具体的，所述热轧工序中热轧精轧出口温度为890±15℃，冷却模式采用前段层流冷却，卷取温度为590±15℃，(头尾30m高出30℃的U型卷取模式)。
具体的，所述酸连轧的总压下率为58～78％。
具体的，所述热镀锌的退火均热温度为780±10℃，光整机延伸率为1.2～1.7％，光整轧制力3000～8000KN，光整机工作辊辊径为Φ630～650mm，光整机工作辊粗糙度为2.0～2.5μm，光整机速度80-130mpm，拉矫机延伸率为0.2％。
本发明热镀锌低合金高强钢HX340LAD+Z热镀锌钢带的检测方法参考GB/T 228。
本发明提供的无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的制造方法，通过合理的成分设计，保证Nb(CN)析出强化效果的前提下，尽量降低CN原子含量，减小碳氮原子气团(柯氏气团)“钉锚”作用，有利于屈服平台的消除。
本发明提供的无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的制造方法，热轧卷取温度对铁素体晶粒大小和碳化物析出有影响，为了获得细小的铁素体组织和细小的渗碳体析出，设定的卷取温度为590℃，以促进珠光体转变，降低成品固溶C含量，有利于消除屈服平台。同时，热轧头尾30m卷取温度高30℃的U型卷取模式，可确保全钢带长度方向的力学性能均匀性。
本发明提供的无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的制造方法，采用浅槽紊流盐酸洗以及五机架串列式CVC+六辊冷连轧机，具备较强的轧制能力，可实现58～78％大范围压下率的生产。
本发明提供的无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的制造方法，采用立式全辐射管加热连续退火炉以及熔沟式感应加热陶瓷锌锅，退火均热温度为780±3℃，保证钢带在退火过程中发生完全回复和再结晶，以获得等轴晶粒组织。
本发明提供的无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的制造方法，采用四辊湿式光整机以及六重式两弯一矫拉矫机，光整机延伸率设定1.2～1.7％，工作辊辊径为Φ630～650mm，工作辊粗糙度为2.0～2.5μm，光整机速度80-130mpm，拉矫机延伸率为0.2％，可实现较大的光整轧制力控制，有利于消除钢带的屈服平台。
本发明具有以下有益效果：本发明的汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢HX340LAD+Z，通过合理的成分设计与热轧卷取温度、光整延伸率等关键工艺参数的控制，使位错摆脱溶质原子(柯氏气团)“钉锚”的作用，可完全消除屈服平台，避免再加工成形过程中产生的滑移线(橘皮)缺陷，提高产品最终表面质量，且具有优良的力学性能，屈服强度≥350MPa，抗拉强度≥450MPa，延伸率A80≥25％，满足汽车等行业高强高表面的要求。
附图说明
图1是本发明实施例1中汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢HX340LAD+Z的拉伸曲线图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢，钢的化学成分组成及质量百分含量为：C：0.060～0.090％，Si≤0.05％，Mn：0.65～0.75％，P：0.015～0.025％，S≤0.010％，Als：0.025～0.06％，Nb：0.025～0.035％，N≤0.0040％，其余为Fe和不可避免的杂质。
汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的生产方法，包括冶炼、连铸、热轧、酸连轧、热镀锌工序。热轧工序中热轧精轧出口温度为890±15℃，冷却模式采用前段层流冷却，卷取温度为590±15℃，(头尾30m高出30℃的U型卷取模式)。酸连轧的总压下率为58～78％。热镀锌的退火均热温度为780±10℃，光整机延伸率为1.2～1.7％，光整轧制力3000～8000KN，光整机工作辊辊径为Φ630～650mm，光整机工作辊粗糙度为2.0～2.5μm，光整机速度80-130mpm，拉矫机延伸率为0.2％。
所述钢的厚度规格为0.5～2.5mm，宽度规格为900～1850mm，屈服强度≥350MPa，抗拉强度≥450MPa，延伸率A80≥25％，且拉伸曲线不存在屈服平台。
实施例1-5按照上述方法制备汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢，钢的化学成分组成及质量百分含量如表1所示。
表1本发明实施例钢的化学成分，单位：重量百分比(％)。
化学元素 C Si Mn P S Als Nb N
实施例1 0.061 0.01 0.65 0.019 0.005 0.030 0.028 0.003
实施例2 0.070 0.02 0.75 0.025 0.008 0.060 0.035 0.003
实施例3 0.090 0.04 0.69 0.021 0.010 0.038 0.031 0.002
实施例4 0.065 0.05 0.68 0.015 0.003 0.025 0.025 0.004
实施例5 0.060 0.02 0.70 0.020 0.006 0.040 0.032 0.003
通过铁水KR脱硫与转炉冶炼，得到符合化学成分要求的钢水，经LF精炼工序，再进行板坯连铸得到连铸坯，经过热轧与酸连轧后得到冷轧硬卷，再经过热镀锌机组，得到最终的热镀锌低合金高强钢HX340LAD+Z。主要工艺控制参数见表2。
表2实施例1-5制备热镀锌低合金高强钢HX340LAD+Z的主要工艺控制参数
利用上述方法得到的无屈服平台的热镀锌低合金高强钢HX340LAD+Z，按照金属材料拉伸试验方法(GB/T 228.1)进行拉伸，其力学性能值见表3。实施例1中汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢HX340LAD+Z的拉伸曲线如图1所示。
表3实施例1-5制备的热镀锌低合金高强钢HX340LAD+Z的力学性能

Claims (6)

1.汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的生产方法，其特征在于，包括冶炼、连铸、热轧、酸连轧、热镀锌工序，钢的化学成分组成及质量百分含量为：C：0.060～0.090％，Si≤0.05％，Mn：0.65～0.75％，P：0.015～0.025％，S≤0.010％，Als：0.025～0.06％，Nb：0.025～0.035％，N≤0.0040％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的生产方法，其特征在于，所述钢的厚度规格为0.5～2.5mm，宽度规格为900～1850mm。
3.如权利要求1所述的汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的生产方法，其特征在于，所述钢的屈服强度≥350MPa，抗拉强度≥450MPa，延伸率A80≥25％，且拉伸曲线不存在屈服平台。
4.如权利要求1所述的汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的生产方法，其特征在于，所述热轧工序中热轧精轧出口温度为890±15℃，冷却模式采用前段层流冷却，卷取温度为590±15℃。
5.如权利要求1所述的汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的生产方法，其特征在于，所述酸连轧的总压下率为58～78％。
6.如权利要求1所述的汽车板用无屈服平台的热镀锌低合金高强钢的生产方法，其特征在于，所述热镀锌的退火均热温度为780±10℃，光整机延伸率为1.2～1.7％，光整轧制力3000～8000KN，光整机工作辊辊径为Φ630～650mm，光整机工作辊粗糙度为2.0～2.5μm，光整机速度80-130mpm，拉矫机延伸率为0.2％。
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