CN112695252A - 一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于炼钢技术领域，具体提供了一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板，按照质量百分比包含如下化学成分，C 0.0010～0.0028％，Mn 0.1～0.20％，Si≤0.02％，Al 0.020‑0.050％，Ti 0.04‑0.06％，P≤0.015％，S≤0.015％，B:0.0003‑0.0008％，N≤0.0050％，O≤0.0050％，其余为Fe及不可避免的杂质。工艺上采用低温加热、较低的退火温度工艺与原有的工艺比较，能耗小；偏低的终轧温度及卷曲温度，与原有工艺比较，热轧产品的表面氧化铁皮更少，减少了酸洗过程酸消耗，表面质量更好。

Description

一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板及制备方法
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，具体提供了一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板及制备方法。
背景技术
由于汽车制造行业对外板要求非常高，需要钢板具有超高的冲压成型性能和优良的表面质量。目前，国内外汽车厂家大部分使用热镀锌的深冲板，即酸轧后的钢板进入锌锅，利用气刀吹去表面多余的锌液。其存在表面质量较难稳定控制，汽车厂使用时钢板表面的突起的锌渣容易在冲压模具里形成结瘤影响后续冲压；在涂漆工序中，钢板表面的缺陷容易被放大而影响车身美观。与热镀锌汽车板相比较，电镀锌锌层均匀，粗糙度稳定，具有更好的表面质量及粗糙度可控性。目前连续电镀锌生产主要有水平法电镀锌和重力法电镀锌两种方式，较多厂家使用水平法，水平式镀槽阳极呈水平布置，电镀时带钢运行于阳极之间。重力法镀槽呈垂直布置，通过沉没辊改变带钢走向，在每个镀槽分别有两对阳极分布在沉没辊前后的带钢两侧。重力法中镀液与钢板发生反应产生的H2气体容易溢出，同时带钢的走与重力方向在同一垂线上，带钢运行会更平稳，有利于带钢板型控制。随着汽车行业的发展，用户需求越来越高，外板外形设计更加复杂，变形量越来越高，对外板的冲压性能要求更高。市场急需一种满足超深冲高延伸要求的电镀锌汽车外板，保证冲压的合格率。且工艺能耗低，工艺上要满足较高的表面质量。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板，按照质量百分比包含如下化学成分，C 0.0010～0.0028％，Mn 0.10～0.20％，Si≤0.02％，Al 0.020-0.050％，Ti 0.04-0.06％，P≤0.015％，S≤0.015％，B:0.0003-0.0008％，N≤0.0050％，O≤0.0050％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，按照质量百分比包含如下化学成分，C 0.0010％，Mn 0.20％，Si：0.02％，Al:0.050％，Ti:0.06％，P≤0.015％，S≤0.015％，B:0.0008％，N≤0.0050％，O≤0.003％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，按照质量百分比包含如下化学成分，C 0.0028％，Mn 0.10％，Si0.015％，Al 0.020％，Ti 0.04％，P≤0.015％，S≤0.015％，B:0.0003％，N≤0.0030％，O≤0.003％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，按照质量百分比包含如下化学成分，C 0.0013％，Mn 0.15％，Si≤0.02％，Al 0.045％，Ti 0.045％，P≤0.015％，S≤0.015％，B:0.0007％，N≤0.0030％，O≤0.0030％，其余为Fe及不可避免的杂质。
根据本发明的另一方面还提供了一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板的制备方法，包括如下步骤，
步骤1)：按照上述钢铁成分配比，冶炼并连铸成坯，低温加热进行热轧，控制终轧温度在900～930℃；
步骤2)：低温卷曲，常规水冷至卷取温度并进行卷取，控制中温卷取；进行冷轧，控制冷轧总压下率≥75％；
步骤3)：进行连续退火，控制低温退火，控制退火速度在140～200m/min；
步骤4)：进行分段冷却先缓冷到680～670℃，冷却速度为8～11℃/s；然后快速冷却至440～470℃，冷却速度为37～50℃/s；最终冷却到160～180℃；
步骤5：进行光整，控制光整延伸率为：0.5～0.7％；进行常碱洗、刷洗、电解脱脂及漂洗；
步骤6：采用重力法电镀锌：电镀液为硫酸锌液，电镀液中硫酸锌浓度为100～120g/L，PH值在1.3～1.8，电镀液温度为50～60℃，在电镀锌槽中钢板的运行速度为80～140m/min。
进一步的，低温≤1200℃加热进行热轧，控制中温680～720℃卷取，低温830～850℃退火。
本发明与现有技术相比，具有表面质量良好，性能稳定、无时效、成型性能优良优良等特点；成品的汽车外板用电镀锌特超深冲板DC07E+Z的实物性能(垂直于轧制方向)：屈服强度：100～150MPa，抗拉强度：260-330MPa，塑性应变比r90≥2.5，加工硬化指数n90≥0.23，延伸率A80mm≥44％，Ra/μm：0.8～1.2，RPc≥60。超低碳成分设计的工艺拥有无时效性的特点，较低的屈服强度指标、较高的塑性应变r值、加工硬化指数n值、较高的延伸率的产品有好的成型特点。工艺上在目前现有的设备与冶炼能力上可以实现稳定批量生产。电镀环节带钢速度较快，生产效率高。工艺上采用低温加热、较低的退火温度工艺与原有的工艺比较，能耗小；偏低的终轧温度及卷曲温度，与原有工艺比较，热轧产品的表面氧化铁皮更少，减少了酸洗过程酸消耗，表面质量更好。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
行业内，对于电镀锌汽车外板生产，在提高其冲压性往往采用Ti+Nb成分系列，Nb+Ti为了形成无间隙原子结构，拥有良好的冲压性能，并配合采用传统的高温加热、卷曲及退火工艺。在偶然情况下，申请人发现，在原有的钢铁配比成分中采用纯Ti成分，取消Nb的成分，再匹配特定的低温加热，中温卷曲，较低的退火温度轧制控制工艺，通过实验对比发现优于传统的Ti+Nb成分系列。
本发明提供了一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板，按照质量百分比包含如下化学成分，C0.0010～0.0028％，Mn 0.10～0.20％，Si≤0.02％，Al 0.020-0.050％，Ti 0.04-0.06％，P≤0.015％，S≤0.015％，B:0.0003-0.0008％，N≤0.0050％，O≤0.003％，其余为Fe及不可避免的杂质。
根据本发明的另一方面还提供了一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板的制备方法，包括如下步骤，
步骤1)：按照上述钢铁成分配比，冶炼并连铸成坯，低温加热进行热轧，控制终轧温度在900～930℃；
步骤2)：低温卷曲，常规水冷至卷取温度并进行卷取，控制中温卷取；进行冷轧，控制冷轧总压下率≥75％；
步骤3)：进行连续退火，控制低温退火，控制退火速度在140～200m/min；
步骤4)：进行分段冷却先缓冷到680～670℃，冷却速度为8～11℃/s；然后快速冷却至440～470℃，冷却速度为37～50℃/s；最终冷却到160～180℃；
步骤5)：进行光整，控制光整延伸率为：0.5～0.7％；进行常碱洗、刷洗、电解脱脂及漂洗；
步骤6)：采用重力法电镀锌：电镀液为硫酸锌液，电镀液中硫酸锌浓度为100～120g/L，PH值在1.3～1.8，电镀液温度为50～60℃，在电镀锌槽中钢板的运行速度为80～140m/min。
其中，低温≤1200℃加热进行热轧，控制中温680～720℃卷取，低温830～850℃退火。
实例钢与比较例的化学成分表
Figure BDA0002849196480000041
Figure BDA0002849196480000051
本实施例钢与比较例的轧制工艺：
Figure BDA0002849196480000052
本实例钢与比较例的性能比较：
Figure BDA0002849196480000053
Figure BDA0002849196480000061
实例钢与比较例的表面合格率与冲压合格率比较：
表面合格率 冲压合格率
实施例 78.65％ 97.35％；
对比例 70.37％ 76.77％
从上面数据对比可知，本工艺产品与对比例比较，工艺能耗更小，表面质量良好，强度更低，延伸率更高、成型性能N值、R值更加优良等特点。解决了原有产品冲压合格率低的问题。
基于目前控制C、N、S水平，以及本方案中所匹配的轧制控制工艺，Ti至少需要0.04％如果Ti含量增多，多余的Ti原子会形成固溶形态，提高最终产品的强度，降低产品塑性，也造成了浪费。所以Ti含量要严格设定为0.04-0.06％。
同时本方案中少量的硼0.0003-0.0008％可抑制磷在晶界处的偏析而强化晶界，降低P的有害作用。同时使脆性转变温度降低。但硼有降低r值，提高再结晶温度的倾向，因而B的加入量不宜太高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板，其特征在于：按照质量百分比包含如下化学成分，C 0.0010～0.0028％，Mn 0.1～0.20％，Si≤0.02％，Al 0.020-0.050％，Ti 0.04-0.06％，P≤0.015％，S≤0.015％，B 0.0003-0.0008％，N≤0.0050％，O≤0.0050％，其余为Fe及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板，其特征在于：按照质量百分比包含如下化学成分，C 0.0010％，Mn 0.20％，Si：0.02％，Al:0.050％，Ti:0.06％，P≤0.015％，S≤0.015％，B:0.0008％，N≤0.0050％，O≤0.0050％，其余为Fe及不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板，其特征在于：按照质量百分比包含如下化学成分，C 0.0028％，Mn 0.10％，Si 0.015％，Al 0.020％，Ti 0.04％，P≤0.015％，S≤0.015％，B:0.0003％，N≤0.0030％，O≤0.0050％，其余为Fe及不可避免的杂质。
4.如权利要求1所述的一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板，其特征在于：按照质量百分比包含如下化学成分，C 0.0013％，Mn 0.15％，Si≤0.02％，Al 0.045％，Ti 0.045％，P≤0.015％，S≤0.015％，B:0.0007％，N≤0.0030％，O≤0.0050％，其余为Fe及不可避免的杂质。
5.一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤1)：按照上述钢铁成分配比，冶炼并连铸成坯，低温加热进行热轧，控制终轧温度在900～930℃；
步骤2)：低温卷曲，常规水冷至卷取温度并进行卷取，控制中温卷取；进行冷轧，控制冷轧总压下率≥75％；
步骤3)：进行连续退火，控制低温退火，控制退火速度在140～200m/min；
步骤4)：进行分段冷却先缓冷到680-670℃，冷却速度为8-11℃/s；然后快速冷却至440-470℃，冷却速度为37-50℃/s；最终冷却到160-180℃；
步骤5)：进行光整，控制光整延伸率为：0.5-0.7％；进行常碱洗、刷洗、电解脱脂及漂洗；
步骤6)：采用重力法电镀锌：电镀液为硫酸锌液，电镀液中硫酸锌浓度为100～120g/L，PH值在1.3～1.8，电镀液温度为50～60℃，在电镀锌槽中钢板的运行速度为80～140m/min。
6.如权利要求5所述的一种超深冲高延伸电镀锌汽车外板的制备方法，其特征在于：低温≤1200℃加热进行热轧，控制中温680～720℃卷取，低温830～850℃退火。
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