CN113249650A - 一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法 - Google Patents

一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113249650A
CN113249650A CN202110413814.8A CN202110413814A CN113249650A CN 113249650 A CN113249650 A CN 113249650A CN 202110413814 A CN202110413814 A CN 202110413814A CN 113249650 A CN113249650 A CN 113249650A
Authority
CN
China
Prior art keywords
percent
equal
less
cold
strength steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110413814.8A
Other languages
English (en)
Inventor
蒋光锐
王海全
滕华湘
刘华赛
黎敏
邱木生
郝玉林
商婷
李学涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shougang Group Co Ltd
Shougang Corp
Shougang Jingtang United Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Shougang Corp
Shougang Jingtang United Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shougang Corp, Shougang Jingtang United Iron and Steel Co Ltd filed Critical Shougang Corp
Priority to CN202110413814.8A priority Critical patent/CN113249650A/zh
Publication of CN113249650A publication Critical patent/CN113249650A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0278Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular surface treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/04Making ferrous alloys by melting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
    • C23C22/08Orthophosphates
    • C23C22/12Orthophosphates containing zinc cations

Abstract

本发明实施例公开了一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法,所述钢的化学成分质量分数为:C:0.08%~0.30%,Si≤2%,Mn≤4%,Al≤1%,B≤0.005%,Cr:0%~1.5%,P≤0.010%,S≤0.006%,且Si元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.5,B元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.005,其余为Fe和其他不可避免杂质。所述方法包括:采用所述钢的化学成分经冶炼、连铸、轧前加热、粗轧、精轧、轧后冷却、卷取、酸洗、冷轧、退火、退火后冷却和表面镀膜获得;本发明实施例通过控制Si/Mn≤0.5,B/Mn≤0.005,B≤0.005%,使得制得的冷轧高强钢具有良好的涂装特性。

Description

一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法
技术领域
本发明实施例涉及冷轧高强钢制备技术领域,特别涉及一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法。
背景技术
冷轧高强钢是汽车减重的重要支撑性材料。随着汽车车身轻量化进程的加快,越来越多的冷轧高强钢被用于车身制造,如双相钢、TRIP钢、复相钢、马氏体钢等。这些冷轧高强钢的组织多为马氏体和铁素体以及少量的奥氏体的组合。这些冷轧高强钢的共同特点都是通过相变实现强化,而为了实现不同的相变过程,需要加入多种合金元素,比如锰、硅、铬、铝、硼等,用于控制在退火过程中不同组织的转变速度和倾向。然而,冷轧高强钢在退火过程中,往往会发生选择性氧化行为,在表面形成一层氧化物薄膜。这种氧化膜对高强钢在汽车生产中的涂装工序极为不利,容易导致涂装时表面磷化困难,无法形成完整的磷化膜,从而使得电泳膜质量较差。
因此,如何开发一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法,成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例目的是提供一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法,该冷轧高强钢具有良好的涂装特性,磷化膜状态生长良好。
为了实现上述目的,本发明实施例提供了一种涂装质量良好的冷轧高强钢,所述钢的化学成分以质量分数计为:C:0.08%~0.30%,Si≤2%,Mn≤4%,Al≤1%,B≤0.005%,Cr:0%~1.5%,P≤0.010%,S≤0.006%,且Si元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.5,B元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.005,其余为Fe和其他不可避免杂质。
本发明实施例还提供了一种涂装质量良好的冷轧高强钢,所述钢的化学成分以质量分数计为:C:0.08%~0.30%,Si≤2%,Mn≤4%,Al≤1%,B≤0.005%,Cr:0%~1.5%,P≤0.010%,S≤0.006%,且Si元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.5,B元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.005;以及,
合金元素:0.001%~0.01%,所述合金元素为Bi和Sn中的至少一种;
其余为Fe和其他不可避免杂质。
本发明实施例还提供了一种所述的涂装质量良好的冷轧高强钢的制备方法,所述制备方法包括:
采用所述的涂装质量良好的冷轧高强钢的化学成分经冶炼和连铸,获得连铸板坯;
将所述连铸板坯进行轧前加热、粗轧、精轧、轧后冷却和卷取,获得热轧成品;
将所述热轧成品进行酸洗和冷轧,获得冷硬带钢;
将所述冷硬带钢退火、退火后冷却和表面镀膜,获得所述涂装质量良好的冷轧高强钢。
进一步地,所述退火的温度≤900℃。
进一步地,所述退火的温度>600℃时,控制所述退火的露点为-15℃~10℃。
进一步地,所述退火后冷却在氢气和氮气的气氛中进行,所述氢气的体积分数≥5%。
进一步地,所述轧前加热的温度为1235℃~1285℃,所述轧前加热的时间≥180min。
进一步地,所述精轧的终轧温度为900℃~1100℃。
进一步地,所述卷取的温度为520℃~700℃。
进一步地,所述冷轧压下率为50%~75%。
本发明实施例实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本发明实施例提供的一种涂装质量良好的冷轧高强钢,所述钢的化学成分以质量分数计为:C:0.08%~0.30%,Si≤2%,Mn≤4%,Al≤1%,B≤0.005%,Cr:0%~1.5%,P≤0.010%,S≤0.006%,且Si元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.5,B元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.005,其余为Fe和其他不可避免杂质。本发明实施例总体思路:(1)本申请通过试验研究发现,如果高强钢中的硅元素添加太多,容易形成网状的硅氧化物,难以被磷化液溶解。但是如果高强钢中同时添加硅和锰元素达到一定比例要求,硅和锰能形成复合的以锰为酸根的氧化物,这些氧化物的性质与锰的氧化物类似,能够被酸溶解。因此,硅与锰的比例是一个关键因素。试验中发现,如果硅和锰的质量浓度比值小于0.5,那么形成的氧化物绝大多数都是硅锰的复合氧化物,具有较好的可溶解性。因此,本发明中认为硅元素与锰元素的质量浓度比值不超过0.5;(2)本申请通过试验研究发现,硼元素本身氧化形成的氧化物在酸性环境下稳定性较差,对涂装没有太大影响,但是硼的氧化物熔点温度很低,在冷轧高强钢高温退火时,容易发生局部熔化,与其他氧化物反应、聚集、长大,从而形成粗大的氧化物颗粒,冷轧高强钢中的硼元素与锰元素的质量浓度比值不超过0.005时,硼对锰氧化物的影响能够得到很好的控制;(3)同时发现如果硼的绝对含量超过0.005%,则钢表面会完全被硼的氧化物覆盖,这时即使锰的含量增加到足够多,也无法消除硼的氧化物影响。因此还要求硼的绝对含量不超过0.005%。综上,本发明实施例通过控制Si/Mn≤0.5,B/Mn≤0.005,B≤0.005%,使得制备得到的冷轧高强钢具有良好的涂装特性,磷化膜状态生长良好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明实施例的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为氧化物形貌对磷化过程的影响;
图2为硼的氧化物对冷轧高强钢表面氧化物形貌的影响;
图3为本发明实施例实施例提供的一种涂装质量良好的冷轧高强钢的制备方法的流程图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例,具体阐述本发明实施例,本发明实施例的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解,这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明实施例,而非限制本发明实施例。
在整个说明书中,除非另有特别说明,本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此,除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明实施例所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾,本说明书优先。
除非另有特别说明,本发明实施例中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买获得或者可通过现有方法获得。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
根据本发明实施例一种典型的实施方式,提供一种涂装质量良好的冷轧高强钢,所述钢的化学成分以质量分数计为:C:0.08%~0.30%,Si≤2%,Mn≤4%,Al≤1%,B≤0.005%,Cr:0%~1.5%,P≤0.010%,S≤0.006%,且Si元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.5,B元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.005,其余为Fe和其他不可避免杂质。
冷轧高强钢的涂装质量差主要是由于表面难以形成稳定的磷化膜。磷化过程是磷酸锌结晶体在钢板表面沉积的过程。当金属被进入磷化液中后,溶液中的游离酸会对其进行蚀刻,是金属逐渐离子化。这一过程可以表述为:
Me+2H+→Me2++H2
其中Me为金属,H+为磷化液中的氢离子。在接近金属表面,溶液pH降低,磷酸锌结晶体逐渐在表面沉积,反应方程式如下:
Figure BDA0003024996740000041
Figure BDA0003024996740000042
因此磷化过程一方面与磷化液的具体化学成分有关,同时也与冷轧高强钢表面状态有关。冷轧高强钢在退火过程中,往往会发生选择性氧化行为,合金元素在钢表面富集并形成氧化物。而研究发现,氧化形成的氧化物形态与种类对冷轧高强钢在涂装过程中的反应有密切关系。如果氧化物为细小弥散颗粒状,则这些氧化物在磷化液中能够迅速溶解,不会明显阻碍磷化液与钢板发生良好反应形成细小致密的磷酸锌晶体,如果形成粗大的氧化物,则氧化物在磷化过程中难以迅速溶解,造成局部磷化液无法接触到钢基体,使得磷化反应受到阻碍,难以形成致密和覆盖完全的磷酸锌晶体,磷酸锌晶体会在接触到钢基体的位置异常长大。如图1所示。同时,氧化物的种类也对涂装反应有明显影响。硅的氧化物在酸性环境中比较稳定,而是在碱性环境中才会溶解。而锰、铝、铬的氧化物则在酸性环境下不稳定,能够被磷化液的酸溶解掉。同时,固溶硼的金属氧化物具有比较高的稳定性,不利于溶解反应。
冷轧高强钢中常见的合金元素包括硅、锰、铝、铬、硼等。这些合金元素都容易发生表面选择性氧化。试验研究发现,如果高强钢中的硅元素添加太多,容易形成网状的硅氧化物,难以被磷化液溶解。但是如果高强钢中同时添加硅和锰元素达到一定比例要求,硅和锰能形成复合的以锰为酸根的氧化物,这些氧化物的性质与锰的氧化物类似,能够被酸溶解。因此,硅与锰的比例是一个关键因素。试验中发现,如果硅和锰的质量浓度比值小于0.5,那么形成的氧化物绝大多数都是硅锰的复合氧化物,具有较好的可溶解性。因此,本发明中认为硅元素与锰元素的质量浓度比值不超过0.5。
同时还可以注意到,高强钢中的硼元素对氧化物的性质也有显著的影响。硼是一种小原子,在晶体中的扩散速度远远大于其他合金元素,因此在比较低的温度下就能通过晶界和晶内扩散到表面,在表面富集。硼元素本身氧化形成的氧化物在酸性环境下稳定性较差,对涂装没有太大影响,但是硼的氧化物熔点温度很低,在冷轧高强钢高温退火时,容易发生局部熔化,与其他氧化物反应、聚集、长大,从而形成粗大的氧化物颗粒,如图2所示。这种粗大的氧化物颗粒在后续磷化过程中,很难快速完全溶解,造成局部氧化物无法消除,使得局部磷化液无法与钢基体反应形成磷酸锌晶体,造成磷酸锌晶体生长异常粗大,降低磷酸锌覆盖率,降低了磷化涂装性能。因此需要严格控制硼的氧化物的作用。由于硼的氧化物主要是和锰的氧化物反应,因此控制硼和锰的比例最重要。试验发现,冷轧高强钢中的硼元素与锰元素的质量浓度比值不超过0.005时,硼对锰氧化物的影响能够得到很好的控制。进一步的,如果硼的绝对含量超过0.005%,则钢表面会完全被硼的氧化物覆盖。这时即使锰的含量增加到足够多,也无法消除硼的氧化物影响。因此本发明中还要求硼的绝对含量不超过0.005%。
综上,本发明实施例通过控制Si/Mn≤0.5,B/Mn≤0.005,B≤0.005%,使得制备得到的冷轧高强钢具有良好的涂装特性,磷化膜状态生长良好。
根据本发明实施例一种典型的实施方式,提供一种涂装质量良好的冷轧高强钢,所述钢的化学成分以质量分数计为:C:0.08%~0.30%,Si≤2%,Mn≤4%,Al≤1%,B≤0.005%,Cr:0%~1.5%,P≤0.010%,S≤0.006%,且Si元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.5,B元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.005;以及,
合金元素:0.001%~0.01%,所述合金元素为Bi和Sn中的至少一种;
其余为Fe和其他不可避免杂质。
本发明实施例为了进一步的限制硼的对外扩散,在冷轧高强钢中引入了铋和/或锡两种活性元素。活性元素的主要作用是在晶界位置富集偏析,使得硼等金属元素不容易通过晶界位置对外扩散和氧化,削弱合金元素的选择性氧化作用,减少表面氧化物。发明中规定,铋和/或锡的质量浓度不少于0.001%。但是这种活性元素添加量不能太多,因为添加太多活性元素后,活性元素会造成晶界脆性,使得冷轧高强钢的延伸率显著降低,疲劳寿命明显缩短,因此铋和/或锡的质量浓度不能高于0.01%。
根据本发明实施例一种典型的实施方式,提供一种涂装质量良好的冷轧高强钢的制备方法,如图3所示,所述方法包括:
S1、采用所述的涂装质量良好的冷轧高强钢的化学成分经冶炼和连铸,获得连铸板坯;
S2、将所述连铸板坯进行轧前加热、粗轧、精轧、轧后冷却和卷取,获得热轧成品;
所述轧前加热的温度为1235℃~1285℃,所述轧前加热的时间≥180min。轧前加热的温度过低影响塑性,过高容易容易影响表面质量;
所述精轧的终轧温度为900℃~1100℃。终轧温度过低,热轧板变形抗力增大,容易出现边部开裂等问题。
所述卷取的温度为520℃~700℃。卷取的温度过高或过低将给组织的性能带来不利影响;
S3、将所述热轧成品进行酸洗和冷轧,获得冷硬带钢;
所述冷轧压下率为50%~75%。若累计压下率小于50%,容易出现晶粒不均匀;若累计压下率高于65%,钢板变形抗力过大,会增加轧机负荷且容易出现开裂。
S4、将所述冷硬带钢退火、退火后冷却和表面镀膜,获得所述涂装质量良好的冷轧高强钢。
作为一种可选的实施方式,所述退火的温度≤900℃。
高温下硼的氧化物容易与锰的氧化物形成低熔点复合氧化物,低熔点氧化物会聚集长大,形成粗大颗粒物质或者成片的薄膜,阻碍后续磷化反应。因而发明中要求退火温度不能超过900℃。
作为一种可选的实施方式,所述退火的温度>600℃时,控制所述退火的露点为-15℃~10℃。
影响高强钢表面选择性氧化的最重要控制因素就是退火过程的温度和露点温度控制。由于硼元素的扩散性远高于其他合金元素,因此在退火较低温度下就要对硼元素的选择性氧化进行抑制。提高露点温度有助于抑制硼的高温选择性氧化,因此发明中认为,退火阶段温度超过600℃后,退火气氛的露点温度就要相应提高,露点的范围为-15℃~10℃。露点温度太低无法抑制硼的选择性氧化和硅锰的选择性氧化。如果太高,则导致钢表面出现铁的氧化物,同样阻碍了磷化反应,同时还造成钢表层碳含量显著降低,使得钢表层的硬度显著低于心部硬度。
作为一种可选的实施方式,所述退火后冷却在氢气和氮气的气氛中进行,所述氢气的体积分数≥5%。
在退火后需要进行冷却。从高温冷却时,通常采用气冷。气冷中的氢气含量对氧化物反应有较大的影响。如果氢气含量太低,冷却过程中氧化物保持稳定。如果氢气含量超过一定界限,则氢气能够与氧化物附近的氧进行反应形成水蒸气,从而降低了氧化物附近氧分压,使得氧化物发生分解,从而减小氧化物尺寸,让更多钢基体暴露出来,能够与磷化液反应形成磷化膜。因此发明中要求氢气含量不低于5%。
作为一种可选的实施方式,所述表面镀膜处理包括:采用离子镀、溅射镀、电镀、激光熔覆和电子束熔覆中的一种方法将镀液镀在所述钢表面,所述镀液成分包括镍和铜中的至少一种。常见的镀膜方法可以用离子镀、溅射镀、电镀、激光熔覆、电子束熔覆等,这些方法都可以准确控制镀膜的膜层厚度与面积。比如设计溅射的路径,就能够控制镀膜覆盖的区域,比如设计电镀阳极形状,就能控制镀膜的面积。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请的一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法进行详细说明。
S1、将钢水经过冶炼,采用连铸方式获得连铸坯;实施例1-实施例8和对比例1-对比例8中实际化学成分如表1所示;
表1-涂装质量良好的冷轧高强钢化学成分(wt%)
序号 编号 C(%) Si(%) Mn(%) Cr(%) Al(%) Bi+Sn(%) B(%) Si/Mn B/Mn
1 实施例1 0.2 0.2 0.8 0.5 0.06 0.001 0.004 0.25 0.0050
2 实施例2 0.2 0.8 2 0.1 0.6 0.001 0 0.40 0.0000
3 实施例3 0.15 1.2 3.2 0 0.3 0.002 0.002 0.38 0.0006
4 实施例4 0.1 0.7 1.9 0 1 0.004 0.005 0.37 0.0026
5 实施例5 0.2 0.5 2 1.2 0.2 0.008 0.003 0.25 0.0015
6 实施例6 0.2 0.4 2.2 1.5 0.5 0.007 0.001 0.18 0.0005
7 实施例7 0.3 0.3 1.8 0.5 0.05 0.01 0 0.17 0.0000
8 实施例8 0.15 0.5 1 0.2 0.1 0.01 0.005 0.50 0.0050
9 对比例1 0.2 0.8 2.1 0 0.05 0 0 0.38 0.0000
10 对比例2 0.2 2.3 1.2 1.2 0.4 0 0.008 1.92 0.0067
11 对比例3 0.2 0.4 3.4 0.6 1.2 0 0.01 0.12 0.0029
12 对比例4 0.2 0.8 1.3 1.7 0.4 0 0.008 0.62 0.0062
13 对比例5 0.2 1.3 2.3 1.8 1.3 0.02 0.007 0.57 0.0030
14 对比例6 0.2 1.2 3.4 0.1 0.5 0.02 0.001 0.35 0.0003
15 对比例7 0.2 2.9 1.2 0 1.4 0.03 0.02 2.42 0.0167
16 对比例8 0.2 2.1 1.8 0 1.8 0.04 0.002 1.17 0.0011
S2、将所述连铸板坯进行轧前加热、粗轧、精轧、轧后冷却和卷取,获得热轧成品;S3、将所述热轧成品进行酸洗和冷轧,获得冷硬带钢;
S4、将所述冷硬带钢退火、退火后冷却和表面镀膜,获得所述涂装质量良好的冷轧高强钢。
其中实施例1-实施例8和对比例1-对比例8中的工艺参数如表2所示。
表2-制备工艺参数
Figure BDA0003024996740000071
Figure BDA0003024996740000081
对实施例1-实施例8和对比例1-对比例8中的冷轧高强钢表面的磷化膜进行测定并统计如表3所示;磷化膜质量包括磷化膜晶体的平均尺寸、最大尺寸、磷化膜覆盖面积的比例,磷化膜晶体越细小、覆盖比例越大,表明磷化膜的性能越好。表层硬度和心部硬度都采用显微维氏硬度进行测量,每个位置打5个点,取平均值。高强钢的疲劳强度采用高周疲劳试验方法。
表3冷轧高强钢的磷化膜
Figure BDA0003024996740000082
Figure BDA0003024996740000091
由表3数据可知:
对比例1中,600℃以上的露点温度为-40℃,小于本发明实施例-15℃~10℃的范围,磷化膜的质量不佳;
对比例2中,Si/Mn为1.91,大于本发明实施例≤0.5的范围;B/Mn为0.0067,大于本发明实施例≤0.005的范围;B为0.008%大于本发明实施例≤0.005%的范围,磷化膜的质量不佳;
对比例3中,B为0.01%,大于本发明实施例≤0.005%的范围,磷化膜的质量不佳;
对比例4中,Si/Mn为0.62,大于本发明实施例≤0.5的范围;B/Mn为0.0062,大于本发明实施例≤0.005的范围;B为0.008%,大于本发明实施例≤0.005%的范围,磷化膜的质量不佳;
对比例5中,Bi+Sn为0.02%,B为0.07%,Si/Mn为0.57,退火温度为920℃,600℃以上的露点温度为-40℃,这些参数均不在本发明实施例的范围内,磷化膜的质量不佳;
对比例6中,Bi+Sn为0.02%,退火温度为930℃,600℃以上的露点温度为-30℃,这些参数均不在本发明实施例的范围内,磷化膜的质量不佳;
对比例7中,Bi+Sn为0.02%,B为0.02%,Si/Mn为2.42,B/Mn为0.0167,退火温度为940℃,600℃以上的露点温度为15℃,这些参数均不在本发明实施例的范围内,磷化膜的质量不佳;
对比例8中,Bi+Sn为0.02%,Si/Mn为1.17,600℃以上的露点温度为20℃,退火后冷却氢气的体积分数为1%,这些参数均不在本发明实施例的范围内,磷化膜的质量不佳;
实施例1-8中冷轧高强钢具有良好的涂装特性,磷化膜状态生长良好。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样,倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明实施例权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明实施例也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种涂装质量良好的冷轧高强钢,其特征在于,所述钢的化学成分以质量分数计为:C:0.08%~0.30%,Si≤2%,Mn≤4%,Al≤1%,B≤0.005%,Cr:0%~1.5%,P≤0.010%,S≤0.006%,且Si元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.5,B元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.005,其余为Fe和其他不可避免杂质。
2.一种涂装质量良好的冷轧高强钢,其特征在于,所述钢的化学成分以质量分数计为:C:0.08%~0.30%,Si≤2%,Mn≤4%,Al≤1%,B≤0.005%,Cr:0%~1.5%,P≤0.010%,S≤0.006%,且Si元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.5,B元素与Mn元素的质量分数的比值≤0.005;以及,
合金元素:0.001%~0.01%,所述合金元素为Bi和Sn中的至少一种;
其余为Fe和其他不可避免杂质。
3.一种权利要求1-2任一所述的涂装质量良好的冷轧高强钢的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
采用权利要求1-2任一所述的涂装质量良好的冷轧高强钢的化学成分经冶炼和连铸,获得连铸板坯;
将所述连铸板坯进行轧前加热、粗轧、精轧、轧后冷却和卷取,获得热轧成品;
将所述热轧成品进行酸洗和冷轧,获得冷硬带钢;
将所述冷硬带钢退火、退火后冷却和表面镀膜,获得所述涂装质量良好的冷轧高强钢。
4.根据权利要求3所述的一种涂装质量良好的冷轧高强钢的制备方法,其特征在于,所述退火的温度≤900℃。
5.根据权利要求3所述的一种涂装质量良好的冷轧高强钢的制备方法,其特征在于,所述退火的温度>600℃时,控制所述退火的露点为-15℃~10℃。
6.根据权利要求3所述的一种涂装质量良好的冷轧高强钢的制备方法,其特征在于,所述退火后冷却在氢气和氮气的气氛中进行,所述氢气的体积分数≥5%。
7.根据权利要求3所述的一种涂装质量良好的冷轧高强钢的制备方法,其特征在于,所述轧前加热的温度为1235℃~1285℃,所述轧前加热的时间≥180min。
8.根据权利要求3所述的一种涂装质量良好的冷轧高强钢的制备方法,其特征在于,所述精轧的终轧温度为900℃~1100℃。
9.根据权利要求3所述的一种涂装质量良好的冷轧高强钢的制备方法,其特征在于,所述卷取的温度为520℃~700℃。
10.根据权利要求3所述的一种涂装质量良好的冷轧高强钢的制备方法,其特征在于,所述冷轧压下率为50%~75%。
CN202110413814.8A 2021-04-16 2021-04-16 一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法 Pending CN113249650A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110413814.8A CN113249650A (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110413814.8A CN113249650A (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113249650A true CN113249650A (zh) 2021-08-13

Family

ID=77220993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110413814.8A Pending CN113249650A (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113249650A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1354970A1 (en) * 2000-12-29 2003-10-22 Nippon Steel Corporation High-strength molten-zinc-plated steel plate excellent in deposit adhesion and suitability for press forming and process for producing the same
CN106350731A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 宝山钢铁股份有限公司 一种具有优良磷化性能和成形性的冷轧高强度钢板及其制造方法
CN107002207A (zh) * 2014-12-08 2017-08-01 Posco公司 表面质量和镀覆粘附性优异的超高强度热浸镀锌钢板及其制造方法
CN111910123A (zh) * 2020-07-13 2020-11-10 首钢集团有限公司 一种具有优良磷化性能的冷轧连退超高强钢及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1354970A1 (en) * 2000-12-29 2003-10-22 Nippon Steel Corporation High-strength molten-zinc-plated steel plate excellent in deposit adhesion and suitability for press forming and process for producing the same
CN107002207A (zh) * 2014-12-08 2017-08-01 Posco公司 表面质量和镀覆粘附性优异的超高强度热浸镀锌钢板及其制造方法
CN106350731A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 宝山钢铁股份有限公司 一种具有优良磷化性能和成形性的冷轧高强度钢板及其制造方法
CN111910123A (zh) * 2020-07-13 2020-11-10 首钢集团有限公司 一种具有优良磷化性能的冷轧连退超高强钢及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3476968B1 (en) Low-density hot-dipped steel and manufacturing method therefor
EP1971701B1 (en) High mn steel sheet for high corrosion resistance and method of manufacturing galvanizing the steel sheet
US7976650B2 (en) Method for production of sheet of austenitic iron/carbon/manganese steel and sheets produced thus
EP3569726B1 (en) Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet
EP3196328B1 (en) Enamel steel having high-temperature baking hardenability and manufacturing method therefor
CN110317991A (zh) 一种380-500MPa级含Nb低合金高强钢及其生产方法
EP4063525B1 (en) Coated steel member, coated steel sheet, and methods for producing same
CN101460642A (zh) 具有优良表面质量的镀Zn钢板及其制造方法
CN113020257B (zh) 一种消除热轧过程中耐候钢板坯表面翘皮缺陷的方法
CN111655893B (zh) 高碳热轧钢板及其制造方法
JP3314833B2 (ja) 加工性の優れた冷延鋼板及びその製造方法
CN113166886B (zh) 耐鳞爆优秀的搪瓷用冷轧钢板及其制造方法
CN108603265B (zh) 温加工用高强度钢板及其制造方法
JP7341016B2 (ja) フェライト系ステンレス冷延鋼板
CN113249650A (zh) 一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法
CN112941418B (zh) 一种冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法
CN102321844A (zh) 一种热轧耐腐蚀烘烤硬化钢及其制备方法
TW201942385A (zh) 鋼板及鋼板的製造方法
JPH0147530B2 (zh)
KR20160077483A (ko) 인산염처리성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법
CN113249649B (zh) 一种涂装质量良好的冷轧高强钢及其制备方法
CN113166887A (zh) 搪瓷用冷轧钢板及其制造方法
CN111954727A (zh) 冷轧钢板及其制造方法和退火用冷轧钢板
CN115233096B (zh) 一种冷轧钢及其制备方法
CN114214562B (zh) 一种软质镀锡板、制备方法及容器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210813