CN113416887B - 汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板及制备方法 - Google Patents

汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113416887B
CN113416887B CN202110555888.5A CN202110555888A CN113416887B CN 113416887 B CN113416887 B CN 113416887B CN 202110555888 A CN202110555888 A CN 202110555888A CN 113416887 B CN113416887 B CN 113416887B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel sheet
percent
equal
temperature
steel plate
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.)
Active
Application number
CN202110555888.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113416887A (zh
Inventor
胡智评
刘仁东
顾兴利
郭金宇
林利
林青春
蒋睿婷
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.)
Angang Steel Co Ltd
Original Assignee
Angang 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 Angang Steel Co Ltd filed Critical Angang Steel Co Ltd
Priority to CN202110555888.5A priority Critical patent/CN113416887B/zh
Publication of CN113416887A publication Critical patent/CN113416887A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113416887B publication Critical patent/CN113416887B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • 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
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • 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
    • C22C38/20Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • 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
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • 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
    • C22C38/24Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • 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
    • C22C38/26Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36Elongated material
    • C23C2/40Plates; Strips
    • 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
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002Bainite
    • 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
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005Ferrite
    • 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
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/009Pearlite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

本发明提供了一种汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板及制备方法,该钢板的成分按重量百分比计如下:C:0.16%~0.20%,Si:0.8%~1.8%,Mn:1.8%~2.4%,Al:0.015%~1.0%、Ti:0.01%~0.03%,P≤0.01%,S≤0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质。制备方法包括冶炼、铸造、热轧、酸洗、冷轧、热镀锌;应用本发明生产的钢板屈服强度700MPa以上,抗拉强度980MPa以上,断后延伸率23%以上,扩孔值35~45%。

Description

汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板及制备方法
技术领域
本发明属于金属材料领域,尤其涉及一种汽车用超高成形性980MPa级热镀锌钢板及其制备方法,特别是断后延伸率23%以上,扩孔率35%以上的超高成形性汽车用先进高强镀锌板。
背景技术
近几年来汽车销量同比之前几年持续呈一定下降趋势,尤其从2020年全球疫情以来,汽车销量更是萎靡不振,诸多的新兴车企,甚至个别老牌车企纷纷倒闭。这标志着汽车厂商之间的竞争日益激烈。其中一个重要的表现就是国产车上已经出现越来越多的高强镀锌钢板,以此提高车身轻量化等级及车身的抗腐蚀性能。然而目前的汽车先进高强钢镀锌产品种类较少,980MPa级别产品更是“凤毛麟角”。目前市场已经应用的980MPa级别以上镀锌品种包括DP、CP、DH及QP。由于镀锌产线镀锌温度的局限性,大多高强钢的镀锌产品延伸率均下降2~5%,如DP980+Z(镀锌产品)、CP980+Z的延伸率仅10%左右,增强塑性的DH980+Z达到14%,以高塑性为代表QP980+Z也仅达到18%左右。如此看来,较低的延伸率不能满足高拉延需求的车身结构件,仅适用于防撞加强构件、滑轨、保险杠等的拉延性能较低的零部件。以拉延性能最为突出的QP镀锌产品为例,冷轧QP钢产品本可适用于较为复杂的车身结构件,但其镀锌产品应对同样冲压成形时往往出现开裂的现象。此外,在高强钢产品中,较高的屈服强度与较好的延伸率本身即存在不兼容性。往往具有高屈服的钢板塑性较差,而塑性较好的钢板屈服较低。目前市场上同时兼顾高屈服及高延伸的冷轧产品少之又少,而镀锌产品更为稀少。因此,开发同时兼顾高屈服及高延伸的高强钢镀锌产品对打开镀锌产品的应用局限性至关重要。
专利文献《高强度钢板及其制造方法以及高强度镀锌板的制造方法》(公开号:CN106574342B)公开的钢板各组分重量百分比为:C:0.08%~0.35%、Si:0.5%~2.5%、Mn:1.5%~3.0%、Al:0.01%~1.00%、Ti:0.005%~0.1%、Nb:0.005%~0.1%,Cr:0.05%~1%、Cu:0.05%~1%、Sb:0.002%~0.2%、Sn:0.002%~0.2%,Ta:0.001%~0.1%、P:0.001~0.010%、S:0.0001~0.02%、以及Ca、Mg等元素的微量添加,余量为Fe及不可避免杂质。该钢板抗拉强度大于780MPa,且具有良好延展性。然而,很明显该钢板中加入过多如Cr、Cu、Sb、Sn、Ca、Mg等贵重金属,导致合金成本大大增强;同时,该钢板中1000MPa以上产品延伸率为10%~17%,高合金添加下性能提升有限。
专利文献《高强度多相钢、生产方法和用途》(公开号:WO2015/185975EN)公开的钢板其抗拉强度为至少980MPa,屈服强度大于等于500MPa,总延伸率大于等于8%;该钢合金成分为C:0.05%~0.15%,Si:0.30%~1.50%,Mn:2.0%~3.0%,Cr+Mo:0.1%~1.0%;Ti≤0.5%;P≤0.05%,S≤0.01%,B:0.0001%~0.0025%,Nb:0.01%~0.05%,Al≤0.1%,余量为Fe及不可避免的夹杂物。很明显,在980MPa级别来看,该钢板既不符合高屈服也不符合高延伸的性能要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种屈服强度700MPa以上,抗拉强度980MPa以上,屈强比0.65以上,断后延伸率23%以上,扩孔值35%以上的汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板及制备方法,克服980MPa级别高强镀锌钢板现有产品屈服低、塑性差的现状。
本发明目的是这样实现的:
一种汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板,该钢板的成分按重量百分比计如下:C:0.16%~0.20%,Si:0.8%~1.8%,Mn:1.8%~2.4%,Al:0.015%~1.0%、Ti:0.01%~0.03%,P≤0.01%,S≤0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步,还包括Cr:≤0.3%,Mo:≤0.2%,Cu:≤0.2%,Nb:≤0.02%,V≤0.05%,Ca≤0.005%,B≤0.003%。
进一步,所述钢板的显微组织为铁素体+回火马氏体+贝氏体+残余奥氏体;铁素体为临界区铁素体和取向附生铁素体,残余奥氏体为块状残余奥氏体和薄膜状残余奥氏体,该钢板的显微组织按体积百分比计如下:铁素体19%~30%;回火马氏体40%~48%、贝氏体13%~15%、残余奥氏体10%~15%,其余为未识别或不确定相;其中,所述铁素体为临界区铁素体和取向附生铁素体,按体积百分比计:临界区铁素体14~21%,取向附生铁素体2~12%;残余奥氏体10%~15%为残余奥氏体和薄膜状奥氏体,按体积百分比计:块状奥氏体5~7%,薄膜状奥氏体3.5~9.5%。
进一步,所述钢板的屈服强度700MPa以上,抗拉强度980MPa以上,屈强比0.65以上,断后延伸率23%以上,扩孔值35%~45%。
本发明成分设计理由如下:
C:C为本发明中重要的合金元素之一,起到强化钢板的作用。其次,C原子的添加促进临界区奥氏体形核。此外,本发明中最终组织含量一定含量的残余奥氏体,C元素的添加必不可少,相关文献报道残余奥氏体中C含量需达到1.2%以上,才能保持室温下残余奥氏体的相稳定性。对本发明的980MPa钢而言,过低或过高的C添加均影响钢板的组织构成及力学性能。本发明中C含量若小于0.16%的,不能保证足够含量室温下残余奥氏体的形成,影响实验钢的塑性;若C含量大于0.20%,钢板临界区等温条件下Ms点降低,进而导致实际生产中优化淬火温度点降低,增大制造难度及生产成本。
Si:Si元素为本发明中的重要元素之一,本身起到固溶强化的作用。其次,本发明中Si元素的添加促进铁素体的形成;此外,本发明中足够含量Si添加可以抑制过时效阶段碳化物的形成,避免钢板因碳化物析出降低性能。然而,过高含量的Si将严重影响镀锌板的表面质量。因此,本发明中将Si元素的含量控制为0.8%~1.8%。
Mn:Mn元素为本发明中的重要元素之一,起到固溶强化的作用;其次,本研究中Mn保证临界区的奥氏体稳定化及冷却过程中过冷奥氏体的稳定性,抑制珠光体的形成;最重要的是足量Mn元素的添加提高钢板的淬透性,保证淬火状态下马氏体的转变量。但是,过多的Mn添加将导致连铸过程中产生严重Mn偏析,同时板坯连铸易发生热裂现象;此外,高Mn的添加也将导致后续焊接阶段碳当量升高,进而恶化焊接性能。因此,本发明钢中Mn含量应控制在1.8%~2.4%。
Al:Al在传统工艺中是炼钢过程中的脱氧剂,同时,Al还可以有钢中的N结合形成AlN并细化晶粒。但在本发明中加入较多的Al的主要目的为加快冷却过程中奥氏体向铁素体的转变动力学过程,同时同Si一起抑制渗碳体的析出,同时提高奥氏体化温度,便于更好的选取工艺窗口。而过高的Al含量将造成连铸过程中水口堵塞,影响生产效率。因此实验钢中Al含量控制在0.015%~1.0%。
Ti:Ti元素是本发明的重要元素之一。Ti与钢种的杂质元素N结合形成TiN,钢中游离的N原子存在于钢种恶化钢板的韧性,所以TiN的形成起到固N效果;此外,Ti仍与C、N形成Ti(C,N),起到细化原奥氏体晶粒的作用。但Ti含量添加过多,将导致TiN尺寸过大,恶化钢板性能。因此,本发明中Ti含量应控制在0.01%~0.03%。
P:P元素是钢中的杂质元素,极易偏聚在晶界,钢中P含量较高时,易形成Fe2P颗粒,降低钢的塑性及韧性,因此其含量越低越好。本发明中将P元素含量控制在P≤0.01%。
S:S元素是钢中的杂质元素,易与Mn结合形成MnS夹杂,恶化钢板塑性,因此其含量越低越好。本发明中将S元素含量控制在S≤0.005%。
Cr:Cr在本发明钢中加入作为Mn元素补充元素,当Mn含量添加较低时,可添加适当Cr元素,起到稳定奥氏体,提高钢板淬透性的效果;同时,Cr的添加可一定程度上提高钢板的抗氧化性能,改善钢板内氧化状态。本发明中Cr含量控制在0.3%以内。
Mo:Mo本身为固溶强化元素,起到强化钢板的作用。在本发明中Mo可以提高钢板的淬透性,延缓冷却阶段珠光体及贝氏体的形成的,促进马氏体的形成;本发明中Mo含量控制在0.2%以内。
Cu元素本身固溶在奥氏体中可提高钢板的强度。在连退阶段,单质Cu在奥氏体中析出起到一定析出强度作用。本发明中Cu含量控制在0.2%以内。
Nb:在本发明中适当添加Nb元素,可以促进热轧再结晶轧制阶段的应变诱导析出行为,促进原奥氏体晶粒的再结晶,起到细化晶粒的作用。本发明中Nb元素控制在0.02%以内,作为Ti含量添加较低时的代替元素。
V:在本发明中适当添加V元素,加强卷取阶段的析出强化作用,抑制冷轧过程中的位错自回复现象,提高形变储能的保留,促进连退阶段阶段的再结晶行为;同时,在连退等温阶段VC在铁素体中析出,起到析出强化的作用。本发明中V含量控制在0.05%。
Ca:可以通过添加适量的Ca控制夹杂物形态,从而改善铸坯钢板质量。本发明中Ca含量控制在0.005%以内。
B:在本发明中B的添加可以补充钢板淬透性,保证连退镀锌过程中快冷阶段马氏体的形成。过多的B添加将提高钢板脆性,恶化钢板加工性能。本发明中B含量控制在0.03%。
本发明技术方案之二是提供一种汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板的制备方法,包括冶炼、铸造、热轧、酸洗、冷轧、热镀锌;
(1)冶炼:按照上述化学成分进行冶炼、精炼、铸造成楔形铸坯。
(2)热轧:加热温度在1220~1280℃,开轧温度在1050~1150℃,终轧温度在900℃以上,卷取温度在550~650℃;热轧卷厚度在2.8~3.5mm之间。
加热温度1220~1280℃,对含Ti的高强钢而言,加热温度的控制较为重要,为了达到较为理想的固N效果,通常加热温度控制在1220℃以上。进而保证加热及再结晶区轧制阶段细小TiN或Ti(C,N)析出,起到钉扎晶界,细化原始奥氏体晶粒的效果。
终轧温度900℃,终轧温度的设定主要是为了保证粗轧及精轧阶段尽快完成,以防止TiN析出物粗化,进而钉扎晶界效果较差。故,本发明终轧温度应控制在900℃以上。
卷取温度设定在550~650℃之间,在本发明产品中卷取温度过低将导致组织中贝氏体或马氏体等硬相组织形成,加大后续冷轧负荷;若卷取温度过高,控冷阶段将形成相当一部分的先共析铁素体进而软化钢板,易在卷取过程中出现“塌卷”现象。卷取组织为铁素体41%~47%,珠光体19%~28%,贝氏体22%~27%,其余为不可识别相。
(3)酸洗:热轧卷取后钢表面存在FeO、Fe2O3、Fe3O4等不同存在形式铁皮氧化物,需经酸洗后去除。
(4)冷轧:冷轧产品规格保持在1.2~1.8mm厚,对应该发明产品对应的目标汽车零部件厚度(1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm),轧制压下控制在50%~58%,过低轧制压下率不能保证足够冷轧形变储能,导致连退阶段不充分的铁素体再结晶效果;过高轧制压下大幅度增加冷轧机的负荷,不能保证目标厚度的实现。
(5)热镀锌:炉内气氛为5%~15%H2,其余为N2,露点温度控制在-20~-10℃之间。首先,将冷轧后钢板以2~10℃/s加热至820~880℃,等温时间50~120s;随后,将钢板以0.5~4℃/s的冷却速度缓冷至680~710℃;随后在快冷阶段,钢板以28~35℃/s的冷速淬火至220~300℃,然后以≥10℃/s的加热速度升温至400~460℃进行调整,等温调整30~50s,然后进入锌锅,镀锌过程1~3s,然后钢板进入合金化炉进行合金化处理,合金化温度为500~550℃,之后冷却至室温。
最终组织构成为:铁素体+回火马氏体+贝氏体+残余奥氏体,铁素体为临界区等温形成的临界区铁素体和缓冷阶段形成的取向附生铁素体,残余奥氏体为快冷阶段得到的薄膜状残余奥氏体和贝氏体等温形成的块状残余奥氏体。
其中关键参数说明如下:
加热温度:820~880℃,相比于冷轧连退产线,镀锌产线往往设计偏短,不能提供较长等温时间,因此相比于普冷产品奥氏体化温度要有一定上的调。其原因在于保证足够临界区奥氏体化程度在60%以上,进而保证后续淬火后组织中马氏体及与过冷奥氏体的含量,马氏体在后续过时效阶段形成回火马氏体,保证钢板强度,过冷奥氏体在过时效阶段形成贝氏体及被保留的残余奥氏体,起到协调变形,提高塑性作用。
加热阶段等温时间50~120s:鉴于镀锌产线线长及带速的限制,等温时间相对于普冷产品往往偏短。因此配合提高的加热温度,等温时间设定于50~120s。加热阶段等温时间过低将导致铁素体再结晶及奥氏体相变形核进行不充分,等温时间过高将导致铁素体软化及奥氏体晶粒粗化等现象严重,影响最终的组织性能。
缓冷温度680~710℃以上:缓冷阶段在一般钢中通常起到均匀组织的作用,在本发明中缓冷温度应严格控制在680~710℃,以防止过低导致过多的取向附生铁素体形成降低实验钢的屈服强度,甚至最终的抗拉强度。同时防止过高,铁素体量减少导致塑性下降。
快冷阶段:首先,冷却速度应在28~35℃/s,以防止快冷阶段的取向附生铁素体形成,影响钢板性能;其次,淬火温度至220~300℃,淬火温度是本发明中极为重要参数之一,本发明最终的组织状态为铁素体+回火马氏体+贝氏体+残余奥氏体,而淬火温度的选取直接影响了最终组态下回火马氏体、贝氏体及残余奥氏体的配比,本发明中220~300℃的淬火温度保证淬火状态下≥30%马氏体比例及≥30%的过冷奥氏体比例,进而保证最终组织中≥30%的回火马氏体含量、≥15%贝氏体含量及10%~15%的残余奥氏体含量。若淬火温度过低,淬火状态下过冷奥氏体含量降低,导致后续贝氏体及的残余奥氏体比例过低,影响钢板的塑性;若淬火温度过高,淬火状态下马氏体含量降低,导致最终组织中回火马氏体含量降低,影响钢板的强度。
镀锌产线相比于常规冷轧产线无完整的过时效段,仅存在较短镀锌前调整工序,且温度设定需考虑后续镀锌的效果。若温度较低,钢板经调整后易发生凝锌的状况;若温度过高将导致钢板经过锌锅后由于温度过高发生拖锌的现象。镀锌前温度温度应控制在400~460℃。
贝氏体相变往往需要较长的孕育期,过短的过时效等温时间不利于贝氏体的形成;同时,过时效时间的长短亦影响回火马氏体的回火抗性,过长的过时效时间将导致回火马氏体中的渗碳体析出,恶化钢板的力学性能。因此,配合带速设定镀锌前时间应控制在30~50s。
根据不同的带速设定,钢板经过锌锅时间为1~3s。镀液成分中Al含量为:0.18~0.25%,其余为Zn及不可避免杂质。镀锌钢板单位面积锌层重量为80~100g/cm2然后。
钢板进入光整机进行板形调整,光整延伸率控制在0.1%~0.4%。
为进一步提高钢板硬度,后续需对镀锌钢板进行合金化处理,形成Delta(FeZn10),控制Fe含量在7.0~11.5%之间。合金化温度过高将导致回火马氏体回火抗性降低,组织中出现碳化物。因此,合金化温度需控制在500~550℃。
最终组织构成:铁素体+回火马氏体+贝氏体+残余奥氏体;铁素体分为临界区铁素体和取向附生铁素体,残余奥氏体分为块状残余奥氏体和薄膜状残余奥氏体,该钢板的显微组织按体积百分比计如下:铁素体19%~30%;回火马氏体40%~48%%、贝氏体13%~15%、残余奥氏体10%~15%,其余为未识别或不确定相。
通过上述方法可以得到钢板屈服强度700MPa以上,抗拉强度980MPa以上,断后延伸率23%以上,扩孔值35~45%。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明所涉及高成形性980MPa级镀锌钢板与同级别产品对比,合金成分中不添加或较少添加Cr、Mo、Cu、Nb、V、Ca、B等贵重合金,较好控制了合金成本。
(2)本发明通过合理的成分及工艺设计,充分结合马氏体相变、贝氏体相变及残余奥氏体保留的组织演变特点,有效调控最终组织中回火马氏体、贝氏体及残余奥氏体的相比例,进而保证了本产品高屈服及高塑性的兼容性。
(3)本发明所涉及高成形性980MPa级镀锌退钢板,其屈服强度700MPa以上,抗拉强度980MPa以上,断后延伸率20%以上,扩孔值35%~45%。同比980MPa级别其他镀锌产品,兼顾了高屈服及高延伸特点,有着明显的性能优势。
附图说明
图1为本发明实施例1钢板的SEM组织图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
本发明实施例根据技术方案的组分配比,进行冶炼、铸造、热轧、酸洗、冷轧、热镀锌。
(1)热轧:加热温度在1220~1280℃,开轧温度在1050~1150℃,终轧温度在900℃以上,卷取温度在600~650℃;热轧卷厚度在2.8~3.5mm之间;
(2)冷轧:冷轧压下率50%~58%;
(3)热镀锌:炉内气氛为5%~15%H2,其余为N2,露点温度控制在-20~-10℃之间;首先,将冷轧后钢板以2~10℃/s加热至820~880℃,等温时间50~120s;随后,将钢板以0.5~4℃/s的冷却速度缓冷至680~710℃;随后在快冷阶段,钢板以28~35℃/s的冷速淬火至220~300℃,然后以≥10℃/s的加热速度升温至过时效温度400~460℃进行调整,等温调整30~50s,然后进入锌锅,镀锌过程1~3s,然后钢板进入合金化炉进行合金化处理,合金化温度为500~550℃,合金最后冷却至室温。
进一步;所述步骤(1)中卷取后钢板组织为铁素体41%~47%,珠光体19%~28%,贝氏体22%~27%,其余为不可识别相。
进一步;所述步骤(3)热镀锌工艺中淬火后钢板内部含有≥30%马氏体和≥30%的过冷奥氏体。
进一步;所述步骤(3)热镀锌中镀液成分中Al含量为:0.18%~0.25%,其余为Zn及不可避免杂质;镀锌钢板单位面积锌层重量为80~100g/cm2
进一步;镀锌后钢板进入光整机进行板形调整,光整延伸率控制在0.1%~0.4%。
本发明实施例钢的成分见表1。本发明实施例钢轧制的主要工艺参数见表2。本发明实施例钢热镀锌的主要工艺参数见表3。本发明实施例钢的组织见表4。本发明实施例钢的性能见表5。
Figure BDA0003077184750000131
表2本发明实施例钢轧制的主要工艺参数
Figure BDA0003077184750000141
Figure BDA0003077184750000151
表4本发明实施例钢的显微组织
Figure BDA0003077184750000161
表5本发明实施例钢性能
实施例 Rp0.2/MPa Rm/MPa Rp0.2/Rm A50/% λ/%
1 726 1026 0.71 23.3 42.1
2 756 1038 0.73 23.2 38.6
3 728 1032 0.71 23.5 43.5
4 748 1016 0.74 23.7 44.6
5 696 1041 0.67 24.9 42.5
6 692 1028 0.67 23.6 41.8
7 728 1026 0.71 24.6 39.9
8 728 1018 0.72 24.7 39.7
9 746 1021 0.73 23.8 35.7
10 717 1016 0.71 24.8 38.6
11 732 1032 0.71 23.3 44.9
12 693 1024 0.68 23.6 44.2
13 758 1015 0.75 23.6 43.5
14 737 1018 0.72 24.9 44.9
15 726 1051 0.69 23.5 42.7
由上可知,本发明高成形性980MPa级镀锌钢板屈服强度700MPa以上,抗拉强度980MPa以上,断后延伸率23%以上,扩孔值35%以上。同比980MPa级别其他镀锌产品,兼顾了高屈服及高延伸特点,有着明显的性能优势。
为了表述本发明,在上述中通过实施例对本发明恰当且充分地进行了说明,以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板,其特征在于,该钢板的成分按重量百分比计如下:C:0.16%~0.20%,Si:1.0%~1.8%,Mn:1.8%~2.4%,Al:0.015%~1.0%、Ti:0.01%~0.03%,P≤0.01%,S≤0.005%,余量为Fe和不可避免的杂质;所述钢板的显微组织为铁素体+回火马氏体+贝氏体+残余奥氏体;铁素体为临界区铁素体和取向附生铁素体,残余奥氏体为块状残余奥氏体和薄膜状残余奥氏体,该钢板的显微组织按体积百分比计如下:铁素体19%~30%;回火马氏体40%~48%、贝氏体13%~15%、残余奥氏体10%~15%,其余为未识别或不确定相。
2.根据权利要求1所述的一种汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板,其特征在于,还包括Cr:≤0.3%,Mo:≤0.2%,Cu:≤0.2%,Nb:≤0.02%,V≤0.05%,Ca≤0.005%,B≤0.003%。
3.根据权利要求1所述的一种汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板,其特征在于,所述钢板的屈服强度700MPa以上,抗拉强度980MPa以上,屈强比0.65以上,断后延伸率23%以上,扩孔值35%~45%。
4.一种权利要求1—3任一项所述的一种汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板的制备方法,包括冶炼、铸造、热轧、酸洗、冷轧、热镀锌;其特征在于:
(1)热轧:加热温度在1220~1280℃,开轧温度在1050~1150℃,终轧温度在900℃以上,卷取温度在550~650℃;热轧卷厚度在2.8~3.5mm之间;
(2)冷轧:冷轧压下率50%~58%;
(3)热镀锌:炉内气氛为5%~15%H2,其余为N2,露点温度控制在-20~-10℃之间;首先,将冷轧后钢板以2~10℃/s加热至820~880℃,等温时间50~120s;随后,将钢板以0.5~4℃/s的冷却速度缓冷至680~710℃;随后在快冷阶段,钢板以28~35℃/s的冷速淬火至220~300℃,然后以≥10℃/s的加热速度升温至过时效温度400~460℃进行调整,等温调整30~50s,然后进入锌锅,镀锌过程1~3s,然后钢板进入合金化炉进行合金化处理,合金化温度为531~550℃,之后冷却至室温。
5.根据权利要求4所述的一种汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板的制备方法,其特征在于,镀锌后钢板进入光整机进行板形调整,光整延伸率控制在0.1%~0.4%。
6.根据权利要求4所述的一种汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中卷取后钢板组织为铁素体41%~47%,珠光体19%~28%,贝氏体22%~27%,其余为不可识别相。
7.根据权利要求4所述的一种汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)热镀锌工艺中淬火后钢板内部含有≥30%马氏体和≥30%的过冷奥氏体。
8.根据权利要求4所述的一种汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)热镀锌中镀液成分中Al含量重量百分比为:0.18%~0.25%,其余为Zn及不可避免杂质;镀锌钢板单位面积锌层重量为80~100g/cm2
CN202110555888.5A 2021-05-21 2021-05-21 汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板及制备方法 Active CN113416887B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110555888.5A CN113416887B (zh) 2021-05-21 2021-05-21 汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110555888.5A CN113416887B (zh) 2021-05-21 2021-05-21 汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113416887A CN113416887A (zh) 2021-09-21
CN113416887B true CN113416887B (zh) 2022-07-19

Family

ID=77712639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110555888.5A Active CN113416887B (zh) 2021-05-21 2021-05-21 汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113416887B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117305747A (zh) * 2022-06-22 2023-12-29 宝山钢铁股份有限公司 一种高强度高成形冷轧热镀纯锌带钢及其制造方法
CN116463546B (zh) * 2022-06-30 2024-01-09 宝山钢铁股份有限公司 一种100公斤级超高强度镀锌钢板及其制造方法
CN115637390B (zh) * 2022-11-07 2023-07-14 鞍钢股份有限公司 一种短流程冷轧dh980钢板及其生产方法
CN115652207B (zh) * 2022-11-07 2023-05-12 鞍钢股份有限公司 780MPa级短流程经济型冷轧DH钢板及其生产方法
CN116043133B (zh) * 2023-01-19 2023-10-24 鞍钢股份有限公司 一种超高成形980MPa级热镀锌复相钢及其制备方法
CN116043118B (zh) * 2023-01-19 2023-10-27 鞍钢股份有限公司 一种超高扩孔性能980MPa级热镀锌复相钢及制备方法
CN116254487B (zh) * 2023-02-01 2024-05-17 攀枝花学院 一种含钒热镀锌钢板及其热轧方法
CN116536582B (zh) * 2023-04-28 2024-04-16 鞍钢股份有限公司 一种高塑性合金化热镀锌q&p980钢及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010275594A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Jfe Steel Corp 自動車部材用高張力溶接鋼管
CN108463340A (zh) * 2016-01-18 2018-08-28 安赛乐米塔尔公司 具有优异的可成形性的高强度钢板及其制造方法
CN111394658A (zh) * 2020-04-22 2020-07-10 马鞍山钢铁股份有限公司 一种适用于常规连续退火生产线的980MPa级冷轧Q&P钢及其制造方法
CN111996467A (zh) * 2020-09-28 2020-11-27 首钢集团有限公司 一种980MPa级镀锌高强钢及其制备方法
CN112048681A (zh) * 2020-09-07 2020-12-08 鞍钢股份有限公司 一种980MPa级高成形性冷轧DH钢及其制备方法
CN112048680A (zh) * 2020-09-07 2020-12-08 鞍钢股份有限公司 一种合金化热镀锌dh980钢及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010275594A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Jfe Steel Corp 自動車部材用高張力溶接鋼管
CN108463340A (zh) * 2016-01-18 2018-08-28 安赛乐米塔尔公司 具有优异的可成形性的高强度钢板及其制造方法
CN111394658A (zh) * 2020-04-22 2020-07-10 马鞍山钢铁股份有限公司 一种适用于常规连续退火生产线的980MPa级冷轧Q&P钢及其制造方法
CN112048681A (zh) * 2020-09-07 2020-12-08 鞍钢股份有限公司 一种980MPa级高成形性冷轧DH钢及其制备方法
CN112048680A (zh) * 2020-09-07 2020-12-08 鞍钢股份有限公司 一种合金化热镀锌dh980钢及其制备方法
CN111996467A (zh) * 2020-09-28 2020-11-27 首钢集团有限公司 一种980MPa级镀锌高强钢及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113416887A (zh) 2021-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113416887B (zh) 汽车超高成形性980MPa级镀锌钢板及制备方法
EP2880189B1 (en) A process for producing hot-rolled steel strip and a steel strip produced therewith
CN113416888B (zh) 高扩孔高塑性980MPa级双相镀锌钢板及其制备方法
CN113416890B (zh) 高扩孔高塑性980MPa级冷轧连退钢板及其制备方法
CN112048681A (zh) 一种980MPa级高成形性冷轧DH钢及其制备方法
WO2019123240A2 (en) Steel sheet having excellent toughness, ductility and strength, and manufacturing method thereof
CN113061812B (zh) 980MPa级冷轧合金化镀锌淬火配分钢及其制备方法
JP2023153941A (ja) 加工性に優れた冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、及びこれらの製造方法
CN112301293B (zh) 一种冷轧热镀锌钢及其制造方法
CN112095046A (zh) 一种超高强度冷轧dh1180钢及其制备方法
CN113403529B (zh) 冷冲压用1470MPa级合金化镀锌钢板及其制备方法
JP2020509162A (ja) 自動車用高強度冷間圧延鋼板
CN111809114B (zh) 具有优异高温强度的塑料模具钢及其制备方法
CN113403544B (zh) 汽车超高成形性980MPa级冷轧连退钢板及制备方法
CN115505847B (zh) 一种具有优异冲击性能的冷轧超高强钢板及其制备方法
US20240167138A1 (en) Dual-phase steel and hot-dip galvanized dual-phase steel having tensile strength greater than or equal to 980mpa and method for manufacturing same by means of rapid heat treatment
CN113403548B (zh) 冷冲压用1470MPa级高扩孔钢板及其制备方法
JP2002363685A (ja) 低降伏比高強度冷延鋼板
CN114807736A (zh) 一种抗lme钢及抗lme钢板的制造方法
JP3125397B2 (ja) 伸びフランジ性に優れた高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
CN116516252B (zh) 1200MPa超高强塑热轧Mn-TRIP钢及其制备方法
CN116043119B (zh) 易焊接超高扩孔性能800MPa级热镀锌复相钢及制备方法
CN115198178B (zh) 一种nm400级钢及其制备方法
CN110747393B (zh) 一种atm自动取款机高强钢板及其制造方法
CN116377334B (zh) 超高塑各向同性的980MPa级冷轧高强钢板及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant