CN113528940B

CN113528940B - 一种铝硅合金系镀层热成形钢及其制备方法

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Publication number: CN113528940B
Application number: CN202110666316.4A
Authority: CN
Inventors: 徐德超; 梁江涛; 张博明; 赵海峰; 王振鹏; 张士杰; 李学涛; 滕华湘; 肖宝亮; 张明生; 李润昌; 王彭涛; 徐海卫; 于孟; 巫雪松; 鲍成人; 张环宇; 李研
Original assignee: Shougang Group Co Ltd; Shougang Jingtang United Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shougang Group Co Ltd; Shougang Jingtang United Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2021-06-16
Filing date: 2021-06-16
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2041-06-16
Also published as: CN113528940A

Abstract

本发明公开了一种铝硅合金系镀层热成形钢及其制备方法，所述钢包括钢基体和铝硅合金镀层；所述钢基体的化学成分以质量分数计为：C：0.18～0.45％，Si：0.02～0.5％，Al≤0.1％，Mn：0.5～3.5％，Cr：0.01～0.7％，Mo：0.01～0.7％，B：0.001～0.005％，S≤0.005，P≤0.01％，N≤0.008％，O≤0.003％，Ni和Cu，其中，0.15％≤(Cr+Mo)≤1％，Ni+Cu≤0.5％；以及Ti：0.01～0.1％，Nb：0.01～0.1％和V：0.01～0.1％中的至少一种，且0.025％≤(Ti+Nb+V)≤0.25％；其余为Fe和不可避免夹杂。本发明优化合金成分，降低氢脆开裂风险，提高韧性。

Description

一种铝硅合金系镀层热成形钢及其制备方法

技术领域

本发明涉及钢材制备技术领域，特别涉及一种铝硅合金系镀层热成形钢及其制备方法。

背景技术

随着汽车行业的发展，国际国内对汽车的安全、节能和排放的要求日益严格，白车身轻量化要求越来越高，高强钢和超高强钢得到长足发展。热冲压成形技术利用钢板在高温下塑性增加、成形抗力下降的特点，将初始强度较低的板料经高温加热后，在具有冷却系统的模具内快速冲压成形和淬火冷却，可获得超高强度零件，可很好的解决冷成型易开裂、回弹严重等问题。目前热成形钢热浸镀基板为酸轧带钢，生产的流程包括：冶炼、精炼、铸坯、粗轧、精轧、卷取、平整、酸洗、冷轧、连续热浸镀退火和热冲压成形淬火，其生产流程长、能耗高、污染大。另外，随着钢铁工业的发展，薄板坯连铸连轧短流程工艺得到了发展，采用薄板坯连铸连轧短流程工艺可以直接轧制生产1.0～3.0mm薄规格钢板及钢带，一些原来只能使用冷轧高强钢的薄规格零件已逐步被薄板坯连铸连轧短流程工艺直接轧制高强度薄钢板所代替，基于短流程的铝硅合金系镀层热成形钢基料，相比常规流程基料更具成本优势。

但是无镀层钢板在热成形加热过程中，钢板表面氧化，影响了钢板的强度，热成形部件需要经过喷丸或酸洗处理，氧化皮问题也易导致热冲压损伤模具。而铝硅镀层耐蚀性能优异，由于铝的熔点较高，在高温下能够铝硅镀层与基体间快速相互扩散大量形成高熔点的金属间化合物Fe-Al相、Fe-Al-Si相，最終形成稳定的高強高塑性的铝硅镀层涂覆的热冲压制品，热冲压无需抛丸，被广泛应用于热成形钢。另外，由于热成形淬火后全部为马氏体组织，强度高但韧性不足，铝硅镀层在热冲压过程中，Al元素与水反应生成H原子，2Al+6H₂O＝2Al(OH)₃+3H₂，H易扩散至基体，在缺陷附近扩散并在缺陷处结合成分子氢，形成巨大内应力导致延迟断裂发生，严重限制了热冲压用钢产品的使用。

因此，如何制备一种塑性变形能力好的铝硅合金系镀层热成形钢，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种铝硅合金系镀层热成形钢及其制备方法，韧性好，三点冷弯性良好，抗氢脆能力良好。

为了实现上述目的，本发明提供一种铝硅合金系镀层热成形钢，所述铝硅合金系镀层热成形钢包括钢基体和铝硅合金镀层；所述钢基体的化学成分以质量分数计为：C：0.18～0.45％，Si：0.02～0.5％，Al≤0.1％，Mn：0.5～3.5％，Cr：0.01～0.7％，Mo：0.01～0.7％，B：0.001～0.005％，S≤0.005，P≤0.01％，N≤0.008％，O≤0.003％，Ni和Cu，其中，0.15％≤(Cr+Mo)≤1％，Ni+Cu≤0.5％；以及

Ti：0.01～0.1％，Nb：0.01～0.1％和V：0.01～0.1％中的至少一种，且满足：0.025％≤(Ti+Nb+V)≤0.25％；

其余为Fe和不可避免夹杂。

进一步地，所述铝硅合金镀层以质量分数计为：Al：80～95％，Si：5～12％，Fe：1～3％，其余为不可避免的杂质。

进一步地，所述铝硅合金镀层以质量分数计为：Al：80～95％，Si：5～12％，Fe：1～3％，5～15％Zn、0.01～0.20％Mg、0.01～0.2％REM，其余为不可避免的杂质，其中，所述REM为Ge、Y中的至少一种。

进一步地，所述镀层的厚度为7～33μm。

本发明还提供了所述铝硅合金系镀层热成形钢的制备方法，所述制备方法包括：

采用所述的化学成分冶炼并连铸，获得连铸板坯；

将所述连铸板坯依次进行加热处理、粗轧前除鳞、粗轧、电磁感应加热、精轧前除鳞、精轧、卷取、冷却和酸洗，获得带钢；

将所述带钢进行热浸镀铝硅，获得镀层带钢；

将所述镀层带钢进行热冲压成形，获得铝硅合金系镀层热成形钢。

进一步地，所述连铸的拉速为3～6m/min，所述连铸板坯的厚度为110～125mm。

进一步地，所述加热处理的温度为1100～1200℃，所述加热处理在辊底式隧道均热炉中进行，所述辊底式隧道均热炉包括长度为50～55m的固定段和长度为25～30m的移动段。

进一步地，所述将所述带钢进行热浸镀铝硅，获得镀层带钢，包括：

将所述带钢进行退火，后于640～700℃进行热浸镀，获得镀层带钢；其中，所述退火依次包括加热段、均热段和冷却至室温640～700℃，所述加热段为以5～12℃/s加热到退火温度720～830℃，所述加热段的露点为-30～10℃，所述均热段为于所述退火温度下保温，所述均热段H₂含量3～15％。

进一步地，所述将将所述镀层带钢进行热冲压成形，获得铝硅合金系镀层热成形钢，包括：

将所述镀层带钢在800～1000℃下加热3～10min，后以≥30℃/s的冷却速度快速预冷至550～650℃进行热冲压淬火，获得铝硅合金系镀层热成形钢。

进一步地，所述除鳞的模式为双排除鳞或单排除鳞，所述除鳞的压力≥30MPa。

本发明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：

本发明提供的一种铝硅合金系镀层热成形钢，所述铝硅合金系镀层热成形钢包括钢基体和铝硅合金镀层；所述钢基体的化学成分以质量分数计为：C：0.18～0.45％，Si：0.02～0.5％，Al≤0.1％，Mn：0.5～3.5％，Cr：0.01～0.7％，Mo：0.01～0.7％，B：0.001～0.005％，S≤0.005，P≤0.01％，N≤0.008％，O≤0.003％，Ni和Cu，其中，0.15％≤(Cr+Mo)≤1％，Ni+Cu≤0.5％；以及Ti：0.01～0.1％，Nb：0.01～0.1％和V：0.01～0.1％中的至少一种，且满足：0.025％≤(Ti+Nb+V)≤0.25％；其余为Fe和不可避免夹杂。本发明实施例在其合金成分中添加了特定成分的Ti、Nb和V中的至少一种，使得热冲压工艺过程中，在晶界会有一定量的VC或(V，Ti/Nb)C的复合碳化物析出，第二相粒子对奥氏体晶粒有效钉扎，将会细化原奥氏体晶粒，弥散的细小的析出物可作为H陷阱，捕获H原子，提高韧性，氢至延迟断裂问题得到极大改善优化，因此该铝硅合金系镀层热成形钢韧性好，三点冷弯性良好，抗氢脆能力良好。同时基于MCCR短流程产线，铸坯更薄，与冗长的传统热轧酸轧产线相比，进一步降低Mn等元素偏析问题，韧性提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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为本发明实施例1制备得到的铝硅合金系镀层热成形钢的金相组织图；

图2为本发明实施例1制备得到的铝硅合金系镀层热成形钢的热成型后的组织；

图3为本发明实施例提供的一种铝硅合金系镀层热成形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，本发明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，而非限制本发明。

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：

根据本发明一种典型的实施方式，提供一种铝硅合金系镀层热成形钢，所述铝硅合金系镀层热成形钢包括钢基体和铝硅合金镀层；所述钢基体的化学成分以质量分数计为：C：0.18～0.45％，Si：0.02～0.5％，Al≤0.1％，Mn：0.5～3.5％，Cr：0.01～0.7％，Mo：0.01～0.7％，B：0.001～0.005％，S≤0.005，P≤0.01％，N≤0.008％，O≤0.003％，Ni和Cu，其中，0.15≤(Cr+Mo)≤1.0，(Ni+Cu)≤0.5％；以及

其余为Fe和不可避免夹杂。

本申请通过优化以上化学成分的铝硅合金系镀层热成形钢，是基于以下原理：

本发明钢基板中C是最有效，最便宜的固溶强化元素，可有效保证热冲压用钢强度级别。同时C是奥氏体稳定化元素，能够最有效地稳定奥氏体。

Mn用来增加奥氏体区降低奥氏体化温度，提高淬透性。Cr能显著增加淬透性和减轻高温表面出现严重氧化，但其促进贝氏体形成，不宜过高。Mo可细化钢的晶粒，提高淬透性。

P为在钢液凝固时易形成微观偏析，随后在奥氏体后温度加热时偏聚到晶界，使钢的脆性显著增大，从而使氢致延迟断裂敏感性升高。因此，P含量应控制在0.01％以下。

S为不可避免的不纯物，形成MnS夹杂物和在晶界偏析会恶化钢的韧性，从而降低钢的韧塑性，并使氢致延迟断裂敏感性升高。因此，S含量应控制在0.005％以下。

N与Al、Ti、Nb、V等结合形成化合物，从而细化晶粒和降低氢致延迟断裂敏感性，但也会偏聚晶界而降低晶界强度。因此，N含量应控制在≤0.01％。

O为有害气体，并影响氢致延迟断裂敏感性，且可能与铝形成粗大的氧化铝夹杂物，恶化钢的韧性。通过多种手段应将[0]含量控制在0.003％以下。

Nb、Ti、V与C、N结合形成析出物，主要是用来细化奥氏体晶粒，少量的B保证有足够好的淬透性。本发明在其合金成分中添加了特定成分Ti、Nb和V中的至少一种，使得热冲压工艺过程中(全奥氏体化加热温度区间850～950℃)，在晶界会有一定量的VC或(V，Ti/Nb)C的复合碳化物析出，因材料添加Ti、Nb和V中的至少一种，且0.025％≤(Ti+Nb+V)≤0.25％，第二相粒子对奥氏体晶粒有效钉扎，将会细化原奥氏体晶粒。弥散的细小的析出物可作为H陷阱，捕获H原子，提高韧性。适当提高开模温度和涂装烘烤回火过程都有利于析出物捕获H原子，氢至延迟断裂问题得到极大改善优化。

若(Ti+Nb+V)的总量小于0.025％，容易造成析出强化、细晶强化不足，同时不能有效提供足够的H陷阱数量，增加氢脆风险；若(Ti+Nb+V)的总量大于0.25％，容易粗化第二相粒子降低强化效果、成本增减；

0.15％≤(Cr+Mo)≤1％的原因：若(Cr+Mo)总量小于0.15％，淬透性不足；若(Cr+Mo)总量大于1％，容易降低韧性；

Ni+Cu≤0.5％的原因为可提供部分时效强化作用，若(Ni+Cu)总量大于0.5％，有含量较高时，对热变形加工不利，在热变形加工时导致铜脆现象不利影响；

作为一种可选的实施方式，所述钢基体的金相组织以体积分数计为：所述钢基体的金相组织以体积分数计为：30～50％铁素体和30～50％珠光体。热冲压成形后为90％以上马氏体组织。

作为一种可选的实施方式，所述铝硅合金镀层以质量分数计为：Al：80～95％，Si：5～12％，Fe：1～3％，其余为不可避免的杂质。

该实施方式中铝硅合金镀层中添加5～12％的Si后在钢基与镀层间可抑制层Al-Si-Fe合金层厚度，提高镀层韧性；若Si含量小于5％，不能抑制合金层生长；若Si含量大于12％，热冲压后的产品粗糙度太小(太光滑)，不适宜涂装；

作为一种可选的实施方式，所述铝硅合金镀层以质量分数计为：Al：80～95％，Si：5～12％，Fe：1～3％，5～15％Zn、0.01～0.20％Mg、0.01～0.2％REM，其余为不可避免的杂质，其中，所述REM为Ge、Y中的至少一种。

镀液中添加0.01～0.20％范围的Mg不但可增加镀液流动性，而且热成形过程中镀层表面形成MgO可阻止外界水蒸气与镀层中铝反应生成H；另外，表面形成MgO层也提高了热成形部件耐腐蚀性能；如果Mg含量小于0.01％，热成形过程中不能形成连续、致密MgO层；Mg含量过高大于0.50％，会使碳钢在热镀锌时镀层活性急剧增大从而造成镀层外观变差；

镀液中添加5～15％含量范围的Zn可提供牺牲阳极保护作用，提高镀层的耐蚀性，Zn含量大于15％易造成液态金属致脆问题；

镀液中添加0.01～0.2％含量范围的REM可细化镀层组织并在热成形过程中提高镀层表面氧化膜的致密性，提高其抗高温氧化性能；

作为一种可选的实施方式，所述镀层的厚度为单面7～33μm。镀层过薄，耐腐蚀性能降低；镀层过厚，成本增加，且热冲压过程易与水蒸气反应造成H的产生，增加延迟开裂的风险，弱化韧性；

根据本发明另一种典型的实施方式，提供了所述铝硅合金系镀层热成形钢的制备方法，如图3所示，所述制备方法包括：

S1、采用所述的化学成分冶炼并连铸，获得连铸板坯；

该实施方式中，

采用所述的化学成分具体利用微合金化，可以降低氢脆开裂风险。

所述冶炼投用电磁搅拌辊，以减轻成分偏析和带状组织。

所述连铸的过程中，所述连铸的拉速为3～6m/min；所述连铸板坯的厚度为110～125mm；连铸机拉速是指浇铸坯从结晶器中被引锭杆拉出来的速度，选择所述范围的连铸的拉速有利于稳定铸坯质量，拉速过小容易造成偏析或温降过低，拉速过大容易造成漏钢等不利影响；

S2、将所述连铸板坯依次进行加热处理、粗轧前除鳞、粗轧、电磁感应加热、精轧前除鳞、精轧、卷取、冷却和酸洗，获得带钢；

该实施方式中，

所述加热处理的温度为1100～1200℃，所述加热处理在辊底式隧道均热炉中进行，所述辊底式隧道均热炉包括长度为50～55m的固定段和长度为25～30m的移动段。加热处理的温度过小，增加轧制难度，过大容易造成晶粒粗化；采用所述辊底式隧道均热炉进行所述加热处理，具有以下优势：(1)改善了钢板边角温度，提高钢板宽度温度的均匀性，有利于钢板板型的控制，提升钢板性能的均匀性，消除钢板的边部缺陷；(2)为加热过程中更换辊提供缓冲时间；(3)能够实现多模式轧制，拓展产品的厚度范围0.9～12.0mm。

所述粗轧前除鳞的过程中，所述除鳞的模式为双排除鳞或单排除鳞，压力≥30MPa，压力若小于30MPa除鳞不彻底；

所述粗轧采用不可逆3道次轧制，所述粗轧的入口温度≥1140℃，所述粗轧的终轧温度为950～980℃；所述粗轧的入口温度若小于1140℃，增加轧制难度；

所述电磁感应补偿加热的过程中，所述电磁感应加热的出口温度为1050～1250℃；所述粗轧后钢板坯采用电磁感应加热设备对钢板坯进行加热，补偿温降，降低轧制难度。电磁感应加热的出口温度过低难以起到补偿温降的作用，过高不利于晶粒度控制；

所述精轧前除鳞的过程中，当所述薄板坯连铸连轧产线采用所述单坯轧制模式时，所述精轧前除鳞的过程的除磷的模式为双排除磷，除鳞机采用双排集管，所述双排集管的压力≥30MPa；优选地，当所述薄板坯连铸连轧产线采用所述半自动无头轧制模式或所述全自动无头轧制模式时，所述精轧前除鳞的过程的除磷的模式为单排除磷，除鳞机采用单排集管，所述单排集管的压力≥35MPa。

所述精轧采用5道次轧制，所述精轧的终轧温度为830～880℃；所述精轧的总压下率为65～80％；精轧的终轧温度若小于830℃，有轧裂风险，精轧的终轧温度若大于880℃，有发生再结晶长大等不利影响；

所述卷取的温度为500～700℃；卷取温度若小于500℃，强度过高导致卷取难度大、塌卷等；

所述冷却的方式为层流冷却和空冷，优选的采用空冷，降低强度；

综上可知，步骤S1-S2中为利用MCCR短流程低成本地生产热成形基板，所述多模式薄板坯连铸连轧产线的总长度只有285～288米，而现有技术中厚板坯热连轧产线的总长度为700～1000米，即使是短流程CSP产线的总长度也为430米。可以看出，本发明所述多模式薄板坯连铸连轧产线的总长度大幅度缩短，具有生产线简短，流程简短、节能、减排和降低成本的优势。此外，本发明所述多模式薄板坯连铸连轧产线所使用的机组的每吨钢能耗相比于现有产线来说大幅降低，这对于降低钢铁生产企业温室气体排放具有重要的作用。

S3、将所述带钢进行热浸镀铝硅，获得镀层带钢；

所述步骤S3中，具体包括：

退火温度为720～830℃有利于完成再结晶退火，便于后续落料加工；

通过合理的加热段预氧化，露点-30～10℃的控制基体脱碳层厚度，可为提高冷弯性能好的热成形零部件提供原材料。所述加热段的露点若小于-30℃，预氧化效果不足，所述加热段的露点若大于10℃，有外外氧化的不利影响；

所述均热段H₂含量3～15％的原因：均热段H₂含量若小于3％，有不能有效还原形成海绵铁的不利影响，若大于15％，有危险系数上升的不利影响；

在基板上涂覆包含Al、Si、Fe以及可选加Zn、Mg、REM元素的镀液形成镀层，该镀层热成形后具有较好的耐腐蚀性能并阻止热成形钢表面氧化，无需抛丸节约成本。

S4、将所述镀层带钢进行热冲压成形，获得铝硅合金系镀层热成形钢。

所述步骤S4中，具体包括：

将所述镀层带钢在800～1000℃下加热3～10min，后以≥30℃/s的冷却速度快速预冷至550～750℃进行热冲压淬火，获得铝硅合金系镀层热成形钢。

优选地，将所述镀层带钢在880～950℃下加热4～6min，适当降低保温时间有利于控制晶粒粗化以及铝硅镀层与水蒸气反应；

所述热冲压淬火的温度若小于550℃有开裂以及发生铁素体贝氏体转变影响强度不利影响，若大于750℃有增加冲压保压时间影响生产节奏不利影响；

下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请的一种铝硅合金系镀层热成形钢及其制备方法进行详细说明。

S1、将钢水经过转炉冶炼，采用连铸方式获得连铸坯；表1为本发明实施例的钢带钢基板的化学成分，其余为Fe和不可避免杂质。

表1-各组别钢基体化学成分(wt％)

S2、将所述连铸板坯依次进行加热处理、粗轧前除鳞、粗轧、电磁感应加热、精轧前除鳞、精轧、卷取、冷却和酸洗，获得带钢；具体如表2所示。

表2钢板工艺参数

S3、将所述带钢进行热浸镀铝硅，获得镀层带钢；具体如表3所示。S4、将所述镀层带钢进行热冲压成形，获得铝硅合金系镀层热成形钢。

表3-露点控制及镀液成分

对各组别的成品取样进行力学性能及表面质量评价，结果见表4。

表4热冲压后力学性能

由表4数据可知：

三点折弯角度，用以检验钢材低温柔性，是考察钢材在碰撞吸能过程评价效果的一项指标。三点折弯角度越大说明其韧性越好，碰撞吸能洗过更加；

对比例1中，(Ti+Nb+V)总量为0.02％，小于本发明实施例0.025％～0.25％的范围，其余参数均同实施例1，存在三点折弯角度明显降低缺点；

对比例2中，(Cr+Mo)总量为0.10％，大于本发明实施例0.15％～1％的范围，其余参数均同实施例1，存在韧性不足缺点；

对比例3的编号3-1号样品中，加热段露点为-35℃，小于本发明实施例-30～10℃，的范围，其余参数均同实施例1，存在三点折弯角度明显降低缺点；

对比例3的编号3-2号样品中，加热段露点为15℃，大于本发明实施例-30～10℃，的范围，其余参数均同实施例1，存在镀层漏镀等缺陷明显增加等缺点；

实施例1-7中，通过优化合金化元素，降低氢脆开裂风险，将加热段露点控制在-30～10℃，冷弯性能好，韧性好。实施例1-7的热成型部件的机械性能及三点冷弯性良好，且耐腐蚀性能优良，镀层的附着力良好。实施例1-7的铝硅合金系镀层热成形钢的机械性能及冷弯性均高于对比例1-3。

附图1-2的详细说明：

图1为本发明实施例1制备得到的铝硅合金系镀层热成形钢的金相组织图；由图1可知：组织为均匀的再结晶铁素体和珠光体，无明显偏析。

图2为本发明实施例1制备得到的铝硅合金系镀层热成形钢的热成型后的组织，由图2可知：精细的马氏体结构。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：

(1)本发明实施例中，通过优化合金成分，特别地，0.15≤(Cr+Mo)≤1.0，(Ni+Cu)≤0.5％；Ti：0.01～0.1％，Nb：0.01～0.1％和V：0.01～0.1％中的至少一种，且满足：0.025％≤(Ti+Nb+V)≤0.25％；本发明在其合金成分中添加了特定成分Ti、Nb和V中的至少一种，且0.025％≤(Ti+Nb+V)≤0.25％，使得热冲压工艺过程中，在晶界会有一定量的VC或(V，Ti/Nb)C的复合碳化物析出，第二相粒子对奥氏体晶粒有效钉扎，将会细化原奥氏体晶粒。弥散的细小的析出物可作为H陷阱，捕获H原子，提高韧性。

(2)本发明实施例通过合理的加热段预氧化，露点-30～10℃控制基体脱碳层厚度，可为提高冷弯性能好的热成形零部件提供原材料。

(3)本发明实施例利用短流程低成本地生产热成形基板，具体是基于MCCR短流程的铝硅基镀层热成形钢的制备方法，和常规制备方法相比，工艺成本更低；另外，本发明所述多模式薄板坯连铸连轧产线的总长度只有285～288米，而现有技术中厚板坯热连轧产线的总长度为700～1000米，即使是短流程CSP产线的总长度也为430米。可以看出，本发明实施例所述多模式薄板坯连铸连轧产线的总长度大幅度缩短，具有生产线简短，流程简短、节能、减排和降低成本的优势。此外，本发明所述多模式薄板坯连铸连轧产线所使用的机组的每吨钢能耗相比于现有产线来说大幅降低，这对于降低钢铁生产企业温室气体排放具有重要的作用。

(4)本发明实施例在基板上涂覆包含Al、Si、Fe以及可选加的Zn、Mg、REM元素的镀液成分形成镀层，该镀层热成形后具有良好耐腐蚀性能，同时可较好地阻止氧化皮生产。

尽管已描述了本发明的优选实施例，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进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种铝硅合金系镀层热成形钢，其特征在于，所述铝硅合金系镀层热成形钢包括钢基体和铝硅合金镀层；所述钢基体的化学成分以质量分数计为：C：0.18～0.45%，Si：0.02～0.5%，Al≤0.1%，Mn：0.5～3.5%，Cr：0.01～0.7%，Mo：0.01～0.7%，B：0.001～0.005%，S≤0.005，P≤0.01%，N≤0.008%，O≤0.003%，Ni和Cu，其中，0.15%≤(Cr+Mo)≤1%，Ni+Cu≤0.5%；以及

Ti：0.01～0.1%，Nb：0.01～0.1%和V：0.01～0.1%中的至少一种，且满足：0.025%≤(Ti+Nb+V)≤0.25%；

其余为Fe和不可避免夹杂，所述铝硅合金镀层以质量分数计为：Al：80～95%，Si：5～12%，Fe：1～3%，其余为不可避免的杂质，所述钢基体的金相组织以体积分数计为：所述钢基体的金相组织以体积分数计为：30～50%铁素体和30～50%珠光体，热冲压成形后为90%以上马氏体组织，所述铝硅合金系镀层热成形钢的制备方法包括：

采用所述化学成分冶炼并连铸，获得连铸板坯；

将所述带钢进行退火，后于640～700℃进行热浸镀，获得镀层带钢；

将所述镀层带钢进行热冲压成形，获得铝硅合金系镀层热成形钢；

其中，所述退火依次包括加热段、均热段和冷却至室温640～700℃，所述加热段为以5～12℃/s加热到退火温度720～830℃，所述加热段的露点为-30～10℃，所述均热段为于所述退火温度下保温，所述均热段H₂含量3～15%。

2.根据权利要求1所述的一种铝硅合金系镀层热成形钢，其特征在于，所述铝硅合金镀层以质量分数计为：Al：80～95%，Si：5～12%，Fe：1～3%，5～15％Zn、0.01～0.20％Mg、0.01～0.2％REM，其余为不可避免的杂质，其中，所述REM为Ge、Y中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种铝硅合金系镀层热成形钢，其特征在于，所述镀层的厚度为7～33μm。

4.一种权利要求1-3任一项所述的铝硅合金系镀层热成形钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

冶炼并连铸，获得连铸板坯；

将所述带钢进行热浸镀铝硅，获得镀层带钢；

5.根据权利要求4所述的铝硅合金系镀层热成形钢的制备方法，其特征在于，所述连铸的拉速为3～6m/min，所述连铸板坯的厚度为110～125mm。

6.根据权利要求4所述的一种铝硅合金系镀层热成形钢的制备方法，其特征在于，所述加热处理的温度为1100～1200℃，所述加热处理在辊底式隧道均热炉中进行，所述辊底式隧道均热炉包括长度为50～55m的固定段和长度为25～30m的移动段。

7.根据权利要求4所述的一种铝硅合金系镀层热成形钢的制备方法，其特征在于，所述将所述带钢进行热浸镀铝硅，获得镀层带钢，包括：

将所述带钢进行退火，后于640～700℃进行热浸镀，获得镀层带钢；其中，所述退火依次包括加热段、均热段和冷却至室温640～700℃，所述加热段为以5～12℃/s加热到退火温度720～830℃，所述加热段的露点为-30～10℃，所述均热段为于所述退火温度下保温，所述均热段H₂含量3～15%。

8.根据权利要求4所述的一种铝硅合金系镀层热成形钢的制备方法，其特征在于，所述将所述镀层带钢进行热冲压成形，获得铝硅合金系镀层热成形钢，包括：

9.根据权利要求4所述的一种铝硅合金系镀层热成形钢的制备方法，其特征在于，

所述除鳞的模式为双排除鳞或单排除鳞，所述除鳞的压力≥30MPa。