CN115109994B - 一种高强度冷轧热镀锌微合金带钢及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度冷轧热镀锌微合金带钢，其包括基板和镀锌层，所述基板含有Fe和不可避免的杂质；此外所述基板还含有质量百分含量如下述各化学元素：C：0.06～0.089％，Si：0.06～0.25％，Mn：1.21～1.49％，Nb：0.04～0.065％，Al：0.02～0.06％，Ca：0.001～0.006％，0＜B≤0.003％，0＜N≤0.006％；所述基板不含有Ti。此外，本发明还公开了上述高强度冷轧热镀锌微合金带钢的制造方法，其包括步骤：(1)冶炼和连铸；(2)热轧；(3)酸洗和冷轧；(4)连续退火热镀锌：控制加热速度≤10s/℃，均热温度为770‑820℃，均热时间为60‑180s，然后以10‑50℃/s的冷速冷却到入锌锅温度，在450‑475℃进行热镀锌，镀锌时间7‑20s，出锌锅后冷却至200℃以下；(5)平整。

Description

一种高强度冷轧热镀锌微合金带钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种钢及其制造方法，尤其涉及一种冷轧热镀锌微合金带钢及其制造方法。
背景技术
众所周知，节能、减重、降耗是汽车行业的共识。为了达到减重又不降低安全性的目的，现有汽车工业对车身用钢的要求越来越高，其既要求钢材具有高强度又要求兼具良好的成形性能和焊接性能，还需要良好的耐腐蚀性能。
高强度冷轧热镀锌微合金钢是汽车用高强度钢板中开发较早的一类耐蚀性产品，其具有高强度、成形性好、可焊性好、耐腐蚀以及可制造性好等优点，应用市场十分非常广阔。
带钢在制造过程中，由于轧制和热处理操作，通常会出现纤维状或带状组织，所以会显示出较明显的各向异性，即使保证退火工艺良好，结晶择优等因素的影响仍然会导致带钢的各向异性不能完全消除。带钢的各向异性在零件制造时会造成很多不良影响，例如出现制耳、零件精度不足甚至开裂等，影响带钢的应用范围。由于冷轧带钢厚度很薄，在实际使用中，对零件的成形影响以钢板平面上的性能差异为主，也称为平面各向异性或面内各向异性，可简称为面内异性。
在现有技术中，高强度冷轧微合金钢同样也存在着面内异性问题，而且随着强度提升，面内异性也会不同程度增加。目前，市面上不少钢厂可以生产屈服强度低于500MPa的冷轧热镀锌微合金带钢，其横纵向强度差大概在30-50MPa水平；当屈服强度达到500MPa或更高强度时，一些冷轧热镀锌微合金带钢的横纵向强度差达到60MPa左右，更差的情况甚至达到70-80MPa或更高，这样将导致在应用上就会受到限制，无法大面积推广。
基于此，针对现有技术中的不足和缺陷，本发明期望获得一种高强度冷轧热镀锌微合金带钢及其制造方法，该高强度冷轧热镀锌微合金带钢不仅具有较高的强度，还具备较低的面内各向异性特点，其成形性、耐蚀性和可焊性良好，且具备合金添加少、生产流程简单、制造容易和成本低廉等优势，可广泛应用于制造汽车结构件、加强件和安全件等零部件，具有十分广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种高强度冷轧热镀锌微合金带钢，该高强度冷轧热镀锌微合金带钢可制造性好，生产成本较低，其面内各向异性低，特别是横向和纵向的强度差异较小。此外，该高强度冷轧热镀锌微合金带钢在具有高强度的同时，还兼具良好的成形性、耐蚀性和可焊性，其可以广泛应用于制造汽车结构件、加强件和安全件等零部件，具有十分广阔的应用前景。
为了实现上述目的，本发明提出了一种高强度冷轧热镀锌微合金带钢，其包括基板和镀锌层，所述基板含有Fe和不可避免的杂质；此外所述基板还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
C：0.06～0.089％，Si：0.06～0.25％，Mn：1.21～1.49％，Nb：0.04～0.065％，Al：0.02～0.06％，Ca：0.001～0.006％，0＜B≤0.003％，0＜N≤0.006％；所述基板不含有Ti。
进一步地，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢中，所述基板各化学元素质量百分含量为：
C：0.06～0.089％，Si：0.06～0.25％，Mn：1.21～1.49％，Nb：0.04～0.065％，Al：0.02～0.06％，Ca：0.001～0.006％，0＜B≤0.003％，0＜N≤0.006％；余量为Fe和不可避免的杂质。
在本发明上述的技术方案中，本发明高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中不添加成本低的Ti元素，而是采用单一微合金Nb进行析出强化和细晶强化。这是因为轧硬态的带钢在回复和再结晶时，带钢组织会被细小弥散的碳化物特别是TiC所抑制，从而使亚结构的加工硬化被保留。这些亚结构的加工硬化有利于带钢强度提升，但是再结晶受到限制，很多晶粒会保持长条状，不利于降低横纵向性能差异。
此外，Ti元素还容易和P、O、S等元素发生反应，造成强化效果损失和性能波动，所以，相较于Ti，Nb合金化钢带钢的性能波动较小，更有利于生产顺行和性能稳定。另外，Ti也特别容易与N结合生产多角的大尺寸硬质颗粒TiN，对材料的性能特别是疲劳性能产生不良影响。
在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，各化学元素的设计原理具体如下所述：
C：在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，C元素是一种价格低廉的基本强化元素，其既可以通过固溶强化提升带钢的强度，也可以与Nb元素结合形成碳化物，通过细晶强化和析出强化机理提升带钢的强度。但需要注意的是，C元素易发生偏析，钢中C元素不宜过高，当钢中C元素含量过高时，易产生中心偏析或导致渗碳体聚集形成带状组织，增加带钢的面内各向异性，也对带钢的塑性和焊接性不利。因此，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，将C的质量百分含量控制在0.06～0.089％之间。
当然，在某些优选的实施方式中，为了获得更优的实施效果，可以优选地将C的质量百分含量控制在0.06～0.08％之间。
Si：在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，Si是铁素体固溶强化元素，钢中添加适量的Si元素不仅可以起到一定的强化作用，还可以提升钢的塑性，而且，Si元素还有提高钢的纯净度及脱氧等优点。但需要注意的是，钢中Si元素含量不宜过高，钢中Si含量过高时，不仅会影响钢表面质量及涂镀性能，对镀锌不利，而且还会降低钢的焊接性。因此，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，将Si元素的质量百分含量控制在0.06～0.25％之间。
Mn：在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，Mn元素同样也是一种低成本的强固溶强化元素，钢中添加一定量的Mn元素才能满足钢的强度特别是抗拉强度要求。但需要注意的是，Mn是易偏析元素，其在浇注时容易在板坯中心富集，形成中心偏析；在热轧时容易被轧制成带状分布的Mn富集区，形成带状组织，钢中Mn元素含量越高则中心偏析和带状组织越严重，这会恶化钢的面内各向异性，也会降低塑性、弯曲性能、扩孔性能以及焊接性能。此外，Mn还容易在钢板表面富集，对钢板的可镀性能造成不利影响。因此，考虑到Mn元素含量对本发明钢材性能的影响，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，将Mn的质量百分含量控制在1.21～1.49％之间。
Nb：在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，Nb是本发明中至关重要的强韧合金化元素，Nb元素可以与钢中的碳和氮等元素形成细小的碳化物和氮化物颗粒，其尺寸为纳米级，这些细小的碳化物和氮化物可以钉扎位错和晶界，能够起到很强的细化晶粒和析出强化效果。但需要注意的是，Nb是贵重合金，添加过多会增加合金成本，而且钢中Nb元素含量不宜过高，钢中Nb元素过多所起到的强化作用也不再明显，还容易导致碳、氮化物偏聚，劣化钢的加工性能。因此，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，将Nb的质量百分含量控制在0.04～0.065％之间。
当然，在某些优选的实施方式中，为了获得更优的实施效果，可以优选地将Nb的质量百分含量控制在0.04～0.06％之间。
Al：在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，Al主要做为脱氧剂，起到脱氧的作用。实际上，富裕的Al元素能够与N元素结合生成AlN微粒，进而起到钉扎晶界和细化晶粒的作用，提升钢的强度。因此，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，将Al的质量百分含量控制在0.02～0.06％之间。
当然，在某些优选的实施方式中，为了获得更优的实施效果，可以优选地将Al的质量百分含量控制在0.02～0.05％之间。
Ca：在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，添加微量的Ca元素可以使MnS改性，使其由长条状转化成球状CaS，或变得短小和分散，从而提升钢的塑性、弯曲性能及扩孔性能等使用性能。此外，硫化物由长条状变成球状，还利于降低横纵向强度差异，减小带钢的面内各向异性，这也是本发明添加Ca的主要目的之一。但需要注意的是，钢中Ca元素不宜过高，添加过多的Ca不仅会提高成本，还容易导致夹杂物增加、引发带钢表面和内部缺陷。因此，为了有效发挥Ca的作用，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，将Ca的质量百分含量控制在0.001～0.006％之间。
当然，在某些优选的实施方式中，为了获得更优的实施效果，可以优选地将Ca的质量百分含量控制在0.001～0.005％之间。
B：在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，B是微量添加元素，其成本较低，对于含Nb钢特别是单一Nb微合金化钢，添加适量的B元素可以提高钢的热塑性，降低板坯裂纹，并利于生产顺行，提升带钢的可制造性。但需要注意的是，钢中B元素含量不宜过高，若钢中B元素含量过高，则其作用不再明显。此外，B还具有晶界韧化的作用，其可以优先于P在晶界偏聚，从而大大降低杂质元素P在晶界偏聚引发的脆性问题。因此，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，将B的质量百分含量控制为0＜B≤0.003％。
当然，在某些优选的实施方式中，为了获得更优的实施效果，可以优选地将B的质量百分含量控制在0.001～0.003％之间。
N：在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，N元素可以与Nb元素形成细小的NbN微粒，NbN微粒类似于NbC，其可以细化晶粒和阻碍位错运动，并发挥细晶强化与析出强化的作用。但需要注意的是，钢中N元素含量不宜过高，若钢中N元素含量过高，则氮化物会大量析出，会引起延伸率和焊接性劣化。因此，考虑到N元素含量对本发明钢材性能的影响，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，将N的质量百分含量控制为0＜N≤0.006％。
进一步地，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢中，所述基板各化学元素质量百分含量满足下述各项的至少其中之一：
C：0.06～0.08％，
Nb：0.04～0.06％，
Al：0.02～0.05％，
Ca：0.001～0.005％，
B：0.001～0.003％。
进一步地，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢中，在不可避免的杂质中，P≤0.015％，并且/或者S≤0.005％。
在上述技术方案中，P和S均为钢中不可避免的杂质元素，在技术条件允许情况下，为了获得性能更好且质量更优的带钢，应尽可能降低钢中杂质元素的含量。
P：在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，P是易偏析元素，易形成中心偏析，提高面内各向异性；同时，P也会增加钢的冷脆性，降低钢的塑性，并对钢的焊接性能造成不利影响。因此，在本发明中，钢中P的含量应尽可能低，考虑到冶炼成本，将P的质量百分含量控制为P≤0.015％。
S：在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中，S同样也易偏析元素，容易形成中心偏析，且在钢中易与Mn元素结合生成MnS，MnS在轧制后通过金相观察为细长条状，这些都会增加面内各向异性。理论上S元素的质量百分含量越低越好，但是过低会加大冶炼难度，提高成本。因此，在本发明中，将S的质量百分含量控制为S≤0.005％。
进一步地，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢中，所述基板的微观组织为铁素体+渗碳体和/或珠光体，其中珠光体和渗碳体的体积百分比≤10％。
进一步地，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢中，80％以上铁素体的晶粒尺寸小于10um，其中等轴晶比例大于70％。
进一步地，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢中，其中90％以上的渗碳体的颗粒直径≤4um；铁素体基体上弥散分布有纳米级的细小析出物，其中85％以上的析出物直径≤25nm。
进一步地，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢中，其屈服强度为500-660MPa，抗拉强度为580-730MPa，延伸率A50≥17％，其横向、纵向屈服强度差异不大于50MPa，横向、纵向抗拉强度差异不大于50MPa，扩孔率≥50％。
进一步地，在本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢中，其碳当量CEV＜0.35，焊接裂纹敏感性Pcm＜0.2。
在上述技术方案中，碳当量CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(低于0.45认为焊接性良好)，Pcm＝C+Si/30+Mn/20+2P+4S(低于0.24认为焊接性良好)，其中上式中各元素符号均对应带入各元素对应的质量百分含量数值。
相应地，本发明的另一目的在于提供一种高强度冷轧热镀锌微合金带钢的制造方法，该制造方法生产流程简单、制造容易，所获得的高强度冷轧热镀锌微合金带钢不仅具有较高的强度，还具备较低的面内各向异性特点，其成形性、耐蚀性和可焊性良好，其可以广泛应用于制造汽车结构件、加强件和安全件等零部件，具有良好的推广前景和应用价值。
为了实现上述目的，本发明提出了上述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的制造方法，其包括步骤：
(1)冶炼和连铸；
(2)热轧；
(3)酸洗和冷轧；
(4)连续退火热镀锌：控制加热速度≤10s/℃，均热温度为770-820℃，均热时间为60-180s，然后以10-50℃/s的冷速冷却到入锌锅温度，在450-475℃进行热镀锌，镀锌时间7-20s，出锌锅后冷却至200℃以下；
(5)平整。
在本发明的上述技术方案中，本发明所述的制造方法生产流程简单、制造容易，采用该制造方法可以有效制得高强度冷轧热镀锌微合金带钢。
在上述制造流程中，退火是决定带钢性能的主要生产工序。对于本发明钢而言，均热温度和均热时间对力学性能的影响最为显著，均热温度过高或均热时间过长，都导致带钢强度不足，反之则会导致带钢内铁碳化物或珠光体分解不充分和铁素体组织再结晶不充分，晶粒呈纤维状，对降低各向异性不利。相应地，加热速度对带钢性能也有类似的影响，加热速度过大，带钢在热轧工序形成的珠光体或铁碳化物溶解时间不足，碳分布不均，同时也会延缓铁素体的再结晶，两者都会增加带钢的面内各向异性。
因此，在本发明所述制造方法的步骤(4)中，可以控制加热速度≤10s/℃，控制均热温度为770-820℃，控制均热时间为60-180s，然后以10-50℃/s的冷速冷却到入锌锅温度，在450-475℃进行热镀锌，镀锌时间7-20s，出锌锅后冷却至200℃以下。镀锌完成后进行平整以改善板形，平整延伸率可以控制在0-1.2％之间。
需要说明的是，本发明所述的制造方法同样适用于锌铁合金镀层产品，在某些实施方式中，带钢在出锌锅后可以采用合金化炉加热到490～530℃之间进行合金化处理，合金化处理完成后再出合金化炉，出合金化炉后冷却至200℃以下即可获得锌铁合金化镀层带钢。
进一步地，在本发明所述的制造方法中，在步骤(1)中，连铸时的过热度不高于35℃，并且/或者二冷比水量不低于0.75L/kg。
在上述技术方案中，本发明所述制造方法的步骤(1)中可以采用转炉或电炉设备进行冶炼；连铸时可以采用低过热度和强二冷水工艺，低过热度可以减轻中间偏析和柱状晶，强二冷水可以细化连铸坯组织，细小的碳化物呈颗粒状弥散分布于铁素体基体，两者均对提升带钢性能以及降低面内各向异性有利，因此，可以在连铸时控制过热度不高于35℃，并且/或者二冷比水量不低于0.75L/kg。
进一步地，在本发明所述的制造方法中，在步骤(2)中，板坯加热温度1210-1270℃，终轧温度为870℃-940℃，终轧后冷却至卷取温度500-620℃进行卷取。
在上述技术方案中，为了使板坯中的Nb化合物充分溶解，以便于在后工序进行析出强化和细晶强化，可以将步骤(2)中的板坯加热温度控制在1210-1270℃之间；相应地，控制终轧温度在Ar3以上至少30℃，以利于热轧过程中充分再结晶，获得更高的等轴晶比例，降低纤维状晶粒遗传至后工序对面内各向异性造成的不利影响，在本发明中，可以控制带钢在870℃-940℃温度范围内进行终轧。终轧后可以采用喷高压水的方式快速冷却至卷取温度，这样可以细化晶粒并降低偏析组织的连续分布。
需要说明的是，卷取需要控制在较低的温度，在本发明中可以控制卷取温度在500-620℃之间进行卷曲，以保证得到尺寸合适的Nb碳、氮析出物及细小的晶粒尺寸。
进一步地，在本发明所述的制造方法中，在步骤(3)中，冷轧压下量为25-65％。
在本发明的上述技术方案中，在步骤(3)中，可以采用常规酸洗的方式进行酸洗，多机架或单机架轧机轧制均可；后续冷轧压下量不宜太大，在本发明中，可以将冷轧压下量控制在25-65％之间，其目的是为了降低冷轧后晶粒的长宽比，以利于降低面内各向异性。
进一步地，在本发明所述的制造方法中，其工艺参数满足下述各项的至少其中之一：
连铸时的过热度不高30℃；
二冷比水量不低于0.8L/kg；
热轧步骤中的板坯加热温度为1230-1270℃，终轧温度为870℃-920℃，卷取温度为520-580℃；
冷轧压下量为35-45％；
连续退火的加热速度为2-8s/℃，均热温度为780-820℃；
平整率≤1.2％。
需要说明的是，在某些优选的实施方式中，为了获得更优的实施效果，可以优选地控制本发明所述的制造方法满足上述各项工艺参数的至少其中之一。
本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢及其制造方法相较于现有技术具有如下所述的优点以及有益效果：
在本发明中，本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的偏析和带状组织轻微，夹杂物少且分布均匀，其显微组织为铁素体+渗碳体和/或珠光体，其铁素体晶粒细小且等轴晶占比较大，渗碳体以及微合金Nb的碳、氮化物颗粒弥散分布。以上这些均有利于降低本发明带钢的面内各向异性，特别是横纵向强度差异。除了良好的成形性能和面内低各向异性特点之外，本发明所述高强度冷轧热镀锌微合金带钢还具有成分简单、碳当量低等优势，其碳当量CEV和焊接裂纹敏感性Pcm均处于较低水平，说明可焊性很好。
此外，本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢还具备合金添加少、生产流程简单、制造容易和成本低廉等优点。本发明提供的高强度冷轧热镀锌微合金带钢不仅可以广泛应用于制造汽车结构件等零件，还可以推广应用于家电、机械等行业，具有十分广阔的应用前景。
综上所述，本发明通过合理优化设计化学成分并配合制造工艺可以获得具有较高强度的高强度冷轧热镀锌微合金带钢，该高强度冷轧热镀锌微合金带钢不仅具备较低的面内各向异性，其还具有良好的成形性、耐蚀性和可焊性，其屈服强度为500-660MPa，抗拉强度为580-730MPa，延伸率A50≥17％，其横向、纵向屈服强度差异不大于50MPa，横向、纵向抗拉强度差异不大于50MPa，扩孔率≥50％，其碳当量CEV＜0.35，焊接裂纹敏感性Pcm＜0.2。
附图说明
图1为实施例8的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的显微组织。
图2示意性地显示了实施例8的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的锌层截面。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例和说明书附图对本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢及其制造方法做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
实施例1-10
实施例1-10的高强度冷轧热镀锌微合金带钢均采用以下步骤制得：
(1)按照下述表1所示的化学成分，利用电炉或转炉进行冶炼和连铸，连铸采用低过热度和强二冷水工艺，控制连铸时的过热度不高于35℃，并且二冷比水量不低于0.75L/kg；在一些优选情况下，优选可以控制过热度不高于30℃，控制冷比水量不低于0.8L/kg；
(2)热轧：控制板坯加热温度在1210-1270℃之间，优选可以控制在1230-1270℃之间；控制终轧温度在870℃-940℃之间，优选可以控制在870℃-920℃之间；终轧后冷却至卷取温度500-620℃进行卷取，优选可以控制卷取温度在520-580℃之间进行卷取。
(3)酸洗和冷轧：采用常规酸洗，并控制冷轧压下量在25-65％之间，优选可以控制在35-45％之间。
(4)连续退火热镀锌：控制加热速度≤10s/℃，优选可以控制在2-8s/℃之间；控制均热温度为770-820℃，优选可以控制在780-820℃之间；控制均热时间为60-180s，然后以10-50℃/s的冷速冷却到入锌锅温度，在450-475℃进行热镀锌，控制镀锌时间7-20s，出锌锅后冷却至200℃以下。
(5)平整：控制平整率≤1.2％。
需要说明的是，在本发明所述的实施例1-10中，实施例5和实施例10在步骤(4)中所制得的带钢在出锌锅后可以采用合金化炉加热到490～530℃之间进行合金化处理，合金化处理完成后再出合金化炉，出合金化炉后冷却至200℃以下即可获得锌铁合金化镀层带钢。
在本发明中，实施例1-10的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的化学成分设计以及相关工艺均满足本发明设计规范要求。
表1列出了实施例1-10的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板中各化学元素质量百分配比。
表1.(wt.％，余量为Fe和除了P和S以外的其他不可避免的杂质)
注：上表中，CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，上式中各元素均对应带入各元素的质量百分含量数值；Pcm＝C+Si/30+Mn/20+2P+4S，上式中各元素均对应带入各元素的质量百分含量数值。
表2-1和表2-2列出了实施例1-10的高强度冷轧热镀锌微合金带钢在上述工艺步骤中的具体工艺参数。
表2-1.
表2-2.
将得到的实施例1-10的高强度冷轧热镀锌微合金带钢分别取样，并对各实施例成品带钢分别进行常温力学性能、扩孔性能和弯曲性能等性能检测。各实施例的力学性能、扩孔性能和弯曲性能等试验结果分别列于表3中。
相关性能测试手段，如下所述：
力学性能测试：在温度20℃和湿度50％条件下，屈服前和屈服后的拉伸速度分别采用3mm/min和28mm/min，根据国标GB/T 228.1-2010进行测试，获得基本力学性能，并计算横纵向强度差值。
扩孔性能检测：在温度20℃和湿度50％条件下，试样原始孔径10mm，试验速度6mm/min，根据国标GB/T 24524-2009进行扩孔性能测试，获得扩孔率。
弯曲性能检测：试样尺寸为50*120mm，在温度20℃和湿度50％条件下，根据国标GB/T232-2010进行180度弯曲测试，获得弯曲性能。在设定的弯曲直径或半径条件下，如果试样不发生开裂，就认为合格的。在本发明中，在180度弯曲条件下，弯曲直径为0a(a代表试样的板厚)时不发生开裂则认为“合格”。
表3列出了实施例1-10的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的性能测试结果。
表3.
从表3中可以看出，按照本发明所述的制造方法制造所得的实施例1-10的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的横向屈服强度(YS)均在527-659MPa之间，横向抗拉强度(TS)均在613-726MPa之间，横向延伸率A50(EL)均≥17％；纵向屈服强度均在508-616MPa之间，纵向抗拉强度均在597-685MPa之间，纵向延伸率A50均≥19％。
进一步参阅表3可见，实施例1-10的高强度冷轧热镀锌微合金带钢均具有面内各向异性小的特点，其横向与纵向的屈服强度和抗拉强度的差异均不大于50MPa，而且横纵向抗拉强度的差异比屈服强度的差异还要略小一些。实施例1-10的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的弯曲性能和扩孔性能良好，其中横向180°弯曲0a均合格，扩孔率≥54％。
综上所述可以看出，本发明所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢不仅具有较高的强度，还具备较低的面内各向异性特点，其成形性、耐蚀性和可焊性良好，且具备合金添加少、生产流程简单、制造容易和成本低廉等优势，其可广泛应用于制造汽车结构件、加强件和安全件等零部件，具有十分广阔的应用前景。
图1为实施例8的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的显微组织。
如图1所示，实施例8高强度冷轧热镀锌微合金带钢的基板的微观组织为铁素体+渗碳体和珠光体，其铁素体晶粒细小且等轴晶比例很高，渗碳体分布比较均匀，而且无明显的偏析和带状组织及夹杂物。这些显微组织特征都有助于降低本发明热镀锌带钢的各向异性。
图2为实施例8的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的锌层截面。
如图2所示，图2显示了实施例8的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的锌层截面，从图2中可以看出，实施例8高强度冷轧热镀锌微合金带钢的锌层厚度均匀，其对钢板基体的覆盖致密，可以发挥良好的耐蚀作用。需要说明的是，在本发明中，高强度冷轧热镀锌微合金带钢的镀锌层厚度可以控制在5-15um之间。
需要说明的是，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高强度冷轧热镀锌微合金带钢，其包括基板和镀锌层，所述基板含有Fe和不可避免的杂质；其特征在于，所述基板还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
C：0.06～0.089％，Si：0.06～0.25％，Mn：1.21～1.49％，Nb：0.04～0.065％，Al：0.02～0.06％，Ca：0.001～0.006％，0＜B≤0.003％，0＜N≤0.006％；
所述基板不含有Ti；
所述基板的微观组织为铁素体+渗碳体和/或珠光体，其中珠光体和渗碳体的体积百分比≤10％；80％以上铁素体的晶粒尺寸小于10um，其中等轴晶比例大于70％；其中90％以上的渗碳体的颗粒直径≤4um；铁素体基体上弥散分布有纳米级的细小析出物，其中85％以上的析出物直径≤25nm。
2.如权利要求1所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢，其特征在于，所述基板各化学元素质量百分含量为：
C：0.06～0.089％，Si：0.06～0.25％，Mn：1.21～1.49％，Nb：0.04～0.065％，Al：0.02～0.06％，Ca：0.001～0.006％，0＜B≤0.003％，0＜N≤0.006％；余量为Fe和不可避免的杂质。
3.如权利要求1或2所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢，其特征在于，所述基板各化学元素质量百分含量满足下述各项的至少其中之一：
C：0.06～0.08％，
Nb：0.04～0.06％，
Al：0.02～0.05％，
Ca：0.001～0.005％，
B：0.001～0.003％。
4.如权利要求1或2所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢，其特征在于，在不可避免的杂质中，P≤0.015％，并且/或者S≤0.005％。
5.如权利要求1或2所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢，其特征在于，其屈服强度为500-660MPa，抗拉强度为580-730MPa，延伸率A50≥17％，其横向、纵向屈服强度差异不大于50MPa，横向、纵向抗拉强度差异不大于50MPa，扩孔率≥50％。
6.如权利要求1或2所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢，其特征在于，其碳当量CEV＜0.35，焊接裂纹敏感性Pcm＜0.2。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的高强度冷轧热镀锌微合金带钢的制造方法，其特征在于，其包括步骤：
(1)冶炼和连铸：连铸时的过热度不高于35℃，二冷比水量不低于0.75L/kg；
(2)热轧：板坯加热温度1210-1270℃，终轧温度为870℃-940℃，终轧后冷却至卷取温度500-620℃进行卷取；
(3)酸洗和冷轧：冷轧压下量为25-65％；
(4)连续退火热镀锌：控制加热速度≤10℃/s，均热温度为770-820℃，均热时间为60-180s，然后以10-50℃/s的冷速冷却到入锌锅温度，在450-475℃进行热镀锌，镀锌时间7-20s，出锌锅后冷却至200℃以下；
(5)平整。
8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，其工艺参数满足下述各项的至少其中之一：
连铸时的过热度不高30℃；
二冷比水量不低于0.8L/kg；
热轧步骤中的板坯加热温度为1230-1270℃，终轧温度为870℃-920℃，卷取温度为520-580℃；
冷轧压下量为35-45％；
连续退火的加热速度为2-8℃/s，均热温度为780-820℃；
平整率≤1.2％。
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