CN112795849A - 一种1300Mpa级高韧性热镀锌钢板及其生产方法 - Google Patents
一种1300Mpa级高韧性热镀锌钢板及其生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种1300Mpa级高韧性热镀锌钢板及其生产方法,属于冶金技术领域。所述钢板的化学成分及质量百分含量为C:0.1~0.2%,Mn:1.8~2.5%,S≤0.005%,P≤0.02%,Si≤0.10%,Als:0.6~1.0%,Nb:0.01~0.04%,Ti:0.02~0.08%,Ni:1.0~2.0%,余量为Fe和不可避免的杂质。其生产方法包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序;所述连续热镀锌工序,预热段露点‑10~+20℃;加热段1露点‑20~+10℃;加热段2露点‑5~‑30℃。本发明能够得到具有形变诱发塑性效应的铁素体+马氏体双相钢,钢板具有较高的韧塑性、良好的成形性和耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种1300Mpa级高韧性热镀锌钢板及其生产方法。
背景技术
近年来,随着汽车减重节能环保以及安全性概念的不断深化,双相钢等先进高强度钢越来越受到关注。目前,高强度冷轧钢板的强度级别有590MPa、780MPa、980MPa、1180MPa等,经常用于制造汽车结构件、防撞件等。同时,汽车用钢的耐腐蚀性能也越来越受到关注,因此高品质热镀锌双相钢的研发具有重要的意义。
高强镀锌钢板生产过程中,由于合金中Si或者Mn的添加,导致退火时容易在钢带表面富集氧化,降低镀锌浸润性,造成漏镀等缺陷,并且会恶化镀锌板的点焊性,因此生产中Si或者Mn的添加受到严格控制。因此,研究新的成分体系,并据此制定出合理的热镀锌退火工艺,是决定高强热镀锌钢板表面质量和力学性能的关键。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种1300Mpa级高韧性热镀锌钢板及其生产方法。该钢板生产工艺简单、性能稳定,产品合格率高;具有良好的成形性能、机械性能和抗腐蚀性能。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:
一种1300Mpa级高韧性热镀锌钢板,其化学成分及质量百分含量为C:0.1~0.2%,Mn:1.8~2.5%,S≤0.005%,P≤0.02%,Si≤0.10%,Als:0.6~1.0%,Nb:0.01~0.04%,Ti:0.02~0.08%,Ni:1.0~2.0%,余量为Fe和不可避免的杂质。
述钢板抗拉强度≥1300MPa,屈服强度≥850MPa,延伸率A80≥7.5%。
上述1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的生产方法,包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序;所述连续热镀锌工序,预热段露点-10~+20℃;加热段1露点-20~+10℃;加热段2露点-5~-30℃。
所述热轧工序,加热温度1200~1320℃,加热时间120~200min,终轧温度850~900℃,卷取温度550~650℃。
所述酸轧工序,压下率≥45%。
所述连续热镀锌工序,均热温度760~840℃,保温时间100~200s;缓冷温度680~740℃,缓冷冷却速率10~20℃/s;快冷温度420~450℃,快冷冷却速率35~65℃/s;镀锌温度458~462℃,镀锌时间5~15s。
所述光整和钝化工序,光整延伸率0.2~0.6%,钝化温度80~120℃。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明降低了钢中Mn和Si元素含量,优化了其对镀锌表面质量的影响,增加了钢板的可镀性;Al代替Mn、Si元素加入,一方面起到固溶强化、脱氧剂、细晶强化的作用,更主要的是其能够抑制马氏体转变,稳定奥氏体;Ni的添加,能够改善马氏体中碳的分布,使其均匀化,消除马氏体相的残余应变,改善马氏体的塑性,从而在保证淬透性的同时增加钢种的韧性。本发明通过调整镀锌退火炉区的露点值,通过预氧化在还原的形式,在带钢表面形成一层海绵铁,提高带钢的浸润性,在带钢表面镀上一层纯锌层,有效的阻碍的基体的腐蚀。
本发明通过合理的成分设计和生产工艺的配合,能够得到具有形变诱发塑性效应的铁素体+马氏体双相钢,其组织的特征是,在马氏体基体上弥散分布着残余的奥氏体,钢板在成形过程中能够产生相变诱发塑性,此钢板具有较高的塑性和韧性,抗拉强度≥1300MPa,具有成本低,生产过程稳定,成品性能优异、稳定的特点。
附图说明
图1为本发明实施例1钢板的显微金相组织图;
图2为本发明高韧性热镀锌钢板的应力应变曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
本实施例1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
其生产方法包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:
(1)热轧工序:加热温度1200℃,加热时间200min;终轧温度875℃,卷取温度561℃;
(2)酸轧工序:酸洗后进行冷轧,冷轧压下率57%;
(3)连续镀锌工序:均热温度为800℃,保温时间140s;缓冷温度735℃,缓冷冷却速率12℃/s;快冷温度425℃,快冷冷却速率62℃/s;镀锌温度462℃,镀锌时间14s;预热段露点16℃;加热段1露点-12℃;加热段2露点-24℃;
(4)光整和钝化工序:光整延伸率0.3%,钝化温度为83℃。
本实施例所得钢板为铁素体+马氏体的复相组织,其金相组织图见图1(其它实施例钢板金相组织与图1相似,故省略)。
实施例2
本实施例1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
其生产方法包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:
(1)热轧工序:加热温度1250℃,加热时间180min;终轧温度880℃,卷取温度550℃;
(2)酸轧工序:酸洗后进行冷轧,冷轧压下率45%;
(3)连续热镀锌工序:均热温度760℃,保温时间200s;缓冷温度730℃,缓冷冷却速率20℃/s;快冷温度420℃,快冷冷却速率60℃/s;镀锌温度462℃,镀锌时间10s;预热段露点-10℃;加热段1露点-20℃;加热段2露点-26℃;
(4)光整和钝化工序:光整延伸率为0.4%,钝化温度为100℃。
实施例3
本实施例1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
其生产方法包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:
(1)热轧工序:加热温度1320℃,加热时间120min;终轧温度890℃,卷取温度620℃;
(2)酸轧工序:酸洗后进行冷轧,冷轧压下率51%;
(3)连续热镀锌工序:均热温度800℃,保温时间175s;缓冷温度740℃,缓冷冷却速率10℃/s;快冷温度450℃,快冷冷却速率40℃/s;镀锌温度459℃,镀锌时间15s;预热段露点20℃;加热段1露点8℃;加热段2露点-8℃;
(4)光整和钝化工序:光整延伸率为0.3%,钝化温度为80℃。
实施例4
本实施例1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
其生产方法包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:
(1)热轧工序:加热温度1304℃,加热时间130min;终轧温度899℃,卷取温度648℃;
(2)酸轧工序:酸洗后进行冷轧,冷轧压下率66%;
(3)连续热镀锌工序:均热温度为840℃,保温时间110s;缓冷温度690℃,缓冷冷却速率10℃/s;快冷温度450℃,快冷冷却速率60℃/s;镀锌温度461℃,镀锌时间5s;预热段露点13℃;加热段1露点10℃;加热段2露点-30℃;
(4)光整和钝化工序:光整延伸率为0.6%,钝化温度为120℃。
实施例5
本实施例1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
其生产方法包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:
(1)热轧工序:加热温度1220℃,加热时间140min;终轧温度900℃,卷取温度650℃;
(2)酸轧工序:酸洗后进行冷轧,冷轧压下率55%;
(3)连续热镀锌工序:均热温度775℃,保温时间105s;缓冷温度730℃,缓冷冷却速率13℃/s;快冷温度428℃,快冷冷却速率65℃/s;镀锌温度460℃,镀锌时间5s;预热段露点8℃;加热段1露点2℃;加热段2露点-13℃;
(4)光整和钝化工序:光整延伸率为0.5%,钝化温度为115℃。
实施例6
本实施例1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
其生产方法包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:
(1)热轧工序:加热温度1202℃,加热时间200min;终轧温度875℃,卷取温度565℃;
(2)酸轧工序:酸洗后进行冷轧,冷轧压下率57%;
(3)连续热镀锌工序:均热温度为806℃,保温时间138s;缓冷温度735℃,缓冷冷却速率12℃/s;快冷温度425℃,快冷冷却速率60℃/s;镀锌温度462℃,镀锌时间15s;预热段露点16℃;加热段1露点-14℃;加热段2露点-22℃;
(4)光整和钝化工序:光整延伸率为0.3%,钝化温度为85℃。
实施例7
本实施例1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
其生产方法包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:
(1)热轧工序:加热温度1288℃,加热时间154min;终轧温度850℃,卷取温度603℃;
(2)酸轧工序:酸洗后进行冷轧,冷轧压下率46%;
(3)连续热镀锌工序:均热温度为833℃,保温时间158s;缓冷温度704℃,缓冷冷却速率18℃/s;快冷温度446℃,快冷冷却速率35℃/s;镀锌温度459℃,镀锌时间7s;预热段露点4℃;加热段1露点-6℃;加热段2露点-17℃;
(4)光整和钝化工序:光整延伸率为0.2%,钝化温度为104℃。
实施例8
本实施例1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
其生产方法包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:
(1)热轧工序:加热温度1267℃,加热时间196min;终轧温度858℃,卷取温度580℃;
(2)酸轧工序:酸洗后进行冷轧,冷轧压下率52%;
(3)连续热镀锌工序:均热温度为821℃,保温时间100s;缓冷温度722℃,缓冷冷却速率16℃/s;快冷温度434℃,快冷冷却速率52℃/s;镀锌温度458℃,镀锌时间12s;预热段露点-2℃;加热段1露点0℃;加热段2露点-5℃;
(4)光整和钝化工序:光整延伸率为0.5%,钝化温度为94℃。
实施例9
本实施例1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
其生产方法包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:
(1)热轧工序:加热温度1235℃,加热时间171min;终轧温度866℃,卷取温度632℃;
(2)酸轧工序:酸洗后进行冷轧,冷轧压下率50%;
(3)连续热镀锌工序:均热温度为787℃,保温时间192s;缓冷温度680℃,缓冷冷却速率15℃/s;快冷温度441℃,快冷冷却速率47℃/s;镀锌温度460℃,镀锌时间8s;预热段露点-8℃;加热段1露点-4℃;加热段2露点-20℃;
(4)光整和钝化工序:光整延伸率为0.4%,钝化温度为108℃。
表1. 各实施例钢板化学成分及质量百分含量(%)
名称 | C | Mn | S | P | Si | Als | Nb | Ti | Ni |
实施例1 | 0.19 | 1.9 | 0.004 | 0.012 | 0.07 | 0.75 | 0.030 | 0.025 | 1.25 |
实施例2 | 0.11 | 1.8 | 0.002 | 0.010 | 0.10 | 0.70 | 0.035 | 0.035 | 1.40 |
实施例3 | 0.15 | 2.3 | 0.003 | 0.007 | 0.05 | 0.65 | 0.010 | 0.080 | 2.00 |
实施例4 | 0.10 | 2.4 | 0.002 | 0.006 | 0.05 | 0.80 | 0.015 | 0.020 | 1.00 |
实施例5 | 0.13 | 2.0 | 0.005 | 0.009 | 0.02 | 1.00 | 0.040 | 0.040 | 1.65 |
实施例6 | 0.20 | 2.5 | 0.001 | 0.007 | 0.08 | 0.60 | 0.037 | 0.045 | 1.80 |
实施例7 | 0.12 | 2.0 | 0.005 | 0.017 | 0.03 | 0.94 | 0.028 | 0.053 | 1.93 |
实施例8 | 0.17 | 2.1 | 0.004 | 0.020 | 0.06 | 0.71 | 0.019 | 0.072 | 1.35 |
实施例9 | 0.16 | 2.5 | 0.002 | 0.015 | 0.04 | 0.88 | 0.023 | 0.065 | 1.09 |
表2. 各实施例钢板力学性能检测情况表
名称 | Rm /MPa | Rel /MPa | A80 /% |
实施例1 | 1395 | 928 | 8.0 |
实施例2 | 1322 | 881 | 8.5 |
实施例3 | 1376 | 912 | 8.5 |
实施例4 | 1337 | 887 | 9.0 |
实施例5 | 1361 | 890 | 8.0 |
实施例6 | 1409 | 937 | 7.5 |
实施例7 | 1316 | 875 | 9.5 |
实施例8 | 1328 | 891 | 9.0 |
实施例9 | 1332 | 892 | 9.0 |
Claims (8)
1.一种1300Mpa级高韧性热镀锌钢板,其特征在于,所述钢板的化学成分及质量百分含量为C:0.1~0.2%,Mn:1.8~2.5%,S≤0.005%,P≤0.02%,Si≤0.10%,Als:0.6~1.0%,Nb:0.01~0.04%,Ti:0.02~0.08%,Ni:1.0~2.0%,余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的1300Mpa级高韧性热镀锌钢板,其特征在于,所述钢板抗拉强度≥1300MPa,屈服强度≥850MPa,延伸率A80≥7.5%。
3.基于权利要求1或2所述的1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的生产方法,其特征在于,所述生产方法包括热轧、酸轧、连续镀锌、光整和钝化工序;所述连续热镀锌工序,预热段露点-10~+20℃;加热段1露点-20~+10℃;加热段2露点-5~-30℃。
4.根据权利要求3所述的1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的生产方法,其特征在于,所述热轧工序,加热温度1200~1320℃,加热时间120~200min。
5.根据权利要求4所述的1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的生产方法,其特征在于,所述热轧工序,终轧温度850~900℃,卷取温度550~650℃。
6.根据权利要求5所述的1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的生产方法,其特征在于,所述酸轧工序,压下率≥45%。
7.根据权利要求3-6任一项所述的1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的生产方法,其特征在于,所述连续热镀锌工序,均热温度760~840℃,保温时间100~200s;缓冷温度680~740℃,缓冷冷却速率10~20℃/s;快冷温度420~450℃,快冷冷却速率35~65℃/s;镀锌温度458~462℃,镀锌时间5~15s。
8.根据权利要求3-6任一项所述的1300Mpa级高韧性热镀锌钢板的生产方法,其特征在于,所述光整和钝化工序,光整延伸率0.2~0.6%,钝化温度80~120℃。
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