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 PDF

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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

一种1300Mpa级高韧性热镀锌钢板及其生产方法
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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