CN113528945B - 一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，属于冷轧超高强钢生产制造技术领域，所述高强钢的化学成分如下：C：0.07％～0.15％，Si：0.1～0.4％，Mn：1.6～2.2％，P：≤0.01％，S：≤0.005％，Al：0.02～0.06％，Cr：0.4～0.8％，Mo：0.3～0.7％；还包含下列元素中的至少一种：Ti：0.01～0.04％，B：0.002～0.008％；余量为Fe及不可避免的杂质。该高强钢抗拉强度≥980MPa，同时扩孔率可达45％及以上，特别适用于具有翻边扩孔设计的同时还需要一定成形能力的汽车零部件。本发明还提供了一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢的制备方法。

Description

一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢及其制备方法
技术领域
本发明属于冷轧超高强钢生产制造技术领域，特别涉及一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢及其制备方法。
背景技术
随着汽车向节能、环保、安全、舒适方向发展，汽车轻量化的趋势趋于常态化，实践表明实现汽车轻量化最有效、可靠性高、性价比高的方法之一是提高汽车先进高强钢和超高强钢的应用比例，通过结构薄壁化、优化零件结构等方法实现车身轻量化。车身在向轻量化方向发展的同时，对耐蚀性能和抗冲撞性能的要求也越来越高，加上来自铝、镁、塑料等材料的竞争压力，迫使汽车用钢向高强、镀锌方向发展。与纯锌镀层相比，合金化镀锌层具有良好的耐蚀性、耐热性、涂装性、焊接性和涂漆后防锈能力，同时还具有较好的抗刮擦性能，正是由于合金化镀锌板的诸多优良特性，使其在车身上的应用比例逐年提高。
双相钢(DP，Dual Phase Steel)的显微组织由多边形铁素体和马氏体两相所构成，铁素体提供了钢的延性，马氏体则提供了强度和硬度，但是普通高强钢的扩孔能力较差，不适合于制备要求具有扩孔折弯成形要求的零件。因此迫切需要开发一种同时具有较高扩孔性能和良好成形性能的高强钢，满足扩孔和拉延成形的共同需要。
现有技术文献：
专利CN201610438785中国专利文献公开了一种抗拉强度1000MPa的双相钢及其生产方法。该双相钢：C：0.08％～0.11％；Si：0.2％～0.6％；Mn：2.0％～2.5％；P：≤0.01％；S：≤0.01％；AI：0.02％～0.06％；Cr：0.4％～0.6％；Ti：0.02％～0.05％；N：≤0.003％，其余为Fe及不可避免的杂质，该方法解决了如何在满足强度要求的基础上降低合金成本，提高材料的扩孔性能及耐延迟断裂性能的技术问题，但是与复相钢的扩孔率相比，其不超过35％的扩孔率仍然难以满足零件翻边扩孔的需求。
专利CN109097676A中国专利文献公开了一种抗拉强度1000MPa的合金化镀锌双相钢及其生产方法。该双相钢：C：0.10％～0.15％；Si：0.2％～0.5％；Mn：2.0％～2.4％；Alt：0.02％～0.05％；Ti：0.015％～0.03％；Cr：0.4％～0.6％；Mo：0.1％～0.3％；P：≤0.01％；S：≤0.01％；N：≤0.005％，其余为Fe和微量元素，此外未提及产品扩孔率值，即仅满足普通扩孔率值要求(20％～35％)，难以满足零件翻边扩孔的需求。
发明内容
为了解决现有合金化热镀锌高强钢的扩孔性能不佳的技术问题，本发明提供了一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，该高强钢抗拉强度≥980MPa，同时扩孔率可达45％及以上，特别适用于具有翻边扩孔设计的同时还需要一定成形能力的汽车零部件。
本发明还提供了一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
本申请提供一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，以质量分数计，所述高强钢的化学成分如下：
C：0.07％～0.15％，Si：0.1～0.4％，Mn：1.6～2.2％，P：≤0.01％，S：≤0.005％，Al：0.02～0.06％，Cr：0.4～0.8％，Mo：0.3～0.7％；
还包含下列元素中的至少一种：
Ti：0.01～0.04％，B：0.002～0.008％；
余量为Fe及不可避免的杂质；
以面积分数计，所述高强钢的金相组织包含：80～90％的回火马氏体组织，5％～15％的铁素体组织，以及5～10％的贝氏体组织。
可选的，所述回火马氏体组织的晶粒尺寸为1～4μm，所述铁素体组织的晶粒尺寸为1～6μm；所述贝氏体组织的晶粒尺寸为1～5μm。
可选的，以质量分数计，所述高强钢的化学成分如下：
C：0.07～0.1％，Si：0.1～0.3％，Mn：1.6～1.9％，P≤0.01％，S：≤0.005，Al：0.03～0.05％，Cr：0.5～0.7％，Mo：0.4～0.6％；
以及Ti：0.02～0.04％和/或B：0.002～0.004％；余量为Fe及不可避免的杂质。
基于同一发明构思，本申请还提供一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢的制备方法，所述制备方法包括：
获得所述高扩孔率合金化热镀锌高强钢的铸坯；
对所述铸坯进行轧前加热、热轧，获得热轧板；
对所述热轧板进行酸洗，后进行冷轧，获得冷硬钢卷；
将所述冷硬钢卷进行连续退火、合金化热镀锌，后进行光整，获得热镀锌卷；
将所述热镀锌卷进行二次等温热处理，获得所述高扩孔率合金化热镀锌高强钢；
其中，所述轧前加热的加热温度为1200～1250℃，保温1～2h；
所述热轧中，粗轧出口温度为1000～1100℃，终轧温度为850～900℃，卷取温度为550～620℃。
可选的，所述冷轧中，采用5道次轧
制，总压下率为50％～60％，其中第一道次冷轧压下率占总压下率的20～30％。
可选的，所述连续退火具体包括：
将所述冷硬钢卷以8℃～12℃/s的加热速度加热至220℃，获得带钢；
将所述带钢以1.5℃～10℃/s的加热速度加热至760℃～880℃，保温60～100s；
将保温结束后的所述带钢冷却至700℃～740℃，冷却速度为8℃～12℃/s；
将冷却至700℃～740℃的所述带钢冷却至450℃～460℃。
可选的，所述合金化热镀锌具体包括：
将连续退火至450℃～460℃的所述带钢进行热镀锌，后冷却至420℃～430℃，获得热镀锌卷；
将所述热镀锌卷加热至500℃～550℃进行镀层合金化处理；
将镀层合金化处理后的所述热镀锌卷冷却至250～300℃，冷却速度为6℃～9℃。
可选的，所述光整中，光整延伸率为0.3％～0.6％。
可选的，所述将所述热镀锌卷进行二次等温热处理，具体包括：
将所述热镀锌卷加热至100℃～550℃，保温4～8h，后随炉冷却至室温。
本发明中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1.本发明一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，对钢的化学成分进行改进，并对微观组织进行控制，得到的高强钢扩孔率≥45％，屈服强度为630MPa～930MPa，抗拉强度为980MPa～1150MPa，均匀延伸率≥6％，断后延伸率≥10％，同时具有良好的扩孔性能和成形性能，特别适用于具有翻边扩孔设计的同时还需要一定成形能力的汽车零部件。
2.本发明一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢的制备方法，采用热轧、酸洗、冷轧、连续退火、热镀锌和二次等温处理工艺，获得高扩孔率合金化热镀锌高强钢，通过对高强钢的化学成分及制备工艺进行改进，控制其微观组织类型，得到的高强钢扩孔率≥45％，屈服强度为630MPa～930MPa，抗拉强度为980MPa～1150MPa，均匀延伸率≥6％，断后延伸率≥10％，同时具有良好的扩孔性能和成形性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，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是本发明一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢的制备方法的流程图。
图2是本发明实施例6制得的一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢的金相组织图。
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，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
还需要说明的是，本发明中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
本申请提供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，提供一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，以质量分数计，所述高强钢的化学成分如下：
C：0.07％～0.15％，Si：0.1～0.4％，Mn：1.6～2.2％，P：≤0.01％，S：≤0.005％，Al：0.02～0.06％，Cr：0.4～0.8％，Mo：0.3～0.7％；
还包含下列元素中的至少一种：
Ti：0.01～0.04％.B：0.002～0.008％；
余量为Fe及不可避免的杂质；
以面积分数计，所述高强钢的金相组织包含：80～90％的回火马氏体组织，5％～15％的铁素体组织，以及5～10％的贝氏体组织。
本发明高扩孔率合金化热镀锌高强钢化学成分设计的原理如下：
C：C元素作为超高强钢的重要组成元素，可以使材料达到1000MPa的强度级别，但是过高的C元素会明显影响产品的焊接性能，
而且C元素对Zn～Fe合金化进程有强烈的抑制作用，因此在本发明中将C含量设定为0.07％～0.15％.优选为0.07～0.1％。
Si：Si元素也是一种强化元素，而且它在固溶强化的时候不进入渗碳体，可以抑制碳化物的析出。但是Si的添加对带钢的表面会产生显著的影响，易于表面产生氧化铁皮残留，因此Si的含量不能过高，当Si含量达到0.6％以上且Si/Mn比达0.39以上时，表面状态将严重恶化，存在大量氧化铁皮残留，到因此在本发明中将Si含量设定为0.1～0.4％。优选为0.1～0.3％。
Mn：Mn也是一种固溶强化元素，同时也是奥氏体稳定元素，Mn的添加可以阻止冷却过程中奥氏体向珠光体的转变，提高材料的淬透性。当Mn含量过低时，残余奥氏体稳定性较差，而Mn含量过高则会导致P和S元素的偏聚，从而恶化材料的加工性能，因此Mn元素含量设定为1.6％～2.2％，优选为1.6～1.9％。
P和S：P和S元素作为杂质元素，其中P元素固溶存在于铁素体，会使材料的韧性变差，因此P元素含量越低越好；而S元素则会与Mn元素发生相互作用形成MnS，影响材料的扩孔性能和耐蚀性能，因此S元素的含量也是越低越好，在本发明中将P含量上限设定为0.01％，S含量上限设定为0.005％。
AI：AI作为炼钢时的脱氧元素，当含量低于0.02％时脱氧能力不足，过高时可能会在钢水中产生Al2O3形成非金属夹杂，而起在浇铸时会导致钢水的粘度较大堵塞水口，所以Al的含量也不能过高，本发明中将Al元素的含量设定为0.02～0.06％，优选为0.03～0.05％。
Cr：Cr元素在这里的主要作用是推迟贝氏体的转变，这样才能在最终成品获得贝氏体铁素体组织，该组织可以保证材料获得更高的扩孔性能，但是过高的Cr会严重降低材料的均匀变形能力，因此Cr元素的含量优选为0.4～0.8％，优选为0.5～0.7％。
Ti：Ti元素可以与C、N元素形成TiC、TiN析出，可以显著提高材料的屈服强度，同时Ti元素可以阻止铁素体晶粒长大从而使晶粒细化提高强度，但是TiC、TiN的过度析出会使成形性能降低，因此Ti元素的含量设定为0.01～0.04％。
Mo：Mo元素可提高钢的淬透性，但过多的Mo会降低材料延展性，因此Mo元素的含量设定为0.3～0.7％。
B：B元素可提高钢的淬透性，固溶B也促进了控轧控冷后的细小贝氏体组织形成，但B含量较高会引起材料脆性，因此B元素的含量设定为0.002～0.008％。
本发明中，对钢的化学成分进行改进，并对微观组织进行控制，得到的高强钢扩孔率≥45％，屈服强度为630MPa～930MPa，抗拉强度为980MPa～1150MPa，均匀延伸率≥6％，断后延伸率≥10％，同时具有良好的扩孔性能和成形性能，特别适用于具有翻边扩孔设计的同时还需要一定成形能力的汽车零部件。
作为一种可选的实施方式，所述回火马氏体组织的晶粒尺寸为1～4μm，所述铁素体组织的晶粒尺寸为1～6μm；所述贝氏体组织的晶粒尺寸为1～5μm。
本申请中，高强钢的金相组织包含80～90％的回火马氏体组织，5％～15％的铁素体组织，以及5～10％的贝氏体组织，且三种微观组织具有上述晶粒尺寸，这种金相组织类型为钢板带来的好处是铁素体含量较低，回火马氏体和贝氏体总含量较高，可以使材料获得较高的扩孔率，三种微观组织的面积分数过低带来的不利影响是回火马氏体和贝氏体含量较低则铁素体含量高，这样相间强度差显著，扩孔率不高，过高带来的不利影响有铁素体含量过高降低材料强度，回火马氏体和贝氏体总含量过高导致扩孔率降低，晶粒尺寸过大带来的不利影响有晶粒尺寸过大则使铁素体与马氏体之间的强度差异显著，导致扩孔率不高。
作为一种优选的实施方式，以质量分数计，所述高强钢的化学成分如下：
C：0.07～0.1％，Si：0.1～0.3％，Mn：1.6～1.9％，P≤0.01％，S：≤0.005，Al：0.03～0.05％，Cr：0.5～0.7％，Mo：0.4～0.6％；
以及Ti：0.02～0.04％和/或B：0.002～0.004％；余量为Fe及不可避免的杂质。
本申请中，高强钢的化学成分采用上述优选成分，带来的好处是可达到相对更优的性能，降低性能波动。
根据本发明另一种典型的实施方式，提供一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢的制备方法，如图1所示，所述制备方法包括：
S1.获得所述高扩孔率合金化热镀锌高强钢的铸坯；
S2.对所述铸坯进行轧前加热、热轧，获得热轧板；
S3.对所述热轧板进行酸洗，后进行冷轧，获得冷硬钢卷；
S4.将所述冷硬钢卷进行连续退火、合金化热镀锌，后进行光整，获得热镀锌卷；
S5.将所述热镀锌卷进行二次等温热处理，获得所述高扩孔率合金化热镀锌高强钢；
其中，所述轧前加热的加热温度为1200～1250℃，保温1～2h；
所述热轧中，粗轧出口温度为1000～1100℃，终轧温度为850～900℃，卷取温度为550～620℃。
本发明中，采用热轧、酸洗、冷轧、连续退火、热镀锌和二次等温处理工艺，获得高扩孔率合金化热镀锌高强钢，通过对高强钢的化学成分及制备工艺进行改进，控制其微观组织类型，得到的高强钢扩孔率≥45％，屈服强度为630MPa～930MPa，抗拉强度为980MPa～1150MPa，均匀延伸率≥6％，断后延伸率≥10％，同时具有良好的扩孔性能和成形性能。
本发明中，轧前加热温度、粗轧出口温度和终轧温度均处于全奥氏体区，卷取温度处于贝氏体转变区，获得的热轧组织为铁素体及贝氏体组织，在后续退火时可以获得更均匀的组织，而且组织中的合金分配更加均匀，卷取温度过高或过低将直接影响材料退火后的组织组成，尤其是马氏体的比例，这将直接对材料的扩孔率产生影响。
作为一种可选的实施方式，所述冷轧中，采用5道次轧制，总压下率为50％～60％，其中第一道次冷轧压下率占总压下率的20～30％。
本申请中，冷轧总压下率为50％～60％，其中第一道次冷轧压下率占总压下率的20～30％的好处是降低连轧轧机负荷，使成品具有良好的板形，第一道次冷轧压下率的占比低于或高于上述范围，带来的不利影响有增加头尾废料长度，影响最终板形。
作为一种可选的实施方式，所述连续退火具体包括：
将所述冷硬钢卷以8℃～12℃/s的加热速度加热至220℃，获得带钢；
本申请中，预热温度和加热速度采用上述范围值带来的原因或好处是对带钢进行预热，有利于保证板形，此外使带钢具有良好的组织均匀性。
将所述带钢以1.5℃～10℃/s的加热速度加热至760℃～880℃，保温60～100s；
带钢加热温度、速速和保温时间采用上述范围值带来的好处是使带钢进行充分的回复再结晶。
将保温结束后的所述带钢冷却至700℃～740℃，冷却速度为8℃～12℃/s；
带钢冷却温度和加热速度采用上述范围值带来的好处是获得一定量的先共析铁素体。
将冷却至700℃～740℃的所述带钢冷却至450℃～460℃。
带钢最终冷却至450℃～460℃是为了能够与锌液温度相当，好处是提高锌液浸润性，并可降低能耗。
作为一种可选的实施方式，所述合金化热镀锌具体包括：
将连续退火至450℃～460℃的所述带钢进行热镀锌，后冷却至420℃～430℃，获得热镀锌卷；
将所述热镀锌卷加热至500℃～550℃进行镀层合金化处理；
将镀层合金化处理后的所述热镀锌卷冷却至250～300℃，冷却速度为6℃～9℃。
本申请中，上述合金化热镀锌工艺可得到正常的合金化镀层，其镀层Fe含量保持在8％～13％范围内。
作为一种可选的实施方式，所述光整中，光整延伸率为0.3％～0.6％。
本申请中，由于光整是使带钢表面获得适宜的粗糙度的一种手段，平整延伸率过小或者过大都将使表面粗糙度过小或者过大，因此将平整延伸率设定为0.2～0.6％，优选为0.3～0.4％。
作为一种可选的实施方式，所述将所述热镀锌卷进行二次等温热处理，具体包括：
将所述热镀锌卷加热至100℃～550℃，保温4～8h，后随炉冷却至室温。
本申请中，二次等温热处理的加热温度和保温时间采用上述范围带来的好处是提高材料扩孔性能，温度过低则不会起到提高扩孔率的效果，过高则可能影响镀层质量或降低材料强度。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢及其制备方法进行详细说明。
实施例
一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，通过以下方法制备：
(1)获得铸坯，以质量分数计，所述铸坯的化学成分如下：
C：0.07％～0.15％，Si：0.1～0.4％，Mn：1.6～2.2％，P：≤0.01％，S：≤0.005％，Al：0.02～0.06％，Cr：0.4～0.8％，Mo：0.3～0.7％；还包含下列元素中的至少一种：Ti：0.01～0.04％，B：0.002～0.008％；余量为Fe及不可避免的杂质。
(2)将所述铸坯加热至1200～1250℃，保温1～2h，后进行热轧，获得热轧板。热轧工艺中：粗轧出口温度为1000～1100℃，终轧温度为850～900℃，优选为860～890℃，卷取温度为550～620℃，优选为560～590℃，热轧板厚度控制在3.0mm。
(3)对所述热轧板进行酸洗，后冷轧至1.2mm，获得冷硬钢卷。冷轧中，采用5道次轧制，总压下率为55％，其中第一道次冷轧压下率占总压下率的25％。
(4)连续退火和热镀锌：
将所述冷硬钢卷以8℃～12℃/s的加热速度加热至220℃，获得带钢；
将所述带钢以1.5℃～10℃/s的加热速度加热至760℃～880℃，保温60～100s；
将保温结束后的所述带钢冷却至700℃～740℃，冷却速度为8℃～12℃/s；
将冷却至700℃～740℃的所述带钢经吹气冷却至450℃～460℃。
将连续退火至450℃～460℃的所述带钢进行热镀锌，后经过气刀吹刮冷却至420℃～430℃，获得热镀锌卷；
将所述热镀锌卷加热至500℃～550℃进行镀层合金化处理；
将镀层合金化处理后的所述热镀锌卷经过气刀到顶辊之间的前端空冷配合后端风冷冷却至250～300℃，冷却速度为6℃～9℃。
(5)光整：光整延伸率为0.3％～0.6％。
(6)二次等温热处理：将所述热镀锌卷加热至100℃～550℃，保温4～8h，后随炉冷却至室温。
基于上述制备方法，本发明提供25个典型的实施例，并提供4个对比例。25个实施例中，高扩孔率合金化热镀锌高强钢总共有7种不同化学成分，命名为成分1-7，成分1-7及对比例的化学成分如表1所示。
表1成分1-7及对比例1-4的化学成分(wt％)
C Si Mn P S Al Cr Mo Ti B
成分1 0.07 0.39 2.06 0.005 0.003 0.05 0.78 0.65 0.038 0.008
成分2 0.09 0.33 1.91 0.007 0.003 0.06 0.70 0.58 0.036 0.004
成分3 0.09 0.30 2.17 0.007 0.002 0.05 0.69 0.51 0.032 0.002
成分4 0.08 0.25 1.89 0.006 0.003 0.03 0.66 0.46 0.035 0.003
成分5 0.10 0.22 1.80 0.005 0.002 0.04 0.60 0.40 0.032 0.003
成分6 0.13 0.23 1.87 0.005 0.002 0.05 0.42 0.38 0.013 0.004
成分7 0.15 0.11 1.66 0.009 0.004 0.02 0.50 0.33 0.031 0.003
对比例1 0.08 0.39 2.15 0.012 0.002 0.018 0.84 0.28 0.034 0.004
对比例2 0.07 0.59 2.15 0.005 0.003 0.004 0.90 0.80 0.05 -
对比例3 0.065 0.35 2.20 0.01 0.005 - 0.60 0.63 0.019 -
对比例4 0.061 0.37 2.17 0.013 0.006 - 0.37 - 0.018 -
实施例1-25和对比例1-4的热轧和退火、镀锌、二次等温热处理工艺参数如表2所示。
表2实施例1-25和对比例1-4的工艺参数
Figure BDA0003118081890000091
Figure BDA0003118081890000101
表2实施例1-25和对比例1-4的工艺参数
Figure BDA0003118081890000102
Figure BDA0003118081890000111
表2中，“成分1实施例1”代表实施例1，且其钢水化学成分采用成分1，其余实施例据此类推，快冷速率代表将700℃～740℃的所述带钢冷却至450℃～460℃的冷却速度。
通过上述工艺所得产品的力学性能如表3所示。其中，所得产品的常规力学性能采用拉伸实验机根据《GBT 228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》进行测试，试样尺寸为附录B中P6试样；扩孔率根据《GBT 15825.4-2008金属薄板成形性能与试验方法》进行检测。
表3实施例1-25及对比例1-4所得成品的力学性能
Figure BDA0003118081890000112
Figure BDA0003118081890000121
根据表1-3可以看出，本发明的材料通过特殊的成分设计结合对工艺的改进，充分挖掘现有产线潜力，避免改造产线或新建产线，相对降低成本，可以降低合金成本，获得了扩孔率不低于45％，屈服强度为750MPa-910MPa，抗拉强度为980MPa-1150MPa，均匀延伸率至少为7％，断后延伸率至少为10％的1000MPa级合金化热镀锌高强钢，该高强钢板适用于生产具有翻边扩孔设计的同时还需要一定成形能力的汽车零部件，例如座椅的侧板，局部需要具有良好的均匀变形能力，同时零件上还具有大量的扩孔凸缘成形设计。而传统高强钢只能满足扩孔凸缘成形，均匀变形能力较差，冷冲压会出现大量冲压开裂。
与此相对，对于对比例1-4制备的钢板而言，其成形性能或者扩孔性能均无法同时满足目标的需要。
本申请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)本申请一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，对钢的化学成分进行改进，并对微观组织进行控制，得到的高强钢扩孔率≥45％，屈服强度为630MPa～930MPa，抗拉强度为980MPa～1150MPa，均匀延伸率≥6％，断后延伸率≥10％，同时具有良好的扩孔性能和成形性能，特别适用于具有翻边扩孔设计的同时还需要一定成形能力的汽车零部件。
(2)本申请一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢的制备方法，采用热轧、酸洗、冷轧、连续退火、热镀锌和二次等温处理工艺，获得高扩孔率合金化热镀锌高强钢，通过对高强钢的化学成分及制备工艺进行改进，控制其微观组织类型，得到的高强钢扩孔率≥45％，屈服强度为630MPa～930MPa，抗拉强度为980MPa～1150MPa，均匀延伸率≥6％，断后延伸率≥10％，同时具有良好的扩孔性能和成形性能。
(3)本申请一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢的制备方法，轧前加热温度、粗轧出口温度和终轧温度均处于全奥氏体区，卷取温度处于贝氏体转变区，获得的热轧组织为铁索体及贝氏体组织，在后续退火时可以获得更均匀的组织，而且组织中的合金分配更加均匀，卷取温度过高或过低将直接影响材料退火后的组织组成，尤其是马氏体的比例，这将直接对材料的扩孔率产生影响。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (7)

1.一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，其特征在于，以质量分数计，所述高强钢的化学成分如下：
C：0.07％～0.15％，Si：0.1～0.4％，Mn：1.6～2.2％，P：≤0.01％，S：≤0.005％，Al：0.02～0.06％，Cr：0.4～0.8％，Mo：0.3～0.7％；
还包含下列元素中的至少一种：
Ti：0.01～0.04％，B：0.002～0.008％；
余量为Fe及不可避免的杂质；
以面积分数计，所述高强钢的金相组织包含：80～90％的回火马氏体组织，5％～15％的铁素体组织，以及5～10％的贝氏体组织；
所述回火马氏体组织的晶粒尺寸为1～4μm，所述铁素体组织的晶粒尺寸为1～6μm；所述贝氏体组织的晶粒尺寸为1～5μm；
所述的高扩孔率合金化热镀锌高强钢的制备方法包括：
获得所述高扩孔率合金化热镀锌高强钢的铸坯；
对所述铸坯进行轧前加热、热轧，获得热轧板；
对所述热轧板进行酸洗，后进行冷轧，获得冷硬钢卷；
将所述冷硬钢卷进行连续退火、合金化热镀锌，后进行光整，获得热镀锌卷；
将所述热镀锌卷进行二次等温热处理，获得所述高扩孔率合金化热镀锌高强钢；
其中，所述轧前加热的加热温度为1200～1250℃，保温1～2h；
所述热轧中，粗轧出口温度为1000～1100℃，终轧温度为850～900℃，卷取温度为550～620℃。
2.根据权利要求1所述的一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，其特征在于，以质量分数计，所述高强钢的化学成分如下：
C：0.07～0.1％，Si：0.1～0.3％，Mn：1.6～1.9％，P≤0.01％，S：≤0.005，Al：0.03～0.05％，Cr：0.5～0.7％，Mo：0.4～0.6％；
以及Ti：0.02～0.04％和/或B：0.002～0.004％；余量为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，其特征在于，所述冷轧中，采用5道次轧制，总压下率为50％～60％，其中第一道次冷轧压下率占总压下率的20～30％。
4.根据权利要求1所述的一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，其特征在于，所述连续退火具体包括：
将所述冷硬钢卷以8℃～12℃/s的加热速度加热至220℃，获得带钢；
将所述带钢以1.5℃～10℃/s的加热速度加热至760℃～880℃，保温60～100s；
将保温结束后的所述带钢冷却至700℃～740℃，冷却速度为8℃～12℃/s；
将冷却至700℃～740℃的所述带钢冷却至450℃～460℃。
5.根据权利要求4所述的一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，其特征在于，所述合金化热镀锌具体包括：
将连续退火至450℃～460℃的所述带钢进行热镀锌，后冷却至420℃～430℃，获得热镀锌卷；
将所述热镀锌卷加热至500℃～550℃进行镀层合金化处理；
将镀层合金化处理后的所述热镀锌卷冷却至250～300℃，冷却速度为6℃～9℃。
6.根据权利要求1所述的一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，其特征在于，所述光整中，光整延伸率为0.3％～0.6％。
7.根据权利要求1所述的一种高扩孔率合金化热镀锌高强钢，其特征在于，所述将所述热镀锌卷进行二次等温热处理，具体包括：
将所述热镀锌卷加热至100℃～550℃，保温4～8h，后随炉冷却至室温。
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