高强度热镀锌钢带材制造技术

技术编号:17445470 阅读:42 留言:0更新日期:2018-03-10 19:27
本发明专利技术涉及一种高强度热浸镀锌钢带材,其由以下百分比的元素组成:0.10‑0.21%C;1.75‑2.50%Mn;0.04‑0.60%Si;0.20‑1.40%Al;0.001‑0.025%P;0.0005‑0.0050%B;最大0.50%Cr;最大0.20%Ti;最大0.004%Ca;最大0.015%N;余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度热镀锌钢带材本专利技术涉及具有改善可成型性的高强度热浸镀锌钢带材,例如用于汽车工业中。本专利技术还涉及一种生产这种钢带材的方法。这种钢类型是已知的,并且已经以双相钢类型之名开发。这些钢类型不会提供在汽车工业的许多应用中所需的可成型性。因此,已经开发TRIP辅助双相钢类型。然而,可成型性并不是TRIP辅助双相钢带材的唯一要求。合金化元素的量应该是低的,以使钢的成本尽可能低,并且应尽可能容易地在热轧机和冷轧机中的较宽宽度上制造钢带材。此外,钢带材应易于用锌基涂层涂覆,且钢带材必须具有高强度和良好的可焊性,并且还应该表现出良好的表面品质。这些要求对于工业生产的TRIP辅助双相钢类型材尤为重要,该TRIP辅助双相钢类型必须成型为例如将被点焊到白车身的汽车部件。因此,本专利技术的一个目的是找到一种高强度热浸镀锌钢带材的组合物,其在带材的可成型性、均匀性和可加工性之间取得平衡。本专利技术的另一个目的是提供一种在热浸镀锌工艺中具有良好可涂覆性的高强度热浸镀锌钢带材。本专利技术的另一个目的是提供一种具有良好可焊性的高强度热浸镀锌钢带材。本专利技术的另一个目的是提供一种具有良好表面品质的高强度热镀锌钢带材。本专利技术的另一个目的是提供一种成本价格尽可能低的高强度热镀锌钢带材。根据本专利技术,通过提供一种高强度热浸镀锌钢带材来满足这些目的中的一个或多个,该热浸镀锌钢带材以质量百分比计由以下元素组成:0.10-0.21%C1.75-2.50%Mn0.04-0.60%Si0.20-1.40%Al0.001-0.025%P0.0005-0.0050%B最多0.50%Cr最多0.20%Ti最多0.004%Ca最多0.015%N余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术人已经发现,通过仔细选择钢的主要构成元素即碳、锰、硅、铝、铬和硼的量,可以生产具有所需可成型性、均匀性、可加工性、强度和延伸率同时提供足够的可焊性、可涂覆性和表面品质的高强度热浸镀锌钢带材。本专利技术人特别发现向钢的组合物添加硼是有利的。通过添加硼,热轧钢可以在输出辊道上足够快地冷却以获得为进一步加工提供合适的显微组织的卷取温度。此外,由于添加硼,本专利技术人发现最终产物的性质具有高度的均匀性。因此,可以以商业上感兴趣的宽度制造钢带材。硼在奥氏体冷却过程中抑制铁素体的形成。这使带材中的局部碳富集最小化。因此,如果制造TRIP型钢,则通常避免硼。本专利技术人已经发现,通过对冷轧带材进行临界退火(intercriticallyannealing),可以制成良好的TRIP辅助钢种,从而不需要铁素体成核。此外,添加硼改善了钢的淬透性,导致可能使用较少的其它合金化元素。这导致用于钢带材的改善的尺寸窗口,意味着较高的宽度与厚度的比率,而钢在带材的宽度上的机械性能保持适用。硼偏析到晶界并且取代晶界处的磷,这使得在钢中可以具有更高的P量,同时仍实现良好的可焊性。主要构成元素的量的原因如下。C:0.10-0.21质量%。碳必须以足够高的量存在,以在常规退火/镀锌生产线中可获得的冷却速率下确保淬透性和形成马氏体。需要马氏体提供足够的强度。游离碳还使奥氏体稳定化成为可能,其对所得强度水平表现出改善的加工硬化的潜力和良好的可成型性。由于这些原因,需要0.10质量%的下限。已经发现0.21质量%的最大水平对于确保良好的可焊性是必要的。Mn:1.75-2.50质量%。添加锰以提高淬透性,从而在常规的连续退火/镀锌生产线的冷却速率能力下使硬质相如马氏体或贝氏体较容易形成。锰还有助于固溶强化,其增加拉伸强度并强化铁素体相,并且有助于稳定残余奥氏体。锰降低双相钢的转化温度范围,从而将所需的退火温度降低到在常规连续退火/镀锌生产线中容易达到的水平。由于上述原因,需要1.75质量%的下限。考虑到添加其他元素如硼,这个下限是可能的。施加2.50质量%的最高水平以确保热轧机中可接受的轧制力,并且通过确保双相钢到软质转化产物(铁素体和珠光体)的充分转化来确保冷轧机中可接受的轧制力。考虑到在较高值的带材中形成马氏体带和铸造期间更强的偏析,也给出该最大值。优选的是,锰的含量为1.9-2.3质量%,更优选为2.0-2.2质量%。Si:0.04-0.60质量%。硅提供固溶强化,从而使得实现高强度,并且通过铁素体基体的强化而稳定奥氏体。硅非常有效地延缓了过时效期间碳化物的形成,从而在溶体中保持碳用以稳定奥氏体。由于这些原因,需要0.04质量%的下限。考虑到钢带材的可涂覆性,施加0.60质量%的最大水平,因为高水平的硅因降低的粘附性而导致不可接受的涂层品质。Al:0.20-1.40质量%。为了脱氧目的而将铝添加到液钢中。在适当的量下,它还提供了贝氏体转化的加速率,从而在常规连续退火/镀锌生产线的退火部分施加的时间限制内使贝氏体形成成为可能。铝还延缓碳化物的形成,从而将碳保持在溶体中,从而在过时效期间引起分解成奥氏体,并促进奥氏体的稳定化。由于上述原因,需要0.20质量%的较低水平。为可浇铸性而施加1.40质量%的最高水平,因为高铝含量导致铸模渣的中毒,并进而导致模具渣粘度的增加,导致铸造期间不当的传热和润滑。Cr:最大0.50质量%。添加铬以提高淬透性。铬促进铁素体的形成。施加0.50质量%的最大水平以确保不会以残余奥氏体为代价形成太多马氏体。也可以不添加铬。Cr的含量优选为0.01-0.40质量%,更优选为0.02-0.25质量%。Ti:最大0.20%。主要为强化钢而添加钛。施加0.20%的最高水平以限制钢的成本。也可不添加Ti。Ca:最大0.004质量%。钙的添加改变了硫化锰夹杂物的形态。当添加钙时,夹杂物得到球状而不是细长的形状。细长的夹杂物(也称为发纹)可充当弱面,沿着该弱面可发生层状撕裂和分层破裂。避免发纹对于钢片材的成型过程是有利的,其需要孔的膨胀或凸缘的拉伸并且促进各向同性的成型行为。钙处理还防止在铝脱氧的钢类型中形成硬的、角状的、粗糙的(abrasive)氧化铝夹杂物,而在轧制温度下形成较软和球状的铝酸钙夹杂物,从而改善材料的加工特性。在连铸机中,在熔融钢中出现的一些夹杂物具有堵塞喷嘴的趋势,导致输出损失和成本增加。钙处理通过促进低熔点物质的形成降低了阻塞倾向,所述物质不会阻塞浇铸器喷嘴。当硫含量非常低时,也可不添加钙。Ca的含量优选为0.0005-0.003质量%。P:0.001-0.025质量%。磷干扰碳化物的形成,因此钢中的一些磷是有利的。然而,磷可以使钢在焊接时变脆,因此在炼钢过程中,特别是在与其他脆化元素如硫和氮组合时,应谨慎控制磷的含量。另一方面,考虑到添加硼,可在钢中具有比通常更多的磷。氮的含量限制在最大0.015重量%,这对于连铸机是典型的。通常,N的量为0.001-0.010重量%。除了上述原因,还选择铝、硼、硅、铬和锰的范围,使得发现适当的平衡以在输出辊道上和在卷材冷却期间提供尽可能均匀的转化,从而确保可以冷轧钢带材,并提供能够在退火线中快速溶解碳的起始组织以促进淬透性和适当的铁素体/贝氏体转化行为。此外,由于铝加速和铬减速贝氏体转化,因此必须存在铝和铬之间的适当平衡以在具有受限的过时效部分的常规热浸镀锌生产线所允许的时间尺度内产生适量的贝氏体。实际上,这意味着铝的含量应高于铬的含量。根据优选实施方案,选择Al和S本文档来自技高网...
高强度热镀锌钢带材

【技术保护点】
高强度热浸镀锌钢带材,以质量%计由以下元素构成:0.10‑0.21%C1.75‑2.50%Mn0.04‑0.60%Si0.20‑1.40%Al0.001‑0.025%P0.0005‑0.0050%B最多0.50%Cr最多0.20%Ti最多0.004%Ca最多0.015%N余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.01 EP EP15020109.31.高强度热浸镀锌钢带材,以质量%计由以下元素构成:0.10-0.21%C1.75-2.50%Mn0.04-0.60%Si0.20-1.40%Al0.001-0.025%P0.0005-0.0050%B最多0.50%Cr最多0.20%Ti最多0.004%Ca最多0.015%N余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的钢带材,其中选择Al和Si的量使得0.60%<Al+Si<1.40%和/或选择Mn和Cr的量使得Mn+Cr>2.00%,和/或选择Al和Si的量使Si≤Al。3.根据权利要求1或2所述的钢带材,其中元素C以0.13-0.18%,优选0.14-0.17%的量存在。4.根据权利要求1、2或3的钢带材,其中元素Si以0.05-0.50%,优选0.05-0.40%的量存在。5.根据前述权利要求中任一项所述的钢带材,其中元素Al以0.30-1.20%,优选0.40-1.00%的量存在。6.根据前述权利要求中任一项所述的钢带材,其中元素B以0.0011-0.0040%,优选0.0015-0.0030%的量存在。7.根据前述权利要求中任一项所述的钢带材,其中元素Ti以最大0.10%,优选0.005至0.05%的量存在。8.根据前述权利要求中任一项所述的钢带材,其中所述热浸镀锌钢带材具有高于750MPa的极限拉伸强度Rm和/或430-700MPa的0.2%屈服强度Rp,优选地,对于Rp和/或Rm,在钢带材的中部和边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·W·H·范克雷韦尔C·约内斯库B·L·恩尼斯
申请(专利权)人:塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司
类型:发明
国别省市:荷兰,NL

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