一种１０００ＭＰａ级冷轧热镀锌双相钢及其制造方法技术

一种１０００ＭＰａ级冷轧热镀锌双相钢及其制造方法，冷轧热镀锌用高强钢板技术领域。冷轧热镀锌用双相钢的化学成分质量百分比：Ｃ：０．０６％～０．１８％，Ｓｉ≤０．１％，Ｍｎ：１．２％～２．５％，Ｍｏ：０．０５％～０．５％，Ｃｒ：０．０５％～０．６％，Ａｌ：０．００５％～０．０５％，Ｎｂ：０．０１％～０．０６％，Ｔｉ：０．０１％～０．０５％，Ｐ≤０．０２％，Ｓ≤０．０１％，Ｎ≤０．００５；余量为铁及不可避免地杂质。本发明专利技术采用Ｃｒ、Ｍｏ来代替Ｓｉ，以扩大奥氏体＋铁素体两相区，提高双相钢的淬透性。同时，通过添加Ｎｂ、Ｔｉ细化晶粒来提高钢的强度、韧性，使钢具有良好的可焊性、使用性，强度级别可以达到１０００ＭＰａ以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冷轧热镀锌用高强钢板
，提供了一种1000MPa级冷轧热 镀锌双相钢及其制造方法。
技术介绍
为了减轻汽车自重，实现其节能、环保、安全的目的，双相钢等先进高强钢的研究与开发成为各国学者们的关注热点。双相钢具有低的屈强比、高的初始加工硬化率、较高的碰撞能量吸收能力、良好的强度与延性的匹配等优点，是一种成形性良好的高强度新型冲压用钢。双相钢在汽车的辅助零件、车身结构、悬架、底盘等中都有较多的应用，其中以车身结构的用量最大。在ULSAB计划和ULSAB-AVC计划中，双相钢占整个车身结构的74%。镀锌钢板能保证汽车具有良好的耐锈蚀穿孔能力，近十年来，在汽车车身上的使用量大幅度增加，特别是高强度汽车用深冲镀锌钢板。汽车内、外板和结构件大量地使用镀锌钢板，其使用量平均占80%以上，不少车型百分之百的使用镀锌板。长期以来，由于我国镀锌板生产尚存在诸多问题，我国轿车用镀锌板多为进口，尤其是高档轿车的镀锌板。因此，为满足我国汽车行业对高品质镀锌钢板的迫切需求，尤其是先进高强度热镀锌双相钢的开发相当必要。目前，强度级别为1000MPa的冷轧热镀锌双相钢在国内尚属空白。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，采 用Cr、 Mo来代替Si，以扩大奥氏体+铁素体两相区，提高双相钢的淬透性。同 时，通过添加Nb、 Ti细化晶粒来提高钢的强度、韧性，使钢具有良好的可焊性、 使用性。本专利技术针对热镀锌线工艺特点，在钢中添加少量Cr元素，用以改善临界区 退火时所形成的奥氏体岛的淬透性，促进碳向奥氏体扩散，降低铁素体的屈服强 度，更有利于获得低屈强比的双相钢。同时，向钢中复合添加适量微合金元素 Nb和Ti，形成细小的二相粒子，细化晶粒尺寸，从而提高钢板力学性能。通过制定合理的工艺参数可以有效利用合金元素，最大限度的提高双相钢的综合性能，因此高强度双相钢的成分设计与工艺参数的制定应相互结合。镀锌线与连续退火生产线相比，冷却能力较低，而且还要经过锌锅，所以冷 轧热镀锌双相钢与冷轧连退双相钢在合金设计上存在明显的差别。传统的冷轧连 退双相钢主要是C-Si-Mn系，并且由于连退生产线的冷却速度足够大，完全可以 通过Si、 Mn的添加来提高淬透性。冷轧热镀锌双相钢的成分设计主要考虑以下 问题 一是要添加足够量的合金元素来提高基板的淬透性，满足镀锌线的冷却速 度；二是要考虑基板的可镀性和焊接性能，添加的元素数量和种类加大，必将影 响到材料的焊接性，增加生产成本。本专利技术采用Cr、 Mo来代替Si，以扩大奥氏体+铁素体两相区，提高双相钢 的淬透性。本专利技术的化学成分质量百分比C: 0.06%~0.18%， Si《0.10%， Mn: 1.20%~2.50%， Mo: 0.05% 0.50%， Cr: 0.05o/o~0.60o/o， Al: 0.005o/o ~0.05o/o， Nb: 0.01%~0.06%， Ti: 0.01%~0.05 %， P《0.02%， S《0.01%， N《0.005%，余量为铁及不可避免杂质。进一步优化为(质量百分比)C: 0.08%~0.14%， Si《0.06%， Mn: 1.60% ~2.10%， Mo: 0.15%~0.40%， Cr: 0.20%~0.40%， Al: 0.005%~0.03%， Nb: 0.01%~0.03%， Ti: 0.01%~0.02%， P《0.015%， S《0.008%， N《0.004%，余量 为铁及不可避免杂质。本专利技术合金成分设计的理由如下C:碳是重要的固溶强化元素，是获得高强度双相钢的保证。如果其含量过 低，退火时奥氏体的含量就会减少，生成的马氏体量也随之减少，难以达到1000MPa级，所以其含量不能低于0.08%。而碳含量过高，铁一锌反应就会剧烈， 铁的重量损失加大，同时铁一锌合金层越厚从而使镀锌层粘附性变坏并易造成锌 表面出现锌瘤缺陷。所以其含量一般不超过0.14%。Sh硅可以扩大Fe-C相图的a+y区，使临界区处理的温度范围加宽，改善 双相钢的工艺性能，有利于保持双相钢强度、延性等性能的稳定性和重现性。然 而，高的Si含量有害于板材表面质量，对于热镀锌双相钢来说，Si含量太高时 会直接影响基板的可镀性，同时该元素也是受焊接性限制的主要元素之一。通过 限制Si含量，也能够避免在热轧表面出现红鳞，其含量优选为《0.06%。Mn:优选为1.60% 2.10%。锰是扩大奥氏体区的元素，在中间缓冷阶段延迟珠光体和贝氏体的形成，提高钢的淬透性，从而促进在缓冷结束后的强制冷却 过程中形成马氏体。但当含锰量较低时，铁素体相变后的残余奥氏体不稳定，在 冷却过程中容易相变为贝氏体组织，不能得到双相钢要求的铁素体和马氏体组 织；如果含锰量过高，将会过分稳定奥氏体，抑制硅元素促进铁素体析出的作用， 使铁素体析出量变少，残余奥氏体的含碳量减少，反而降低了缓冷后钢的淬透性。 Mn在退火过程中会在钢带表面被氧化和沉积，过量Mn将会恶化镀锌浸润性， 所以还必须添加其他元素。Mo:钼优选为0.15%~0.40%，.以部分代替Si、 Mn。可以提高临界区加热所 形成的奥氏体岛的淬透性，对珠光体转变的抑制作用非常明显，对于热镀锌双相 钢来讲，Mo相对其他添加元素有很多优点首先，由于Mo氧化物的标准生成 吉布斯自由能比Mn、 Si、 P等氧化物的高，所以在热镀锌退火时不易发生表面 氧化，也没有表面偏析现象，因此不会影响锌液的浸润性；其次，Mo不会延迟 镀锌板的合金化反应，使其可以在较低温度下进行，因而可以减少合金化镀层中 的相及镀层的粉化量；最后，添加Mo会使CCT曲线明显右移，且扩大铁素体 区域，从而避免了冷却时发生珠光体转变，有利于在连续热镀锌生产线中成功地 获得马氏体双相钢组织。Cr:优选为钼0.20%~0.40%，以部分代替Si、 Mn。 Cr是中强碳化物形成元 素，显著提高钢的淬透性，不仅能强烈推迟珠光体转变和贝氏体转变，而且扩大 了 "巻取窗口"。 Cr虽是弱固溶强化元素，但能增大奥氏体的过冷能力，从而细 化组织、得到强化效果。Cr是扩大奥氏体亚稳区窗口的温度范围最有效的元素。Al:铝对临界区加热时奥氏体形态的影响与Si相似，A1还可以形成A1N析 出，起到一定的细化晶粒作用。Nb:铌是一种强碳化物形成元素，铌和碳的亲和力大于钒，在钢铁材料中常 用铌进行微合金化，主要是利用铌与碳结合形成弥散的碳化物，这种含铌的碳化 物形成温度较高，可能在高温钢水中存在，而且其晶格常数与奥氏体相近，可以 作为奥氏体的结晶核心，加入微量的铌可以细化凝固组织，另外在热处理过程中 析出碳化铌一般呈细小弥散分布，有利于弥散强化，并且可以阻止高温奥氏体长 大。Ti:钛的作用与铌相似，是强碳化物元素，有利于细化晶粒。S:硫作为残余及有害元素，除了能改善钢的切削加工性外，对钢的延伸、冲击韧性及热加工都十分不利。所以S —定要控制在0.008%以下。P:磷是一种有害元素，严重地破坏了钢的冲击韧性，对钢的热加工及焊接性也不利。同样，P也要严格控制在0.015%以下。本专利技术的制备工艺为首先根据设计化学成分进行冶炼，铸造坯料锻造成板坯，进行热轧，热轧终轧温度为800 900°C，优选的终轧温度为860 890本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种１０００ＭＰａ级冷轧热镀锌双相钢，其特征在于，化学成分质量百分比为：Ｃ：０．０６％～０．１８％，Ｓｉ≤０．１０％，Ｍｎ：１．２０％～２．５０％，Ｍｏ：０．０５％～０．５０％，Ｃｒ：０．０５％～０．６０％，Ａｌ：０．００５％～０．０５％，Ｎｂ：０．０１％～０．０６％，Ｔｉ：０．０１％～０．０５％，Ｐ≤０．０２％，Ｓ≤０．０１％，Ｎ≤０．００５％；余量为铁及不可避免杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵征志，李本海，金光灿，朱立新，陈银莉，刘光明，苏岚，熊爱明，赵爱民，章军，孙蓟泉，周建，唐荻，王海全，
申请(专利权)人：北京科技大学，首钢总公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]