一种高塑性应变比镀锌钢板及生产方法技术

本发明专利技术涉及热镀锌轿车板及其生产方法。其解决目前对钢中Ｐ、Ｓ要求低而难以控制，对卧式森吉米尔热镀锌机组而言，钢板再结晶温度偏高，塑性应变比及延伸率较低等不足。由下列组成的化学成分按重量百分数（％）为：Ｃ≤０．００４，Ｓｉ≤０．０２０，Ｍｎ０．０５～０．２０，Ｐ≤０．０１６，Ｓ≤０．０１５，Ｔｉ０．０４～０．０７，Ａｌｓ０．０２～０．０６，Ｎ≤０．００３，其余为铁及不可避免的杂质的高塑性应变比镀锌钢板，其生产步骤：采用铁水脱硫、炉外精炼工艺进行冶炼；进行热轧工艺：进行冷轧，控制总压下率在８０％；进行镀锌工艺。其特点：为纯Ｔｉ处理；Ｓ、Ｐ控制范围较宽；塑性应变比ｒ↓［９０°］≥２．５，延伸率Ａ↓［８０ｍｍ］在４５～５０％；不改变现有工艺路线及设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车板及生产方法，尤其属于热镀锌轿车板及其生产方法。技术背景由于国内现有的大量卧式森吉米尔热镀锌机组存在退火线太短(其加热段及均热段退火 线长度不及现代立式美钢联法热镀锌机组加热段及均热段退火线长度的1/7)、生产超深冲轿 车板能力偏低的难题，加之按常规的IF钢成分设计、轧制及退火工艺生产深冲镀锌汽车板， 由于二次析出相形貌、大小、分布不理想，钢板再结晶温度高，而在该类镀锌机组的连续退 火炉中，均热段高温退火的保温时间很短暂，生产的实物钢板的塑性应变比(r)值偏低(一 般f90。均《2.5)，延伸率值亦偏低(一般Asomm值在45y。以下)，不能冲制大变形的轿车后挡 板、车门内板、侧门、油底壳等超深冲部件。国际上目前有一种提高热镀锌轿车板深冲性能的手段是，热轧生产时采用铁素体相区轧 制，并采用立式美钢联法热镀锌机组生产，这样虽可获得高r值的成品钢板，但其缺点是 ①热连轧机轧制力矩急剧加大，轧机负荷水平要求大幅提高；②带钢表面存在较大的剪切应 变，导致成品钢板厚度方向上不能形成均匀的深冲织构；③轧制过程需要大量润滑油，污染 大，成本高，大生产难于普及；④一般只能采用中、低温巻取，对于连续退火来说，最终成 品钢板的延伸率值一般均较低，虽钢板塑性应变比r值高，冲制轿车部件时抵抗板厚减薄的 能力强，但深拉延性能较差。另一方面，目前国际通用的超深冲级热镀锌轿车钢板的成分要求很严格，以国外某钢铁 公司为例，其S、 P含量目标值分别要求控制为S《0.008%， P《0.010%，冶炼时化学成分控 制难度高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种对钢中P、 s限制较为宽松，在现有的卧式森 吉米尔热镀锌机组上设计新生产工艺，使塑性应变比r卯。》2.5的超深冲镀锌钢板及生产方 法。实现目的的技术措施一种高塑性应变比镀锌钢板，由下列组成的化学成分按重量百分数(％)为C《0.004,Si《0. 020， Mn 0. 05 0. 20, P《0.016， S《0. 015, Ti 0. 04 0. 07， Als 0. 02 0. 06， N《0.003，其余为铁及不可避免的杂质。其在于并满足0<Ti-8C-3S-3.42N《0.02。/。要求。生产权利要求1所述的一种高塑性应变比镀锌钢板的方法，其步骤1) 采用铁水脱硫、炉外精炼工艺进行冶炼，控制C《0.004、 N《0. 003、 S《0.015;2) 进行热轧控冷控轧工艺-a、 将钢板加热到1220 1280°C，并控制同板温差《25。C;b、 进行粗轧，粗轧出口温度控制在1070 111(TC;c、 进行精轧入口温度控制在1030 1070°C，终轧温度控制在900 940°C;d、 采用层流冷却方式对带钢进行控制冷却，冷却速度控制在15 30°C/S;e、 进行巻取，巻取温度控制在720 75(TC;3) 进行冷轧，控制总压下率在80%;4)在卧式森吉米尔热镀锌机组上进行镀锌工艺a、 在连续退火炉的预热段中将钢板预热至750 780'C;b、 在连续退火炉的加热段及均热段中将钢板加热至840 87(TC;其时间t控制为40 秒》钢板在加热段及均热段运行的总时间t -钢板95%再结晶时间t。.9s》10秒；c、 将钢板冷却至480 50(TC;d、 在455 465'C的锌锅中进行连续热浸镀锌；e、 将钢板冷却至3(TC及以下(室温)，在0.5 0.9。/。的延伸率下进行湿光整加工。 本专利技术中镀锌钢板成分、生产工艺作用及机理如下(1)成分对高塑性应变比(r)值热镀锌轿车钢板性能的影响碳(C): C是钢中的强化元素，C使钢板强度增加，塑性降低。对冲压成型用钢而言， 需要的是低的屈服强度、高的延伸率，例如一般冲压钢板的碳含量为C《0.08%;且随着钢中 碳含量的降低，钢板的各项成型性能指标迅速提高；本专利技术属超低碳钢，设计碳含量《0.004%。硅(Si):热镀锌轿车板表面质量要求较高，若钢中硅含量高，热轧板酸洗时难于除去氧 化铁皮，钢板表面质量变差；而且添加Si使钢板韧性变差，故本专利技术钢控制Si《0.020%。锰(Mn):在硫含量较高的情况下， 一定的Mn含量有利于消除钢中硫的不利影响，但 Mn含量过高会恶化深冲性能，当Mn》0.5n/。时，会使钢板延伸率值大幅降低。因此，本专利技术 控制Mn含量目标值为0.05 0.20%。磷(P): P含量升高，对于采用罩式退火生产的超纯净IF钢板，由于晶界贫化现象严重，p极易于在晶界偏聚，显著增加钢板冷加工脆性。本专利技术镀锌钢板对S、 Al、 Si含量限制较宽松，晶界贫化现象减弱，且采用连续退火生产，钢板再结晶退火后采用快速冷却，因而P的晶界偏聚得到充分抑制，成品镀锌钢板冷加工脆 性不明显。参照目前Ti-IF钢的生产水平，本专利技术冶炼时控制P《0.016。硫(S): S在深冲钢中是有害元素，在钢中形成MnS、 TiS等硫化物， 一般应尽量除去。 但是，通过热力学分析和对析出相的透射电镜观察分析表明，在Ti-IF钢中适当提高S含量，十分有利于将微细的TiC以粗大的Ti4C2S2形式析出；保持适度的S/C比，不仅有利于固定间隙C原子，而且可显著促使钢板中的二次相粒子集聚、粗化，从而有利于成品镀锌板塑性应变比(r)值的提高，因此，本专利技术控制S含量为《0.015。铝(Al): Al在深冲钢中是作为脱氧剂加入的，目的主要是去除冶炼时溶在钢液中的氧。另外铝作为定氮剂，可抑制氮在铁素体中的固溶，消除应变时效，提高低温韧性。Ti-IF钢中存在脱氧的残留物Als， 一定量的Als有助于保护钢中的钛，但Als过高则使钢水易氧化，钢中的夹杂物增加，因此，本专利技术控制Als含量为0.02 0.06。氮(N): N在钢中使屈服强度和抗拉强度增加，硬度值上升，成型性能下降；对于深冲用钢，氮的负面影响是造成钢板屈服效应和应变时效。另外，N含量增加，若冶金工艺控制不当，N易于和Ti、 Al等形成带棱角的夹杂物，对于冲压性能极为不利，因此，本专利技术控制N《0扁。钛(Ti):为提高钢板深冲性能，达到无间隙原子(IF)状态，须固定C、 N间隙原子， 本专利技术采用单加Ti。Ti在铸坯中能与N结合，形成稳定的TiN质点，从而清除钢中的间隙原子N，而且在控 轧控冷的热轧钢板中，添加适量的钛可细化晶粒，提高钢的屈服强度和韧性，这种性能的改 善主要与钛能提高钢的再结晶温度和奥氏体晶粒粗化温度，从而控制连铸和加热过程中的晶 粒尺寸有关。IF钢中Ti含量一般控制在0.08%以下，本专利技术控制Ti为0. 04 0. 07，并控制 钢中过剩Ti量为0 0.02，其中过剩Ti量-总Ti量一2'(48/12) C%— (48/14)N%—2-(48/32) S。(2)生产工艺对热镀锌轿车板深冲性能的影响 1)热轧巻取温度的影响热镀锌轿车钢板塑性应变比(r)值的变化与碳、氮化物析出相的大小、形貌分布有关。 随着热轧带钢巻取温度的提高，碳化物析出增加，并有利于颗粒聚集长大，且快速退火过程 中，铁素体基体在粗大的析出物尚未重新溶解之前完成再结晶，得到发达的有利织构，从而 提高塑性应变比(r)值。本专利技术通过适当放宽S、 P含量的控制范围，生产时S含量由0 0.008放宽至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高塑性应变比镀锌钢板，其由下列组成的化学成分按重量百分数（％）为：Ｃ≤０．００４，Ｓｉ≤０．０２０，Ｍｎ０．０５～０．２０，Ｐ≤０．０１６，Ｓ≤０．０１５，Ｔｉ０．０４～０．０７，Ａｌｓ０．０２～０．０６，Ｎ≤０．００３，其余为铁及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗石念，叶仲超，钟定忠，罗新武，周亚梅，王立辉，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]