一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢及其制造方法技术

本发明专利技术涉及种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢，其化学成分如下：C：0.0018～0.0030％、Si：0.18～0.27％、P：0.030～0.050％、Mn：0.45～0.60％、Als：0.02～0.045％、Nb：0.006～0.010％、Ti：0.001～0.005％，限制元素：S：0.008％以下、N:0.003％以下，余量为Fe，制造方法，包括以下步骤：首先经铁水脱硫、转炉冶炼、RH真空处理；然后将钢水进行连续铸造成钢坯，连铸坯经热连轧成钢带，用酸轧联合机组对热轧钢带进行酸洗；随后进行5道次的冷轧，经热镀锌、光整、拉矫后，生产出热镀锌烘烤硬化钢。本发明专利技术生产的钢板冲压成形之前屈服强度比较低，便于零件的加工，成形之后零件在涂漆烘烤过程中通过应变时效钢板的屈服强度提高，零件表现出较高的抗凹陷性能，同时钢板具有常温非时效性。

Bake hardening steel for hot dip galvanized automobile outer plate and manufacturing method thereof

The present invention relates to a hot-dip galvanized automotive exterior plate bake hardening steel. Its chemical composition is as follows: C: 0.0018-0.0030%, Si: 0.18-0.27%, P: 0.030-0.050%, Mn: 0.45-0.60%, Als: 0.02-0.045%, Nb: 0.006-0.010%, Ti: 0.001-0.005%, limiting elements: S: 0.008%, N: 0.003%. First, the molten iron is desulfurized, converter smelted and RH vacuum treated; then the molten steel is continuously cast into billets, and the billets are continuously rolled into strips by hot strip rolling and pickled by a combined acid rolling mill; then the hot rolled strips are cold rolled for five passes and hot galvanized, polished and stretched. After that, hot dip galvanized bake hardening steel is produced. The steel sheet produced by the invention has low yield strength before stamping forming, and is convenient for processing the parts. After forming, the yield strength of the parts is improved by strain aging steel sheet in the process of painting and baking, and the parts show high anti-depression performance. At the same time, the steel sheet has room temperature non-aging property.

【技术实现步骤摘要】
一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢及其制造方法
本专利技术涉及低碳钢
，具体涉及一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢及其制造方法。
技术介绍
烘烤硬化钢(英文BakeHardeningSteel简称BH钢)主要是以超低碳钢为基础，超低碳烘烤硬化钢对成分要求非常严格，不仅要求钢质纯净，而且要求成分精确控制，尤其是钢中的C含量既不能太低，也不能太高，太低容易造成成品固溶C偏低，BH值偏低，达不到烘烤硬化强度30MPa要求；太高有可能造成成品BH值偏高，钢板抗自然时效性能变差。
技术实现思路
为克服所述不足，本专利技术的目的在于提供一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢及其制造方法，成形之后零件在涂漆烘烤过程中通过应变时效钢板的屈服强度提高，零件表现出较高的抗凹陷性能，同时钢板具有常温非时效性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢，其化学成分以质量百分比计算如下：C：0.0018～0.0030％、Si：0.18～0.27％、P：0.030～0.050％、Mn：0.45～0.60％、Als：0.02～0.045％、Nb：0.006～0.010％、Ti：0.001～0.005％，限制元素：S：0.008％以下、N:0.003％以下，余量为Fe。一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢的制造方法，包括以下步骤：D1、首先经铁水脱硫、转炉冶炼、RH真空处理；D2、然后将钢水进行连续铸造成钢坯，连铸坯经热连轧成钢带，用酸轧联合机组对热轧钢带进行酸洗；D3、随后进行5道次的冷轧制得带钢，冷轧压下率控制在80～90％范围内，经热镀锌、光整、拉矫后，生产出热镀锌烘烤硬化钢。其轧制工艺热轧采用“三高”工艺制度，即高的加热温度、高的终轧温度和高的卷取温度。具体地，所述步骤D3中热连扎的粗轧出口温度为1080-1082℃，精轧出口温度为920-922℃。具体地，所述步骤D3中卷取温度为727-732℃。具体地，所述连续退火温度为828-832℃，连续退火时间60s，金相组织为铁素体。具体地，所述锌液温度460-465℃，带钢入锌锅温度460-470℃。本专利技术采用Nb、Ti复合成分体系超低碳钢，用Ti固定钢中N，S与Mn结合，C单独由Nb来固定，以保证稳定地控制钢中的固溶C含量；采用过量C的成分设计，即Nb/C的原子比值小于1；这由退火生产线的温度控制范围所决定，因为退火温度低，热轧后形成的碳化物很少发生分解，钢板中的固溶C含量将由过量C的成分设计来保证；固溶强化元素以P为主，采用低Si、低Mn的合金设计，以保证满足钢板对力学性能、成形性能以及涂镀性能的要求。超低碳烘烤硬化钢对成分要求非常严格，不仅要求钢质纯净，而且要求成分精确控制，尤其是钢中的C含量既不能太低，也不能太高，太低容易造成成品固溶C偏低，BH值偏低，达不到烘烤硬化强度30MPa要求；太高有可能造成成品BH值偏高，钢板抗自然时效性能变差。我们通过合理配料，优化冶炼工艺，控制生产节奏，将冶炼化学成分达到设计要求。热轧工艺对ULC-BH钢的力学性能有着比较重要的影响，ULC-BH钢板热轧终轧温度应在Ar3以上，并采用较高的卷取温度有利于钢板的综合力学性能，实验研究表明终轧温度提高钢板BH值略高，可能原因为热轧板固溶C含量略有增加的原因。试验钢的热轧采用“三高”工艺制度，即高的加热温度、高的终轧温度和高的卷取温度，热轧后的金相组织为铁素体，晶粒度为6～7级。随着退火温度的升高，BH值略有增加，退火速度的变化导致保温时间变化，一般认为铁素体晶格中的固溶C含量基本没有变化，与退火温度相比，保温时间对BH值的影响小的多。各方面研究表明，在固溶C含量、退火温度一定的条件下，退火后冷却速度必须大于一定值才能得到满意的BH值，冷却速度提高，BH增加，可能的原因为当冷却速度高于一定值，稳定化元素的析出受到抑制。镀锌过程可以认为过时效处理，起到该温度下的平衡固溶C含量作用，而出锌锅后冷速低会导致C扩散的时间相对延长，可能会导致位错处或晶界处所捕获的固溶C原子数量增加，进而会影响到钢板BH值。退火状态下，部分或全部固溶C原子已经存在于位错处，所以钢板呈现较弱的烘烤硬化性能，但光整量刚好消除屈服点伸长时，BH值最为理想，这就需要钢板具有高的厚度精度和优良的板型，而工业生产中不可避免钢板板型不良等因素，光整量需要一定的富裕，避免屈服平台没能被有效消除。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术是以超低碳钢为基础，通过添加微合金元素Nb、Ti或Ti+Nb而制成的兼有优良深冲性能和高烘烤硬化性能的新型优质汽车用薄钢板，其特点是钢板冲压成形之前屈服强度比较低，便于零件的加工，成形之后零件在涂漆烘烤过程中通过应变时效钢板的屈服强度提高，零件表现出较高的抗凹陷性能，同时钢板具有常温非时效性。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式现在对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1：一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢，其化学成分以质量百分比计算如下：C：0.0018％；Si：0.24％；P：0.041％；Mn：0.52％；Als：0.034％；Nb：0.0063％；Ti：0.003％；限制元素：S：0.005％；N:0.002％以下其余为Fe和不可避免的杂质。一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢的制造方法为：包括以下步骤：D1、首先经铁水脱硫、转炉冶炼、RH真空处理；D2、然后将钢水进行连续铸造成钢坯，将钢坯检查及清理后进入下个工序；D3、连铸坯经热连轧成钢带，经层流冷却、卷取后，用酸轧联合机组对热轧钢带进行酸洗；D4、随后进行5道次的冷轧制得带钢，冷轧压下率控制在80～90％范围内，经热镀锌、光整、拉矫后，生产出热镀锌烘烤硬化钢。具体地，所述步骤D3中热连扎的粗轧出口温度为1080℃，精轧出口温度为920℃。具体地，所述步骤D3中卷取温度为730℃。具体地，所述热镀锌过程中，连续退火温度为830℃，连续退火时间60s，金相组织为铁素体。具体地，所述步骤D4热镀锌过程中，锌液温度465℃，带钢入锌锅温度470℃。本化学成分及制造过程生产的热镀锌烘烤硬化钢板，其屈服强度RP0.2为233MPa；抗拉强度Rm为340MPa；断后伸长率A80mm为41％；R90为2.34；N90为0.22；钢板经过150天自然时效后，试样拉伸时仍然呈现的是光滑拉伸曲线，即拉伸曲线上没有屈服点产生(屈服强度以规定非比例延伸强度Rp0.2来表征)；抗拉强度、屈服强度基本无变化，但是塑性指标有所下降；屈服强度RP0.2为227MPa；抗拉强度Rm为340MPa；断后伸长率A80mm为40.5％；R90为1.94；N90为0.192。实施例2：一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢，其化学成分以质量百分比计算如下：C：0.0021％；Si：0.22％；P：0.039％；Mn：0.51％；Als：0.045％；Nb：0.010％；Ti：0.002％；限制元素：S：0.004％；N:0.003％其余为Fe和不可避免的杂质。一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢的制造方法为：包括以下步骤：D1、首先经铁水脱硫、转炉冶炼、RH真空处理；D2、然后将钢水进行连续铸造成钢坯，将钢坯检查及清理后进入下个工序；D3、连铸坯经热连轧成钢带，经层流冷却、卷取后，用酸轧联合机组对热轧钢带进行酸洗；D4、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢，其特征在于：其化学成分以质量百分比计算如下：C：0.0018～0.0030％、Si：0.18～0.27％、P：0.030～0.050％、Mn：0.45～0.60％、Als：0.02～0.045％、Nb：0.006～0.010％、Ti：0.001～0.005％，限制元素：S：0.008％以下、N:0.003％以下，余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢，其特征在于：其化学成分以质量百分比计算如下：C：0.0018～0.0030％、Si：0.18～0.27％、P：0.030～0.050％、Mn：0.45～0.60％、Als：0.02～0.045％、Nb：0.006～0.010％、Ti：0.001～0.005％，限制元素：S：0.008％以下、N:0.003％以下，余量为Fe。2.一种热镀锌汽车外板烘烤硬化钢的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：D1、首先经铁水脱硫、转炉冶炼、RH真空处理；D2、然后将钢水进行连续铸造成钢坯，连铸坯经热连轧成钢带，用酸轧联合机组对热轧钢带进行酸洗；D3、随后进行5道次的冷轧制得带钢，冷轧压下率控制在80～90％范围内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡华东，佟松泽，刘铮，
申请(专利权)人：山东钢铁集团日照有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37