具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板及其制造方法技术

本发明专利技术具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板，其化学成分wt％为：C 0.0015％～0.0040％、0＜Si≤0.02％、Mn 0.15％～0.25％、P 0.005％～0.015％、0＜S≤0.01％、Al 0.03％～0.06％、0＜Cr≤0.03％、Nb 0.002％～0.008％、Ti 0.002％～0.008％、0＜N≤0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：一种具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板及其制造方法，能在连续热镀锌生产线上生产变形后表面纹理满足免中涂汽车外板喷漆要求的屈服强度为180MPa热镀锌烘烤硬化钢板。

【技术实现步骤摘要】
具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板及其制造方法
本专利技术涉及汽车外板在涂漆
的应用，尤其涉及一种具有满足免中涂汽车外板表面波纹度要求的屈服强度为180MPa热镀锌烘烤硬化钢板及制造方法。
技术介绍
免中涂工艺是目前开发的最新涂装技术，相对于传统的三涂两烘(3C2B)工艺，其在涂膜质量满足各项性能指标的基础上取消了中涂和中涂后烘干，将中涂层的功能特性集成到涂料体系的其他组分中，减少了涂料耗量，降低了运行能耗和VOC的排放量。免中涂工艺优化和简化了涂装，能达到节能减排和降低运行成本的目的。但是去掉中涂工艺，对基材镀锌钢板的遮盖能力减弱，钢板表面的纹理在冲压变形和面漆后会暴漏出来，这意味着对整个行业用作外板尤其是门板、发罩和行李箱等敏感部件的镀锌钢板表面质量方面提出了更高的要求，在冲压变形之后不能有影响喷漆外观效果的表面纹理。由于烘烤硬化钢板的原理是在冲压成形时固溶碳原子产生大量可移动位错，随后经过高温烘烤时效处理，固溶碳原子热激活能增加并扩散至位错处强烈钉扎位错形成柯氏气团，使得钢板的屈服强度得到较大幅度的提高。但是，由于固溶碳的钉扎作用在冲压过程中会产生不均匀变形，钢板在喷漆之后有严重的表面纹理，从而影响长短波数据和外观目视效果。因此，如何设计合理的钢种成分，制定有效镀锌工艺制度，控制表面纹理的产生，开发高等级汽车外板来适用于免中涂工艺，对于国内外热镀锌汽车板行业发展具有重要意义。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板及其制造方法，能在连续热镀锌生产线上生产变形后表面纹理满足免中涂汽车外板喷漆要求的屈服强度为180MPa热镀锌烘烤硬化钢板。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板，其化学成分wt％为：C0.0015％～0.0040％、0＜Si≤0.02％、Mn0.15％～0.25％、P0.005％～0.015％、0＜S≤0.01％、Al0.03％～0.06％、0＜Cr≤0.03％、Nb0.002％～0.008％、Ti0.002％～0.008％、0＜N≤0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术钢种成分控制原理如下：C：C对于低碳钢板来说是一个最重要的组分，为了提高钢板的延伸率和r值(塑性应变比)，在一定范围内C含量越少越好，但过低的C含量会影响烘烤硬化钢的时效性能。而C含量增加，残留的固溶C含量也增加，由于位错钉扎引起的变形不均匀导致涂漆外观目视效果变差，也易引起室温应变时效性恶化，所以C含量应保持在一个合适的范围内。本专利技术中C含量控制在0.0015％～0.0040％。Si：添加Si对提高烘烤硬化钢的强度及烘烤硬化(BH)值是有利的，应根据所需要的强度来添加。但是Si含量超过1.0％会使钢板的焊接性变差且深冲性降低，还会影响镀锌表面质量，本专利技术Si含量控制在0.02％以下。Mn：Mn的添加和Si有类似的影响，可以起到提高钢强度的作用。但是添加量过多时，深冲性降低，为了确保更高的深冲性，Mn含量不宜过多。本专利技术Mn含量控制在0.15％～0.25％。N：N在热轧前就被Ti固定，N单独存在也无害，但是，添加量太多而形成的大量TiN会使钢板的延伸率和r值下降，本专利技术N含量控制在0.003％以下。Al：Al主要是为了脱氧作用而添加的，同时Al的添加也会导致其与N元素发生反应沉淀，对于固溶N元素的含量形成一定影响，其含量低于0.010％，则产生气泡，会造成缺陷，反之超过0.10％时，过多的氧化铝夹杂增多，使钢的延展性变差，又会影响炼钢和连铸生产。本专利技术Al含量控制在0.03％～0.06％。Ti：Ti是作为固定N和S原子的合金元素而加入的，在高温热轧时形成N、S的钛化物，而它们比较稳定，在后续的高温退火时不会溶解或者只是部分溶解，这就避免了N原子的室温时效现象。Ti含量也不易过高，过多的Ti原子可能会与C原子结合导致游离的C原子含量降低，从而影响BH值的获得。并且过多的Ti含量会使再结晶温度上升，也会引起加工性能的恶化。本专利技术Ti含量控制在0.002～0.008％。Nb：Nb在烘烤硬化钢中与C、N结合。由于Al和N结合的能力比Nb强，主要用Nb来稳定C生成NbC沉淀，因此固溶碳含量可通过加Nb控制，Nb过高会影响BH值的获得。本专利技术中Nb含量控制在0.002～0.008％。P：P是提高强度的有效元素，同时P的添加对于r值的影响较小，但是由于P原子容易沿晶界偏聚，其含量较高会导致二次冷加工脆性，使耐冲击性变差，并对焊接不利。本专利技术P含量控制在0.005～0.015％。S：S是对烘烤硬化钢板深冲性产生不利影响的元素，应尽量降低其含量，通常可以允许0.05％以下。为了确保更高的深冲性，本专利技术中S含量控制在0.01％以下。具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板的制造方法，具体包括：1)热连轧时，将板坯加热到1200～1300℃，保温120～180min，精轧开轧温度为1000～1150℃，终轧温度为900～960℃，卷取温度700～760℃；2)热轧卷板经酸洗后冷轧成冷轧薄板，冷轧压下率为60～80％，冷轧卷板厚度为0.8～2.5mm；3)在连续热镀锌线退火时，加热段钢带的温度为780℃～840℃，保温段温度为780～840℃，保温时间为30～90s；退火后采用炉内冷却，将钢板从加热温度冷却到460-520℃，冷却速率为16～60℃/s；4)热浸镀时，锌液温度为450～470℃，镀锌时间为2～5s；镀锌结束后，对热镀锌产品，经过镀后冷却到260～300℃，冷却速率为9～25℃/s，然后水冷至40℃以下。在上述步骤3)中，热镀锌退火炉加热段控制炉内露点，控制露点的方法是向退火炉内加水，使退火炉内露点达到-10～-20℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)通过限制C含量在0.0015％～0.0040％之间，增加固溶碳原子含量，冲压成形时产生大量可移动位错后，固溶碳原子在经过高温烘烤时效处理后能更多地扩散至位错处强烈钉扎形成柯氏气团，保证较好的烘烤硬化值；2)通过限制0＜Si≤0.02％、Mn0.15％～0.25％、P0.005％～0.015％的含量，解决由于C含量偏高导致的性能偏高问题，保证烘烤硬化钢H180BD的机械性能满足客户要求；3)通过在热镀锌退火炉加热段控制炉内露点，抑制烘烤硬化钢自由碳原子，减少柯氏气团位错钉扎引起变形不均匀而导致的表面纹理不能满足Wsa≤0.35μm的要求；4)最终得到性能和表面纹理都满足免中涂汽车外板要求的屈服强度为180MPa的热镀锌烘烤硬化钢板。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了解决现有技术中烘烤硬化钢H180BD冲压变形后表面纹理不符合要求，涂漆后影响外观效果的问题，本专利技术提供了一种具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板，其化学成分wt％为：C0.0015％～0.0040％、0＜Si≤0.02％、Mn0.15％～0.25％、P0.005％～0.015％、0＜S≤0.01％、Al0.03％～0.06％、0＜Cr≤0.03％、Nb本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板，其特征在于，其化学成分wt％为：C 0.0015％～0.0040％、0＜Si≤0.02％、Mn 0.15％～0.25％、P 0.005％～0.015％、0＜S≤0.01％、Al 0.03％～0.06％、0＜Cr≤0.03％、Nb 0.002％～0.008％、Ti 0.002％～0.008％、0＜N≤0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板，其特征在于，其化学成分wt％为：C0.0015％～0.0040％、0＜Si≤0.02％、Mn0.15％～0.25％、P0.005％～0.015％、0＜S≤0.01％、Al0.03％～0.06％、0＜Cr≤0.03％、Nb0.002％～0.008％、Ti0.002％～0.008％、0＜N≤0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的具有满足免中涂汽车外板要求的热镀锌钢板制造方法，其特征在于，具体包括：1)热连轧时，将板坯加热到1200～1300℃，保温120～180min，精轧开轧温度为1000～1150℃，终轧温度为900～960℃，卷取温度700～760℃；2)热轧卷板经酸洗后冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆美，王玉斌，郑连辉，佟皑男，
申请(专利权)人：鞍钢蒂森克虏伯汽车钢有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21