450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板及其制造方法，它的化学成分重量百分比包括：C：0.05～0.08％、Si≤0.005％、Mn：0.70～1.00％、P≤0.005％、S≤0.003％、Als：0.010～0.050％、Cr：0.20～0.40％和Mo：0.05～0.20％；其余为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术通过低Si设计，并添加适量的Cr、Mo淬透性元素，通过工艺控制，在较低冷速下，产品实物性能即可达到屈服强度为260～300MPa，抗拉强度为470～520MPa，延伸率A80为32～36％，n值为0.18～0.20，粗糙度为0.5～1.2μm，PC值为100～150个/cm，粉化级别1～2级，且镀层表面色泽均匀无缺陷，抗粉化性能优良，可满足汽车外覆盖件的生产制造。

Zn Fe alloy coating dual phase steel sheet for grade 450MPa automobile outer panel and its manufacturing method

The invention discloses a 450 MPa grade zinc-iron alloy coated dual-phase steel plate for automobile outer panel and its manufacturing method. Its chemical composition weight percentage includes: C: 0.05-0.08%, Si < 0.005%, Mn: 0.70-1.00%, P < 0.005%, S < 0.003%, Als: 0.010-0.050%, Cr: 0.20-0.40% and Mo: 0.05-0.20%. The rest are Fe and unavoidable impurities. Through low Si design and addition of appropriate Cr and Mo hardenability elements, the physical properties of the product can reach yield strength 260-300 MPa, tensile strength 470-520 MPa, elongation A80 32-36%, n value 0.18-0.20, roughness 0.5-1.2 um, PC value 100-150 under low cooling rate by process control. The powder grade is 1-2 per cm, and the surface color of the coating is uniform and defect-free. The powder resistance is excellent, which can meet the production and manufacture of automobile outer covering parts.

【技术实现步骤摘要】
450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板及其制造方法
本专利技术涉及钢铁冶炼领域，具体涉及一种450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板及其制造方法。
技术介绍
随着汽车轻量化的不断发展以及乘员安全性要求的不断提高，近年来高强钢在汽车白车身中的比例及用量越来越多，双相钢因其具有高强度、低屈强比和良好的成形性，越来越受到汽车工业界的青睐。同时，人们对汽车耐蚀性能的要求也越来越高，因此镀锌双相钢的应用比例也逐年增加。而锌铁合金镀层钢板(简称GA钢板)，相比纯锌板，其具有更优良的耐蚀性、涂装性和焊接性能，已越来越多地应用于汽车上，特别是日本系列轿车，其面板基本上全部采用了GA钢板。然而，在实际生产中，由于成分设计以及镀锌关键工艺控制不当，锌铁合金镀层的双相钢表面质量及抗粉化性能较差，只能用来生产汽车的结构件或加强件，而在汽车外覆盖件上的应用较少。经检索，专利CN102839329.X公开了“一种抗拉强度450MPa级冷轧双相钢及其制造方法”，其采用C-Si-Mn-Cr成分体系生产450MPa的双相钢，但是由于其Si含量较高，容易在表面富集形成氧化物从而造成漏镀，因而不适用于制造汽车外板用的锌铁合金镀层双相钢。专利号CN107267726.A公开了一种抗拉强度450MPa级冷轧双相钢的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：热轧、终轧、卷取、冷轧、退火、缓冷、快冷、过时效、平整，九个步骤，其中，热轧加热温度为1220～1280℃，终轧温度840～890℃，卷取温度580～650℃，冷轧压下率60～80％，退火过程退火温度800～840℃，缓冷段结束温度610～650℃，快冷段结束温度290～320℃，过时效温度260～310℃，平整延伸率0.5％～0.6％。其只是生产连退板，而不是日系汽车外板用锌铁合金镀层板。专利CN105369135.A公开了“一种450MPa级轿车用镀锌双相钢及生产方法”，其采用的为C-Mn-Cr-Mo系成分设计，并添加了Nb元素，同样其Mn含量较高，表面质量控制难度大，不适用于制造汽车外板。并且其存在抑制层，主要生产热镀锌板，而不是日系车要求的锌铁合金镀层板。由于在热镀锌后还要在460～500℃进行合金化，双相钢冷速难以控制，较纯锌板更难达到双相组织，性能难以实现。同时，冷轧双相钢及热镀锌双相钢主要用在汽车结构件及加强件上，对表面质量要求不高，因此，在成分设计和工艺控制上更多的只是关注产品的力学性能，而对其表面质量的关注度不够。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板及其制造方法；本专利技术通过低Si成分设计，加上炼钢、热轧、退火、镀锌等工艺控制，得到一种镀层表面结构致密均匀、色泽均匀无缺陷、抗粉化性能优良的，可用于制造汽车外板的锌铁合金镀层双相钢。且生产过程中对冷速要求不高，特别适合锌铁合金镀层双相钢的生产。为实现上述目的，本专利技术所设计一种450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板，所述双相钢钢板的化学成分重量百分比包括：C：0.05～0.08％、Si≤0.005％、Mn：0.70～1.00％、P≤0.005％、S≤0.003％、Als：0.010～0.050％、Cr：0.20～0.40％和Mo：0.05～0.20％；其余为Fe和不可避免的杂质。进一步地，所述双相钢钢板的化学成分重量百分比包括：C：0.06～0.08％、Si≤0.005％、Mn：0.70～0.90％、P≤0.005％、S≤0.003％、Als：0.010～0.050％、Cr：0.20～0.40％和Mo：0.05～0.15％；其余为Fe和不可避免的杂质。再进一步地，所述双相钢钢板的化学成分重量百分比包括：C：0.0653％、Si：0.002％、Mn：0.879％、P：0.003％、S：0.0027％、Als：0.0348％、Cr：0.286％和Mo：0.127％；其余为Fe和不可避免的杂质。再进一步地，所述双相钢钢板的屈服强度为260～300MPa，抗拉强度为470～520MPa，延伸率为32～36％，n值为0.18～0.20，粗糙度为0.5～1.2μm，PC值为100～150个/cm，粉化级别1～2级。本专利技术还提供了一种上述450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)按上述的化学成分重量百分比经冶炼、精炼及连铸成坯后，对铸坯进行加热，加热温度控制在1250～1280℃；2)进行粗轧：控制粗轧温度在1060～1110℃；3)进行精轧：控制精轧终轧温度为900～930℃；4)进行卷取：控制卷取温度为620～660℃；5)进行酸洗：酸洗温度要求控制为80～90℃，酸液浓度为70～90g/l；6)进行冷轧：控制冷轧总压下率为62～75％；7)进行连续退火：控制其均热温度为760～790℃，炉内退火气氛露点控制在-40℃以下，氧含量≤2ppm；8)进行热镀锌：控制钢板入锌锅温度为460～480℃；控制锌液成分中Al含量为0.100～0.105wt％；9)进行合金化：控制其合金化温度为480～500℃，保温时间为10～25s，镀层铁含量为9～11wt％；10)进行光整：光整率为0.4～0.6％，控制合金化后钢板表面粗糙度为0.5～1.2μm，表面PC值为100～150个/cm，即得到双相钢钢板。本专利技术中各元素及主要工艺的机理及作用C：最有效的强化元素，是马氏体的形成元素，C元素的含量决定了马氏体的形貌及双相钢的强度。同时，由于用于汽车外覆盖件，对材料的成形性能、翻边性能及焊接性能要求较高，因此要求较低的碳含量。同时，在热镀锌时，较高的碳含量也会加速锌铁反应，锌铁合金层变厚会恶化材料的抗粉化性能。因此，综合考虑，将C含量控制在0.05～0.08％，优选C：0.06～0.08％；Si：铁素体的强化元素，可以提高产品的强度。但在热轧过程中Si会促进氧化铁皮的生成，恶化表面质量，并影响到后续酸洗工序的效果。同时，随着Si含量的提高，热镀锌过程中Si富集明显，钢板表面容易产生漏镀点缺陷，严重影响钢板表面质量。因此，为得到高的表面质量，将Si含量控制在0.005％以下；Mn：奥氏体稳定元素，可延迟珠光体和贝氏体的形成，促进马氏体的形成，提高钢的淬透性。但是Mn也是一种强氧化性元素，在退火过程中会在钢带表面富集并氧化，从而导致在镀锌时出现漏镀缺陷，浸润性变差。因此，在保证强度的情况下，将Mn含量控制在0.70～1.00％的较低范围，优选为Mn：0.70～0.90％；P：P是钢中的有害元素，容易在晶界偏析，增加钢板脆性，导致钢板的冲压性能变差，可焊性变差。同时镀锌时，P含量过高，会使镀层形成大量的Γ相，镀层抗粉化能力变差。因此，P含量应尽可能降低。但考虑到P也是一种有效地固溶强化元素，优选地，P≤0.005％。S：S是钢中的有害元素，当S含量过高时，容易形成MnS夹杂，损害钢板塑性，并造成性能的各向异性。并且随着S含量的提高，钢板的耐蚀性能也将变差。因此，需要合理控制S含量，S含量要小于0.003％。Als：最有效的脱氧元素。但是，随着Als含量的增加，钢中的夹杂物也会增多，夹杂物尺寸将会变大。因此，应该合理控制Als含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板，其特征在于：所述双相钢钢板的化学成分重量百分比包括：C：0.05～0.08％、Si≤0.005％、Mn：0.70～1.00％、P≤0.005％、S≤0.003％、Als：0.010～0.050％、Cr：0.20～0.40％和Mo：0.05～0.20％；其余为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板，其特征在于：所述双相钢钢板的化学成分重量百分比包括：C：0.05～0.08％、Si≤0.005％、Mn：0.70～1.00％、P≤0.005％、S≤0.003％、Als：0.010～0.050％、Cr：0.20～0.40％和Mo：0.05～0.20％；其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板，其特征在于：所述双相钢钢板的化学成分重量百分比包括：C：0.06～0.08％、Si≤0.005％、Mn：0.70～0.90％、P≤0.005％、S≤0.003％、Als：0.010～0.050％、Cr：0.20～0.40％和Mo：0.05～0.15％；其余为Fe和不可避免的杂质。3.根据权利要求2所述450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板，其特征在于：所述双相钢钢板的化学成分重量百分比包括：C：0.0653％、Si：0.002％、Mn：0.879％、P：0.003％、S：0.0027％、Als：0.0348％、Cr：0.286％和Mo：0.127％；其余为Fe和不可避免的杂质。4.根据权利要求1或2或3所述450MPa级汽车外板用锌铁合金镀层双相钢钢板，其特征在于：所述双相钢钢板的屈服强度为260～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜小峰，陈园林，方芳，胡宽辉，孙方义，陈一鸣，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42