一种抗拉强度1000MPa级热镀锌高强钢及其减量化生产方法技术

技术编号:19447884 阅读:276 留言:0更新日期:2018-11-14 17:05
本发明专利技术涉及一种抗拉强度1000MPa级热镀锌高强钢及其减量化生产方法,所述热镀锌高强钢包括以下成分:C:0.06~0.18%,Mn:1.60~2.50%,Als:0.005~0.050%,Si:0.10~0.50%,V:0.20~0.40%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,N:≤0.008%,产品微观组织主要由85~95%铁素体、0~10%贝氏体、0~10%马氏体组成,且钢中≤10nm的析出物体积百分比为0.2~1%。其生产方法为:炼钢,精炼,连铸热轧,酸洗,退火镀锌,光整,省掉了传统生产工艺流程的冷轧工序,生产流程显著缩短,生产过程能耗和CO2排放可大大降低,生产效率显著提升。

【技术实现步骤摘要】
一种抗拉强度1000MPa级热镀锌高强钢及其减量化生产方法
本专利技术涉及热镀锌超高强钢制造
,涉及一种抗拉强度1000MPa级热镀锌高强钢及其减量化生产方法。
技术介绍
近年来,为了降低汽车使用过程中的能耗,减少CO2排放,汽车用钢等正朝着薄厚度规格、高强的方向发展,1000MPa级及以上的超高强钢是其主要发展方向之一。与普通冷轧高强钢相比,镀锌高强钢不仅具有高的强度、还具有良好的耐腐蚀性能,因此1000MPa以上级别镀锌超高强钢得到广泛应用。在现有技术中,1000MPa级镀锌超高强钢的微观组织主要为15~60%的铁素体和30~80%马氏体、贝氏体和残余奥氏体,强度主要由钢中的贝氏体、马氏体等提升,制造工艺流程为传统工艺流程,即炼钢→连铸→热轧→酸洗→冷轧→退火镀锌,在冷轧工序轧制困难,生产流程长,能耗和排放问题突出,且由于高强钢的合金含量高,在冷轧时存在轧制负荷大、板形难控制、轧制开裂等问题。CN103805840A公布了一种高成形性热镀锌超高强钢板及其制造方法,其主要化学成分C:0.15~0.25%,Si:1.00~2.00%,Mn:1.50~3.00%,P:≤0.015%,S:≤0.012%,Al:0.03-0.060%,N:≤0.008%,其余为Fe和不可避免的杂质元素。微观组织由10~30%铁素体和60~80%马氏体和5~15%残余奥氏体组成,产品屈服强度600~900MPa,抗拉强度980~1200MPa,延伸率15~22%。生产步骤包括经冶炼、浇铸成板坯,加热,热轧,酸洗后冷轧,退火,板坯加热温度1170~1230℃,终轧温度850~910℃,卷取温度550~650℃,冷轧变形率40~60%,退火采用直火加热氧化气氛和辐射方式还原气氛加热两段加热,其中直火加热在氧化性气氛中加热至680~750℃,连续退火炉内露点≥-35℃,再以辐射方式在还原性气氛中加热至840~920℃,并保温40~80s,控制炉内H含量8%~15%,再以3~10℃/s的冷速缓冷至720~800℃,然后快冷至260~360℃,冷却速率≥50℃/s,使奥氏体转变为马氏体,然后再加热至460~470℃,保温60~120s。CN102348821A公布了成形性优良的高强度热镀锌钢板及其制造方法,其主要化学成分C:0.05~0.20%,Si:0.50~2.50%,Mn:1.50~3.0%,P:0.001~0.05%,S:0.0001~0.01%,Al:0.001~0.10%,N:0.0005~0.01%,Cr:0.01~1.5%,Ti:0.0005~0.10%,B:0.0003~0.003%,Nb:0.005~0.05%,Mo:0.01~1.0%,Ni:0.01~2.0%,Cu:0.01~2.0%,其余为Fe和不可避免的杂质元素。生产工艺包括将上述成分加热至1150~1300℃,然后在800~950℃终轧,然后以40%以上的压下率进行冷轧,之后,以5℃/s的加热速度至AC1~AC3,并进行保温,然后在600℃以下进行退火,并在450~600℃进行锌层合金化处理。产品抗拉强度可达到900~1200MPa,延伸率14~22%,扩孔率达到50%以上,90°弯曲半径和厚度之比小于0.40。上述方法在生产1000MPa级镀锌超高强钢时存在的冷轧轧制困难,轧制负荷大、生产流程长、能耗大和CO2排放突出的问题,亟待解决。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种无需冷轧工序的1000MPa级超高强镀锌钢的成分及其减量化制造方法,生产的产品具备良好的力学性能、成形性能和表面质量。为解决上述技术问题,本专利技术提供的技术方案是:提供一种抗拉强度1000MPa级热镀锌高强钢,所述热镀锌高强钢包括以下重量百分比的化学成分:C:0.06~0.18%,Mn:1.60~2.50%,Als:0.005~0.050%,Si:0.10~0.50%,V:0.20~0.40%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,N:≤0.008%,其余为Fe和不可避免的杂质,产品微观组织主要由85~95%铁素体、0~10%贝氏体、0~10%马氏体组成,且钢中≤10nm的析出物体积百分比为0.2~1%。按上述方案,所述化学成分还包括Nb、Ti、Cr、Mo、B中的至少一种元素,各元素所占质量百分比为:Nb:0.005~0.050%,Ti:0.005~0.15%,Cr:0.05~0.30%,Mo:0.05~0.50%,B:0.0005~0.003%。本专利技术还提供上述抗拉强度1000MPa级热镀锌高强钢的减量化生产方法,具体包括以下步骤:炼钢,精炼,连铸热轧,酸洗,退火镀锌,光整;所述连铸热轧步骤为:连铸,加热,粗轧,精轧,冷却,卷取,其中加热温度为1150~1300℃,粗轧温度为900~1300℃,粗轧压下率≥80%,精轧温度为850~950℃,精轧压下率≥70%,冷却过程中在650℃以上时,平均冷却速率≥20℃/s,在200~600℃完成卷取;或所述连铸热轧步骤为:连铸,粗轧,加热,精轧,冷却,卷取,其中粗轧温度为900℃以上,粗轧压下率≥80%,然后将粗轧坯加热至900~1200℃,在850~950℃完成精轧,精轧压下率≥70%,冷却过程中在650℃以上时,平均冷却速率≥20℃/s,在200~600℃完成卷取;或所述连铸热轧步骤为:连铸,加热,精轧,冷却,卷取,其中加热温度为1150~1300℃,在850~950℃完成精轧,精轧压下率≥90%,冷却过程中在650℃以上时,平均冷却速率≥20℃/s,在200~600℃完成卷取。按上述方案,所述退火镀锌步骤包括带钢加热、均热、冷却、镀锌、镀后冷却,其中均热温度550~840℃,均热时间30~200s,冷却过程中冷却速率≥15℃/s,镀锌过程中带钢入锌锅温度440~500℃,锌液温度450~470℃,锌液铝含量0.15~0.25%,退火炉内露点-20~-50℃,炉内氢气含量为1~10%,残氧≤30ppm。按上述方案,所述退火镀锌步骤包括带钢加热、均热、冷却、镀锌、镀后冷却、热处理、镀后冷却,其中均热温度550~840℃,均热时间30~200s,均热至镀锌间冷却速率≥15℃/s,镀锌过程中带钢入锌锅温度440~500℃,锌液温度450~470℃,热处理温度500~600℃,镀后冷却速率≥8℃/s,锌液铝含量0.15~0.25%,退火炉内露点-20~-50℃,炉内氢气含量为1~10%,残氧≤30ppm。按上述方案,所述光整步骤光整压下率0.1~1%。本专利技术制备热镀锌高强钢过程中去掉了冷轧步骤,和现有工艺存在显著差别,在成分上进行重新设计,并在工艺上进行改进解决了去掉冷轧带来的问题,主要在连铸热轧和退火镀锌阶段采用上述几种方案,提供和经过冷轧后相同厚度的原料。本专利技术中各元素及主要工艺的作用:C:碳在钢中起固溶强化作用,或与钢中的Nb、Ti、Mo等碳化物形成元素形成MC细小颗粒,起到析出强化和细化晶粒的作用,提高钢材的强度。过高的碳含量降低钢材的焊接性能,因此综合考虑,钢中的C含量选择为0.06%~0.18%。Mn:Mn在钢中起固溶强化和稳定奥氏体、提高淬透性的作用,含量过低,强化作用太小,奥氏本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种抗拉强度1000MPa级热镀锌高强钢,其特征在于,所述热镀锌高强钢的包括以下重量百分比的化学成分:C:0.06~0.18%,Mn:1.60~2.50%,Als:0.005~0.050%,Si:0.10~0.50%,V:0.20~0.40%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,N:≤0.008%,其余为Fe和不可避免的杂质,产品微观组织主要由85~95%铁素体、0~10%贝氏体、0~10%马氏体组成,且钢中≤10nm的析出物体积百分比为0.2~1%。

【技术特征摘要】
1.一种抗拉强度1000MPa级热镀锌高强钢,其特征在于,所述热镀锌高强钢的包括以下重量百分比的化学成分:C:0.06~0.18%,Mn:1.60~2.50%,Als:0.005~0.050%,Si:0.10~0.50%,V:0.20~0.40%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,N:≤0.008%,其余为Fe和不可避免的杂质,产品微观组织主要由85~95%铁素体、0~10%贝氏体、0~10%马氏体组成,且钢中≤10nm的析出物体积百分比为0.2~1%。2.根据权利要求1所述的抗拉强度1000MPa级热镀锌高强钢,其特征在于,所述化学成分还包括Nb、Ti、Cr、Mo、B中的至少一种元素,各元素所占质量百分比为:Nb:0.005~0.050%,Ti:0.005~0.15%,Cr:0.05~0.30%,Mo:0.05~0.50%,B:0.0005~0.003%。3.一种根据权利要求1或2所述的抗拉强度1000MPa级热镀锌高强钢的减量化制造方法,其特征在于,具体包括以下步骤:炼钢,精炼,连铸热轧,酸洗,退火镀锌,光整;所述连铸热轧步骤为:连铸,加热,粗轧,精轧,冷却,卷取,其中加热温度为1150~1300℃,粗轧温度为900~1300℃,粗轧压下率≥80%,精轧温度为850~950℃,精轧压下率≥70%,冷却过程中在650℃以上时,平均冷却速率≥20℃/s,在200~600℃完成卷取;或所述连铸热轧步骤为:连铸,粗轧,加热,精轧,冷却,卷取,其中粗轧温度为900℃以上,粗轧压下率≥80%,然后将粗轧坯加热至900~1200℃,在85...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭文潘利波王俊霖胡宽辉孙伟华杨奕祝洪川
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

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