一种汽车用热镀锌低合金高强钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车用热镀锌低合金高强钢及其生产方法，其原料化学成分质量百分比(％)为：C 0.07％～0.09％；Si 0.03％～0.05％；Mn 0.7％～0.8％；P 0.01％～0.02％；S≤0.01％；Alt 0.035～0.045％；Nb 0.03～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质元素。本发明专利技术采用添加微合金元素Nb，通过热轧、酸轧、热镀锌、光整等工艺使得带钢具有较高的强度、良好的成形性，屈服强度级别可以达到340MPa以上，同时可作为具有良好表面的汽车用钢。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车用热镀锌低合金高强钢及其生产方法
本专利技术涉及一种汽车用热镀锌低合金高强钢及其生产方法，属于热镀锌低合金高强钢

技术介绍
近几年，随着我国汽车制造业的蓬勃发展，对汽车用钢板的需求呈日趋上升的态势。目前国内汽车所用的零部件大多通过冲压成型。据统计，一辆汽车从车身覆盖件如盖板、车门等内部构件如梁、支撑筋板等结构件，大约有700多个冲压成型件。与此同时，汽车结构件正在向整体组合型方向发展，即多个零部件组合成型，以简化车体组装，整体性能好，并提高其安全性，但对钢板的成型性要求更高了。因此，为适应汽车工业减重、降耗、安全和环保的发展趋势，随着现代汽车制造技术的发展及汽车使用要求的提高，汽车板件用钢已经发生了新的变化，汽车车身用钢和基板由过去低冲压级别的低碳钢板发展到高深冲级别的超低碳IF钢板，表面状态则由过去的单纯裸板发展到各种电镀、热镀、复合镀、镀锌钢板等，并且在车身上的使用比例逐年加大，开发和研制强度高、成型性好的冲压钢板成为目前汽车用钢板研究与开发的新热点。低合金高强钢具有较高的强度、良好的焊接性能和冷冲压成形性能，多用于汽车结构件及其加强件。首钢采用Nb的微合金化以及适量的Si、Mn等固溶强化元素来提高强度，在提高强度的同时保持良好的成型性能，以赋予车身更高的安全性能。冷轧低合金高强钢在退火之后进行拉伸试验时，其应力-应变曲线上存在着屈服平台，这种屈服平台在再加工成形时，往往产生滑移线(橘皮)，使冲压成形能力下降，无法再加工。基于以上现状，必须寻找一种钢的成分，在新成分体系下，确定与之相匹配的合理工艺，使得屈服强度达到340MPa，并具有优异的成型性能。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种汽车用热镀锌低合金高强钢及其生产方法，主要解决现有冷轧低合金高强钢产生橘皮现象，冲压成形能力下降等技术问题。本专利技术所述汽车用热镀锌低合金高强钢具有较高的强度、良好的成形性，屈服强度级别可以达到340MPa以上，是具有良好表面的汽车用钢。本专利技术涉及一种汽车用热镀锌低合金高强钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.07％～0.09％；Si0.03％～0.05％；Mn0.7％～0.8％；P0.01％～0.02％；S≤0.01％；Alt0.035～0.045％；Nb0.03～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质元素。本专利技术还涉及一种上述汽车用热镀锌低合金高强钢的生产方法，包括炼钢—热轧—冷轧—热镀锌—光整。本专利技术详细说明本专利技术提供了一种汽车用热镀锌低合金高强钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.07％～0.09％；Si0.03％～0.05％；Mn0.7％～0.8％；P0.01％～0.02％；S≤0.01％；Alt0.035～0.045％；Nb0.03～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质元素。以下是本专利技术所涉及的主要组分的作用及其限定说明：碳：碳是奥氏体元素，在钢中形成珠光体或弥散析出的合金碳化物，使钢得到强化。随着碳元素含量增加，热镀锌低合金高强钢硬度增加，但其塑性和材料冲压性能下降。为在低合金高强钢中形成一定量的碳－氮化物，本专利技术将C元素含量限定在0.05～0.1％。锰：锰是提高强度的传统元素，比较经济。但是Mn含量过高除固溶强化外还引起析出物过剩，阻碍再结晶晶粒的长大，对r值不利，本专利技术将Mn元素含量控制在0.7％～0.8％。铝：铝在本专利技术中作为脱氧剂加入，与Mn相似，过多的Al对r值不利，故本专利技术将Alt含量限定在0.035～0.045％。硅：硅作为钢中的固溶强化元素但恶化耐蚀性，含量越低越好，本专利技术将Si含量限定在0.03％～0.06％。硫：硫在深冲钢中是有害元素，会增加钢的脆性，应尽可能的降低钢中硫的含量，本专利技术中S含量≤0.01％。铌：在低碳的锰钢或低碳的锰-钼钢中添加0.03～0.04％Nb，有明显的晶粒细化和沉淀硬化作用。本申请所述汽车用热镀锌低合金高强钢的内部显微组织为由铁素体和游离渗碳体组成。铁素体晶粒的形状为等轴晶粒，游离渗碳体以颗粒状弥散于铁素体晶粒内部或晶界处。这样的组织类型可保证所述汽车用热镀锌低合金高强钢具有较高的强度、良好的成形性，屈服强度级别可以达到340MPa以上，且可消除热镀锌屈服340MPa级冷轧带钢的橘皮缺陷。在本专利申请中，在低碳钢的基础上，添加微合金元素Nb，通过细晶强化和析出强化等，使产品具有良好的强韧性、成形性能和焊接性能。以上元素综合作用来保证材料的性能满足标准的要求。本专利技术还提供一种汽车用热镀锌低合金高强钢的生产方法，包括炼钢—热轧—冷轧—热镀锌—光整。下文中将详细介绍各工序的重要步骤：炼钢：钢水经RH精炼真空脱气处理，并采用相应的控制夹杂物的措施，最后经常规连铸工艺生产连铸坯，然后进行热轧。热轧：本专利技术所述方法在热轧工序采用奥氏体轧制+高温卷取工艺，带钢出炉温度控制在1200-1250℃之间，为避免低温两相区轧制时带钢出现混晶组织，采用较高的终轧温度，将终轧温度控制在860～890℃，为了促进AlN的析出和粗化，防止固溶氮对再结晶及晶粒长大的抑制作用，同时通过抑制粗大的碳化物在退火期间回溶，降低固溶碳含量，采用高温卷曲，将卷取温度控制在620～660℃之间。酸洗和冷轧：采用酸轧联合机组，或者先酸洗，后进行冷连轧或者多次可逆冷轧。酸洗时根据机组酸洗能力，调整酸洗速度，保证酸洗效果。冷轧压下率控制在62～74％。连续退火：冷轧后钢卷经电解脱脂后采用立式连续退火炉进行再结晶退火，采用连续退火工艺较好保证了带钢头、中、尾性能的均匀性和稳定性，同时改善了带钢表面质量。本专利技术采用较低的退火温度，主要预防铁素体晶粒过度长大，解决现有冷轧低合金高强钢产生橘皮现象，冲压成形能力下降等技术问题。将冷轧钢板在退火炉内退火，退火温度控制在740～760℃，缓冷温度为680～720℃，带钢入锌锅温度465-475℃。光整：所述平整过程中，光整延伸率控制在1.1～1.3％，以满足产品硬度和强度设计要求。本专利技术通过上述成分设计和工艺路线，得到了一种具有较高的强度、良好的成形性，屈服强度级别可以达到340MPa以上且同时具有良好表面的汽车用钢。附图说明图1为本专利技术所述汽车用热镀锌低合金高强钢的金相显微组织照片。具体实施方式下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。以下是本专利技术生产汽车用热镀锌低合金高强钢的实例说明：实施例1-5：钢水经RH精炼，常规连铸工艺生产连铸坯，钢水化学成分如表1所示。连铸坯经热轧、卷取，常规酸洗后冷轧，带钢在立式连续退火炉中进行再结晶退火，快冷温度带钢入锌锅热镀锌后光整，具体工艺参数见表2。本专利技术实施例1-5生产的汽车用热镀锌低合金高强钢检测成品力学性能，如表3所示，且表面均未见橘皮缺陷。表1.实施例1-5中钢水的化学成分，Wt％序号C,％Si,％Mn,％Nb,％Al,％实施例10.0760.040.750.03本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车用热镀锌低合金高强钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C 0.07％～0.09％；Si 0.03％～0.05％；Mn 0.7％～0.8％；P 0.01％～0.02％；S≤0.01％；Alt 0.035～0.045％；Nb 0.03～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质元素。

【技术特征摘要】
1.一种汽车用热镀锌低合金高强钢，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.07％～0.09％；Si0.03％～0.05％；Mn0.7％～0.8％；P0.01％～0.02％；S≤0.01％；Alt0.035～0.045％；Nb0.03～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质元素。2.如权利要求1所述的汽车用热镀锌低合金高强钢，其特征在于，所述汽车用热镀锌低合金高强钢的内部显微组织由铁素体和游离渗碳体组成。3.一种如权利要求1所述汽车用热镀锌低合金高强钢的生产方法，包括炼钢—热轧—冷轧—热镀锌—光整。4.如权利要求3所述汽车用热镀锌低合金高强钢的生产方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：程晓杰，李振，姚舜，齐春雨，刘李斌，柳智博，孔凡庆，马兵智，孙建华，孙存友，曾卫仔，杨建新，任君茹，
申请(专利权)人：北京首钢冷轧薄板有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11