一种抗拉强度800MPa级热镀锌高强钢及其减量化生产方法技术

技术编号:19478527 阅读:46 留言:0更新日期:2018-11-17 09:39
本发明专利技术涉及一种抗拉强度800MPa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:0.03%~0.10%,Mn:1.50%~2.50%,Si:0.005%~0.10%,Als:0.005~0.05%,V:0.10~0.25%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,N:≤0.008%,B:0.0005~0.0050%,产品微观组织主要由88~94%铁素体、3~10%贝氏体、0~9%马氏体组织组成。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800MPa级热镀锌高强钢及其减量化生产方法
本专利技术属于热镀锌超高强钢制造
,涉及一种抗拉强度800MPa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,汽车用钢等朝着薄厚度规格、高强的方向发展,800MPa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800MPa以上级别镀锌超高强钢得到了广泛应用,主要用于车门防撞梁、纵梁加强板、导槽加强板等汽车结构件的制造。当前800MPa级镀锌高强钢在成分设计上采用了0.05~0.20%C,1.4~2.5%Mn,0.10~1.0%Si或0.8~2.00%Al,并复合添加Cr、Mo、Ti、Nb等微合金成分,制备方法涉及炼钢→连铸→热轧→酸洗→冷轧→退火镀锌等常规制造工序,退火镀锌时,将带钢加热至760~900℃,然后进行冷却和镀锌,得到产品的微观组织为70~90%的铁素体和10%~30%马氏体、贝氏体和残余奥氏体,产品性能可以达到抗拉800MPa以上,屈强比在0.70以下,延伸率达到14~25%。CN106399857A公布了一种抗拉强度800MPa级含Si的冷轧热镀锌双相钢的生产方法,钢板主要化学成分为:C:0.08~0.12%,Mn:1.50%~2.50%,Si:0.10~0.18%,Cr:0.20~0.40%,Mo:0.12~0.20%,Als:0.03~0.06%,P:≤0.015%,S:≤0.04%,N:≤0.005%,其余为Fe和不可避免的杂质元素,经热轧、冷轧、连续退火、热镀锌后,产品力学性能达到屈服强度426~540MPa,抗拉强度≥800MPa,延伸率≥15%。CN105441805A公布了一种800MPa级轿车用镀锌双相钢及生产方法,其主要化学成分为:C:0.06~0.10%,Si:≤0.01%,Mn:1.50~2.50%,Als:0.01-0.080%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,Mo0.01~0.30%或Cr:0.02~0.90%,Nb:0.01~0.03%,N:≤0.005%,其余为Fe和不可避免的杂质元素,生产步骤包括冶炼、精炼及连铸后对铸坯加热,精轧,卷取,酸洗后冷轧,热镀锌,光整。得到的产品力学性能指标达到:屈服强度480~550MPa,抗拉强度815~865MPa,延伸率14.5~19%,n值0.11~0.13,产品可镀性好、镀层表面色泽均匀无缺陷,抑制层连续致密,锌层附着力达到球冲1级水平,锌层及钢基弯曲试验合格,能满足中高级轿车对高强结构件及外覆盖件的表面质量要求。现有抗拉强度800MPa级热镀锌高强钢产品的制造流程一般涉及炼钢→连铸→热轧→酸洗→冷轧→退火镀锌等工序,制造流程较长,由此带来能耗增加、CO2和废弃物排放增加等问题,而且由于800MPa级高强钢中合金含量较高,在冷轧时轧制困难,冷轧轧制设备负荷大,存在板形难控制、轧制边裂等问题。
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,提供一种抗拉强度800MPa级热镀锌高强钢及其减量化生产方法,并且所述热镀锌高强钢具有良好的表面质量、成形性能和焊接性能。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800MPa级热镀锌高强钢,所述热镀锌高强钢包括以下质量百分比的化学成分:C:0.03%~0.10%,Mn:1.50%~2.50%,Si:0.005%~0.10%,Als:0.005~0.05%,V:0.10~0.25%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,N:≤0.008%,B:0.0005~0.0050%,其余为Fe和不可避免的杂质,产品微观组织主要由88~94%铁素体、3~10%贝氏体、0~9%马氏体组织组成。按上述方案,所述热镀锌高强钢化学成分还包括Nb、Ti、Cr、Mo中的至少一种元素,各元素质量百分比为:Nb:0.010~0.050%,Ti:0.005~0.050%,Cr:0.05~0.30%,Mo:0.05~0.50%。本专利技术还提供上述抗拉强度800MPa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;所述连铸热轧具体步骤为:连铸,加热,粗轧,精轧,冷却,卷取,其中加热温度为1150~1300℃,在900℃以上完成粗轧,粗轧压下率≥80%,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;或所述连铸热轧具体步骤为:连铸,粗轧,加热,精轧,冷却,卷取,其中在900℃以上完成粗轧,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;或所述连铸热轧具体步骤为:连铸,加热,精轧,冷却,卷取,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550~820℃,均热时间30~200s,冷却速率≥15℃/s,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、热处理、镀后冷却,其中均热温度550~820℃,均热时间30~200s,冷却速率≥15℃/s,带钢入锌锅温度440~500℃,锌液温度450~470℃,热处理温度500~600℃,热处理时间1~15s,热处理后冷却速度≥3℃/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4~10%,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0.03%~0.20%。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,奥氏体不稳定。Mn含量过高容易在板带厚度中心形成严重偏析,降低产品韧性,导致成型开裂,同时Mn含量过高,产品的合金成本显著增加,因此本专利技术Mn含量为1.50~2.50%。Si:Si易于氧化,并在钢材表面富集,对产品的表面质量造成影响,尤其对于热镀锌高强钢,Si的含量应尽量降低,因此本专利技术中Si含量为≤0.10%。Al:Al易于和钢中的N结合,形成AlN等析出物,使钢中的自由N含量降低,减少钢中其它微合金V、Nb、Ti的消耗,促进钢中细小VC、Nb、TiC粒子的析出,但Al含量太高,易形成粗大的AlN粒子,降低钢材的韧性,因此本专利技术中Al含量为0.005~0.05%。P:P为钢中的杂质元素,易于在晶界本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种抗拉强度800MPa级热镀锌高强钢,其特征在于,所述热镀锌高强钢包括以下质量百分比的化学成分:C:0.03%~0.10%,Mn:1.50%~2.50%,Si:0.005%~0.10%,Als:0.005~0.05%,V:0.10~0.25%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,N:≤0.008%,B:0.0005~0.0050%,其余为Fe和不可避免的杂质,产品微观组织主要由88~94%铁素体、3~10%贝氏体、0~9%马氏体组织组成。

【技术特征摘要】
1.一种抗拉强度800MPa级热镀锌高强钢,其特征在于,所述热镀锌高强钢包括以下质量百分比的化学成分:C:0.03%~0.10%,Mn:1.50%~2.50%,Si:0.005%~0.10%,Als:0.005~0.05%,V:0.10~0.25%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,N:≤0.008%,B:0.0005~0.0050%,其余为Fe和不可避免的杂质,产品微观组织主要由88~94%铁素体、3~10%贝氏体、0~9%马氏体组织组成。2.根据权利要求1所述的抗拉强度800MPa级热镀锌高强钢,其特征在于,所述热镀锌高强钢化学成分还包括Nb、Ti、Cr、Mo中的至少一种元素,各元素质量百分比为:Nb:0.010~0.050%,Ti:0.005~0.050%,Cr:0.05~0.30%,Mo:0.05~0.50%。3.一种权利要求1或2所述的抗拉强度800MPa级热镀锌高强钢的减量化生产方法,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;所述连铸热轧具体步骤为:连铸,加热,粗轧,精轧,冷却,卷取,其中加热温度为1150~1300℃,在900℃以上完成粗轧,粗轧压下率≥80%,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;或所述连铸热轧具体步骤为:连铸,粗轧,加热,精轧,冷却,卷取,其中在900℃以上完成粗轧,粗轧压下率≥80%,然后将粗轧坯加热至900~1200℃,在850~9...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭文潘利波王俊霖祝洪川方芳陈一鸣周文强杜小峰
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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