汽车外板用合金化热镀锌IF钢镀层精准控制生产方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车外板用合金化热镀锌IF钢镀层精准控制生产方法，该方法首先按照用户需求选择不同系的IF钢成分进行冶炼，热轧过程中，加热温度为1200

【技术实现步骤摘要】
汽车外板用合金化热镀锌IF钢镀层精准控制生产方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶炼领域，具体涉及一种汽车外板用合金化热镀锌IF钢镀层精准控制生产方法。

技术介绍

[0002]合金化热镀锌IF钢由于具有优良的成形性能、焊接性能，广泛应用于汽车外板冲压零件。由于不同汽车外板零件对合金化热镀锌镀层结构要求不一样，对其生产控制也不同，因此，按需实现镀层的精准控制显得尤为重要。
[0003]通常，IF钢会添加Ti元素或者Nb元素来固定间隙原子。但Nb元素成本较高，出于成本考虑，钢厂多采用不含Nb的纯Ti系以及含Nb的Nb-Ti系两大类IF钢。由于Nb、Ti元素的扩散速率不一样，从而使锌铁合金反应速率不一样。因此，针对不同的成分体系IF钢，其锌铁合金镀层控制及生产工艺也略有不同。
[0004]目前，钢厂均采用合金化均热温度来控制镀层结构，如图1所示。由于前工序来料存在板形、表面清洁度不同等原因，合金化均热温度需要根据生产实际进行适当调节。但温度调节反应较慢，存在时间差问题。同时，温度测量需要借助板温计的精度，合金化生产时需要定期给板温计校准，增加生产成本。本专利技术通过调节加热段感应加热功率来控制镀层结构，调节反应快，合金化镀层较为均匀。同时，针对两种成分体系的IF钢，根据冲压零件不同需求，制订了对应的合金化生产控制工艺，实现了镀层结构的稳定性控制。
[0005]公开号为CN101376959A的中国专利技术专利公开了一种热镀锌镀层合金化退火曲线自由倾斜均热的合金化均热炉，公开号为CN1701130A的中国专利技术专利公开了一种镀层附着性优良的合金化热镀锌钢板及其制造方法，公开号为CN101376956A的中国专利技术专利公开了一种控制合金化热镀锌钢板镀层相结构的方法及合金化热镀锌钢板，这些专利均介绍了合金化镀锌钢板的制造方法，介绍了相关的GA镀层相结构，但其均未根据零件进行分类设置，未能实现GA镀层结构的精准控制；它们均是通过合金化温度来控制镀层结构。
[0006]传统合金化炉分为加热段、均热段和冷却段三段，如图1所示。钢板在加热段通过感应加热快速形成锌铁合金反应，随后进入均热段进行保温，完成整个合金化反应，最后进入冷却段快速冷却。其中，均热段由保温炉构成，底部通常设有温度补偿装置，但均热温度基本由前面的感应加热功率决定。由于合金化均热温度直接决定GA板的镀层结构和抗粉化性能，因此，通常将合金化均热温度作为工艺点进行管控。但生产实践发现，调节均热温度时反应速度较慢，存在延后现象，容易出现误操作，无法实现GA镀层精准控制。为优化这一现象，经研究发现，直接控制并调节合金化功率更为简单有效，仅仅通过合金化感应加热功率，也能实现镀层结构精准控制，得到预期效果。
[0007]同时，由于IF钢具有优异的冲压性能，广泛应用于不同汽车外板冲压零件。由于GA板镀层结构复杂，不同的冲压零件，对镀层结构要求不一样。而不同成分的IF钢，在相同工艺下，其镀层结构也有差异。当镀层结构控制不当时，极易出现脱锌质量异议。
[0008]因此，按照不同零件，针对不同成分IF钢实现GA镀层结构的精准控制，显得尤为必
要。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种汽车外板用合金化热镀锌IF钢镀层精准控制生产方法，该方法是基于合金化功率来控制镀层结构，其将合金化感应加热功率直接作为工艺控制点，大大提高了调节反应速率，保证了合金化镀层的整体均匀性。同时，针对两种成分体系的IF钢，按照不同零件冲压需求，对其合金化工艺进行了分类控制，满足不同用户的实际需求。
[0010]为实现上述目的，本专利技术所设计一种汽车外板用合金化热镀锌IF钢镀层精准控制生产方法，该方法包括冶炼工艺、热轧工艺、酸轧工艺、镀锌工艺、合金化工艺、光整工艺，其中，
[0011]1)冶炼工艺：按照用户需求选择不同系的IF钢成分进行冶炼，严格控制P、S元素含量，其中P≤0.015％、S≤0.012％；
[0012]2)热轧：热轧过程中，加热温度为1200-1230℃，均热时间为120-160分钟；同时，粗轧和精轧过程中除磷水全开；
[0013]3)酸轧：酸洗速度小于等于160m/min，板形不平度保持在0-3mm内，当板形不良时，严禁下送；
[0014]4)退火镀锌：锌液温度为455-458℃，有效Al含量为0.11％-0.12％，入锌锅温度为450-460℃，镀层重量按照客户要求目标值控制，重量波动小于3g/m2，带速波动小于5m/min；
[0015]5)合金化工艺(通过合金化感应加热功率直接来控制镀层结构)：
[0016]若IF钢为Nb系IF钢时，合金化感应加热功率如下：
[0017]合金化感应加热功率＝-929+25.2
×
镀层重量标值+4.28
×
上述带钢速度+29.8
×
Fe含量目标值+根据生产实际进行动态调整的功率；
[0018]其中，感应加热功率，单位为kw；
[0019]镀层重量标值为客户要求的镀层重量值，
[0020]带钢速度值为带钢工艺段运行速度
[0021]Fe含量目标值根据不同零件冲压变形量进行不同设定；
[0022]根据生产实际进行动态调整的功率小于等于100kw；
[0023]根据生产实际进行动态调整的功率是指根据生产情况，若发现镀层板面发黑，出现过合金化情况，可稍微降低合金化功率；若发现镀层板面出现白边，即合金化不足时，需适当提高合金化功率。原则上不应超过100kw；优选为30-50kw，
[0024]另外，由于Nb元素会阻碍锌铁合金反应，从而导致Nb系IF钢需要的合金化功率较Ti系IF钢高。因此，两种成分IF钢合金化功率略有不同，
[0025]或者，若Nb系IF钢切换成Ti系IF钢时，合金化感应加热功率需要在Nb系IF钢基础上下调100kw；
[0026]6)光整工艺：光整率在0.7～0.9％。
[0027]进一步地，所述步骤1)中，IF钢分为Ti系IF钢和Nb系IF钢。
[0028]再进一步地，所述IF钢分为Ti系IF钢，Ti系IF钢的化学成分按质量百分比计包括C
≤0.003％、Si≤0.01％、0.12％≤Mn≤0.18％、P≤0.015％、S≤0.012％、0.015％≤Als≤0.050％、0.060％≤Ti≤0.090％、N≤0.004％；其余为铁和不可避免杂质。
[0029]再进一步地，所述IF钢分为Nb系IF钢，Nb系IF钢的化学成分按质量百分比计包括C≤0.003％、Si≤0.01％、0.11％≤Mn≤0.16％、P≤0.015％、S≤0.012％、0.020％≤Als≤0.060％、0.030％≤Ti≤0.050％、
[0030]0.020％≤Nb≤0.040％、N≤0.004％；其余为铁和不可避免杂质。
[0031]再进一步地，所述合金化工艺中，根据生产实际进行动态调整的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车外板用合金化热镀锌IF钢镀层精准控制生产方法，该方法包括冶炼工艺、热轧工艺、酸轧工艺、镀锌工艺、合金化工艺、光整工艺，其特征在于：1)冶炼工艺：按照用户需求选择不同系的IF钢成分进行冶炼，严格控制P、S元素含量，其中P≤0.015％、S≤0.012％；2)热轧：热轧过程中，加热温度为1200-1230℃，均热时间为120-160分钟；同时，粗轧和精轧过程中除磷水全开；3)酸轧：酸洗速度小于等于160m/min，板形不平度保持在0-3mm内，当板形不良时，严禁下送；4)退火镀锌：锌液温度为455-458℃，有效Al含量为0.11％-0.12％，入锌锅温度为450-460℃，镀层重量按照客户要求目标值控制，重量波动小于3g/m2，带速波动小于5m/min；5)合金化工艺(通过合金化感应加热功率直接来控制镀层结构)：若IF钢为Nb系IF钢时，合金化加热感应功率如下：感应加热功率＝-929+25.2
×
镀层重量标值+4.28
×
上述带钢速度+29.8
×
Fe含量目标值+根据生产实际进行动态调整的功率；或，若Nb系IF钢切换成Ti系IF钢时，合金化感应加热功率需要在Nb系IF钢基础上下调100kw；其中，感应加热功率，单位为kw；镀层重量标值为客户要求的镀层重量值，带钢速度值为带钢工艺段运行速度Fe含量目标值根据不同零件冲压变形量进行不同设定；根据生产实际进行动态调整的功率小于等于100kw；6)光整工艺：光整率在0.7～0.9％。2.根据权利要求1所述汽车...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜小峰，陈园林，杜蓉，杨芃，杨奕，周文强，胡宽辉，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：