一种耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢及其制造方法技术

技术编号:31153809 阅读:10 留言:0更新日期:2021-12-04 09:42
本发明专利技术公开了一种耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢,其基体组织为铁素体+回火马氏体,耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢含有质量百分比如下的化学元素:C:0.07-0.1%,Si:0.05-0.3%,Mn:2.0-2.6%,Cr:0.2-0.6%,Mo:0.1-0.25%,Al:0.02-0.05%,Nb:0.02-0.04%,V:0.06-0.2%。本发明专利技术还公开了耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢的制造方法,包括步骤:(1)冶炼和连铸(2)热轧(3)冷轧(4)退火:以3-10℃/s加热速度升温到退火均热温度780~820℃,退火时间为40~200s,然后以30~80℃/s速度快速冷却,快速冷却开始温度为650~730℃(5)回火:回火温度为200~280℃,回火时间为100~400s(6)平整(7)电镀。本发明专利技术耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢不仅有较好的力学性能,还具有优异的耐延迟开裂性和较低初始氢含量。迟开裂性和较低初始氢含量。

【技术实现步骤摘要】
一种耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种金属材料及其制造方法,尤其涉及一种电镀锌超强双相钢及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着汽车工业出于汽车减重和安全性的需要,市场对强度更高的钢板需求量越来越多。而其中双相钢由于具有低屈服强度、高抗拉强度以及高的初始加工硬化速率等优良的性能在汽车零部件生产中得到了广泛使用。目前市场上强度等级需求主要以80公斤、100公斤级的为主,出于防腐的要求,目前汽车工业较多采用镀锌钢板,但此类钢板普遍存在延迟开裂问题。
[0003]延迟断裂是指在静止应力作用下的材料,经过一定时间后突然脆性破坏的一种现象。这种现象是材料与环境应力相互作用而发生地一种脆化,是氢导致材质恶化的一种形态。延迟断裂现象是妨碍超高强钢应用的一个主要因素,它大体上可分为以下两类:
[0004](1)主要是由外部环境侵入的氢(外氢)引起的延迟断裂。如桥梁等使用的螺栓,在潮湿空气、雨水等环境中长期暴露而发生延迟断裂。
[0005](2)酸洗、电镀处理等制造过程中侵入钢中的氢(内氢)引起的延迟断裂。如电镀螺栓等在加载后,经过几小时或几天的较短时间后而发生延迟断裂。
[0006]前者一般是由于在长期暴露过程中发生腐蚀,腐蚀坑处腐蚀反应生成的氢侵入而引起的;而后者是由于制造过程如酸洗、电镀处理时侵入钢中的氢在应力的作用下向应力集中处集中而引起的。
[0007]公开号为CN107148486B,公开日为2019年1月8日,名称为“高强度钢板、高强度热镀锌钢板、高强度热镀铝钢板和高强度电镀锌钢板、以及它们的制造方法”的中国专利文献,公开了一种电镀锌高强钢的制造方法,其化学成分为:C:0.030%以上且0.250%以下、Si:0.01%以上且3.00%以下、Mn:2.60%以上且4.20%以下、P:0.001%以上且0.100%以下、S:0.0001%以上且0.0200%以下、N:0.0005%以上且0.0100%以下和Ti:0.005%以上且0.200%以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成。该钢坯加热至1100℃以上且1300℃以下,在750℃以上且1000℃以下的精轧出口侧温度下进行热轧,在300℃以上且750℃以下进行卷取,接着,通过酸洗除去氧化皮,在Ac1相变点+20℃以上且Ac1相变点+120℃以下的温度范围内保持600秒以上且21600秒以下,以30%以上的压下率进行冷轧,然后,在Ac1相变点以上且Ac1相变点+100℃以下的温度范围内保持20秒以上900秒以下,进行冷却,接着,实施电镀锌处理。
[0008]公开号为CN106282790B,公开日为2018年4月3日,名称为“一种电镀锌用超深冲冷轧钢板及其生产方法”的中国专利文献,公开了一种电镀锌用超深冲冷轧钢板的制造方法,其化学成分为:C≤0.002%,Si≤0.030%,Mn:0.06%~0.15%,P≤0.015%,S≤0.010%,Als:0.030%~0.050%,Ti:0.040~0.070%,N≤0.0040%,余量为Fe以及不可避免的杂质。所述冷轧钢板的生产方法,包括以下步骤:(1)铁水预处理;(2)转炉冶炼;(3)合金微调
站;(4)RH炉精炼;(5)连铸;(6)热轧;(7)冷轧;(8)连续退火;(9)平整;本专利技术能够提高电镀锌钢板的表面质量,保证电镀锌钢板具有良好板型。所述冷轧钢板的力学性能为:屈服强度为120~180MPa,抗拉强度高于260MPa。
[0009]公开号为CN1419607A,公开日为2003年5月21日,名称为“高强度双相薄钢板和高强度双相电镀薄钢板及其制造方法”的中国专利文献,公开了一种抗拉强度600~650MPa级双相钢板及制造方法,其化学成分为:0.01~0.08%C、不超过2%Si、不超过3.0%Mn、0.01~0.5%V,V与C满足0.5
×
C/12≤V/51≤3
×
C/12,余量为Fe以及不可避免的杂质。该钢板加热至1250℃并均热,然后在900℃的精轧机输送温度下进行三道次轧制,随后进行650℃
×
1小时的保温处理。接着以70℃/s的压缩率对薄钢板进行冷轧,以获得厚度为1.2mm的冷轧薄钢板。接着在850℃下进行再结晶退火60秒并以30℃/s的冷却速率冷却,随后进行电镀处理。
[0010]由此可见,上述现有专利文献涉及到的产品抗拉强度等级均小于980MPa,或者基体为热冲压钢,基于此,期望获得一种耐延迟开裂的电镀锌超高强双相钢,以满足工业上的需求。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的之一在于提供一种耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢,针对超高强度钢易发生延迟开裂的特点,本专利技术耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢采用合理的成分设计,通过碳、硅、锰以及铌、钒、铬、钼等微合金的合理设计和工艺配合,使获得钢具有优异耐延迟开裂性以及超高的强度。该耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢屈服强度≥550MPa,抗拉强度≥980MPa,断后伸长率≥12%,起始氢含量≤3ppm,其在预置应力大于等于一倍抗拉强度的情况下,以1mol/L的盐酸内浸泡300小时以上不发生延迟开裂。本专利技术所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢的优异性能可以满足工业上的需求,用于汽车安全结构件的制造,具有良好的推广应用价值和前景。
[0012]为了实现上述目的,本专利技术提供了一种耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢,其基体组织为铁素体+回火马氏体,所述耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢除了Fe以外还含有质量百分比如下的下述化学元素:
[0013]C:0.07-0.1%,Si:0.05-0.3%,Mn:2.0-2.6%,Cr:0.2-0.6%,Mo:0.1-0.25%,Al:0.02-0.05%,Nb:0.02-0.04%,V:0.06-0.2%。
[0014]进一步地,在本专利技术所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢中,其各化学元素质量百分比为:
[0015]C:0.07-0.1%,Si:0.05-0.3%,Mn:2.0-2.6%,Cr:0.2-0.6%,Mo:0.1-0.25%,Al:0.02-0.05%,Nb:0.02-0.04%,V:0.06-0.2%,余量为Fe和其他不可避免的杂质。
[0016]在本专利技术所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢中,各化学元素的设计原理如下所述:
[0017]C:在本专利技术所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢中,C是固溶强化元素,是材料获得高强度的保证。但是,需要注意的是,钢中含C量越高,马氏体越硬,发生延迟开裂的倾向越大。因此产品设计时,尽量选择低碳的设计,在本专利技术所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢中控制C的质量百分比在0.07-0.1%之间。
[0018]Si和Al:在本专利技术所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢中,Si和Al元素能提高马氏体的抗回火性能,可以抑制Fe3C的析出和长大,从而使回火时,形成的析出物以ε碳化物为主。此外,需要说明的是,Al还是脱氧元素,其可以在钢中起到脱本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢,其特征在于,其基体组织为铁素体+回火马氏体,所述耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢除了Fe以外还含有质量百分比如下的下述化学元素:C:0.07-0.1%,Si:0.05-0.3%,Mn:2.0-2.6%,Cr:0.2-0.6%,Mo:0.1-0.25%,Al:0.02-0.05%,Nb:0.02-0.04%,V:0.06-0.2%。2.如权利要求1所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢,其特征在于,其各化学元素质量百分比为:C:0.07-0.1%,Si:0.05-0.3%,Mn:2.0-2.6%,Cr:0.2-0.6%,Mo:0.1-0.25%,Al:0.02-0.05%,Nb:0.02-0.04%,V:0.06-0.2%,余量为Fe和其他不可避免的杂质。3.如权利要求1或2所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢,其特征在于,其还含有0.0015-0.003%的B元素。4.如权利要求2所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢,其特征在于,其中不可避免的杂质包括P、S和N元素,其含量控制为下述各项的至少其中之一:P≤0.012%,S≤0.003%,N≤0.005%。5.如权利要求1或2所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢,其特征在于,所述回火马氏体的相比例>50%。6.如权利要求1或2所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢,其特征在于,所述基体组织中弥散析出了大量的细小的碳化物颗粒,所述碳化物颗粒包括MoC、VC、Nb(C,N),所述碳化物颗粒均以共格形式分布于基体组织中。7.如权利要求6所述的耐延迟开裂的电镀锌超强双相钢,其特征在于,所述碳化物颗粒的尺寸≤...

【专利技术属性】
技术研发人员:李伟朱晓东薛鹏
申请(专利权)人:宝山钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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