一种热镀锌钢板的制造方法、钢板及车用构件技术

本发明专利技术提供了一种热镀锌钢板的制造方法，包括对高Si、Mn含量的钢板进行热处理步骤、热浸镀步骤和合金化处理步骤，热处理步骤包括第一加热阶段和均热阶段，其中，第一加热阶段的第一加热气氛含有0.01

【技术实现步骤摘要】
一种热镀锌钢板的制造方法、钢板及车用构件


[0001]本专利技术涉及金属加工方法及其产品，尤其涉及一种热镀锌钢板的制造方法、钢板及车用构件。

技术介绍

[0002]近年来，热镀锌钢板在汽车、家电、建材等领域的需求大大增加，其制造方法为依次对钢板进行还原退火、热浸镀、合金化处理。在还原退火阶段，还原钢板的个别氧化点，且使钢板在高温时形成奥氏体结构并在退火结束后保留部分奥氏体(即残余奥氏体)以提高钢板的断裂延伸率，在热浸镀阶段钢板上形成纯锌镀层，在合金化处理阶段，镀层的Zn和钢板的Fe相互扩散，使镀层获得足够的Fe含量，形成锌铁合金镀层。热镀锌钢板经过合金化处理后，以不易脱落的镀层获得可靠优异的防锈性，从而获得广泛且大量的应用。
[0003]目前，为提高热镀锌钢板的抗拉强度，提出使用高Si、Mn含量的钢板作为热镀锌钢板的母材，但Si、Mn合金元素在还原退火加工过程中会以连续氧化物的形式在钢板表面富集，阻碍锌铁扩散，从而影响合金化速度。如合金化温度、时间不变，则使得合金化后的钢板镀层Fe含量不足。如为保证镀层Fe含量提高合金化温度或者延长合金化时间，则会破坏残余奥氏体的稳定性，使得热镀锌钢板组织中的残余奥氏体相比例降低，热镀锌钢板的断裂延伸率降低。
[0004]专利文献CN101809182B提供了一种制备热浸锌镀层退火的钢片材的方法，该方法包括如下步骤：-氧化钢片材以便在钢片材的表面上形成铁氧化物层，以及形成选自下组中至少一种氧化物的内部氧化物：Si氧化物、Mn氧化物、Al氧化物、包含Si和Mn的复合氧化物、包含Si和Al的复合氧化物、包含Al和Mn的复合氧化物以及包含Si、Mn和Al的复合氧化物；还原该氧化的钢片材，以便还原铁氧化物层；-对该还原的钢片材进行热浸镀锌以形成锌基涂覆的钢片材；和使该锌基涂覆的钢片材经受合金化处理从而形成锌镀层退火的钢片材。其钢片材的镀层Fe含量不足或钢片材的断裂延伸率过低。
[0005]综上所述，现有技术中存在热镀锌钢板选用高Si、Mn含量的钢板作为母材时，经过合金化处理后，难以兼得足够的镀层Fe含量和高断裂延伸率的问题。

技术实现思路

[0006]专利技术人发现，现有的方法形成的铁氧化物层对抑制Si、Mn合金元素在钢板表面富集有一定作用，但这种方法带来了一个新的问题，铁氧化物层和还原铁层分别与基体钢板形成界面，Si、Mn合金元素形成的内部氧化物会在铁氧化物层与基体钢板的界面处以及还原铁层与基体钢板的界面处富集，而在合金化过程中，锌铁扩散的范围既包括钢板表面又包括还原铁层与基体钢板的界面，从而影响了合金化速度，使得钢片材的镀层Fe含量不足或钢片材的断裂延伸率过低。
[0007]本专利技术的目的在于，鉴于上述问题，提供一种热镀锌钢板的制造方法，不仅可以抑制Si、Mn合金元素在钢板表面的富集，还可以抑制Si、Mn合金元素在氧化铁与基体钢板的界
面处以及还原铁与基体钢板的界面处富集，使得热镀锌钢板选用高Si、Mn含量的钢板作为母材时，在经历合金化处理步骤后，可以兼得足够的镀层Fe含量和高断裂延伸率。
[0008]专利技术人为了解决上述问题，反复进行研究，在该过程中发现，露点的高低可以影响Si、Mn合金元素在氧化铁与基体钢板的界面处以及还原铁与基体钢板的界面处的富集程度，提高露点可以抑制该富集。因此，专利技术人发现，在对钢板先通氧气氧化再通氢气还原的过程中，同时控制露点≥-20℃，不仅可以有效抑制钢板表面的富集还可有效抑制氧化铁与基体钢板的界面处以及还原铁与基体钢板的界面处的富集，从而完成了本专利技术。
[0009]本专利技术提供了一种热镀锌钢板的制造方法，包括对以质量计含有0.5％以上的Si和0.5％以上的Mn的母材钢板进行热处理步骤、热浸镀步骤和合金化处理步骤，热处理步骤包括第一加热阶段和均热阶段，其中，第一加热阶段的第一加热气氛含有0.01-0.5％体积分数的O2，余量为N2和不可避免的杂质，均热阶段的均热气氛含有0.5％以上体积分数的H2，余量为N2和不可避免的杂质，以及控制第一加热气氛和均热气氛的露点≥-20℃。
[0010]可选地，热处理步骤还包括第二加热阶段，第二加热阶段的第二加热气氛含有0.5％以上体积分数的H2，余量为N2和不可避免的杂质，以及控制第二加热气氛的露点≥-20℃。
[0011]可选地，母材钢板以质量计含有0.1-0.3％的C、0.5-3.0％的Si、0.5-4.0％的Mn，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0012]可选地，热浸镀步骤中，入锌锅时钢板温度为450-520℃，镀液温度为450-500℃，镀液中以质量计含有0.10-0.15％的Al，余量为Zn及不可避免的杂质，完成热浸镀步骤的钢板每单面镀锌附着量为30-90g/m2。
[0013]可选地，控制合金化处理步骤的钢板温度≤500℃，时间≤25秒。
[0014]可选地，控制合金化处理步骤的钢板温度≥460℃，时间≥5秒。
[0015]可选地，控制第一加热阶段的出口温度为570-750℃。
[0016]可选地，控制均热阶段的钢板温度为750-930℃，时间为30-300秒。
[0017]可选地，第一加热气氛的O2体积分数为0.03-0.3％。
[0018]可选地，第二加热气氛、均热气氛的H2体积分数≤10％。
[0019]可选地，控制第一加热气氛、第二加热气氛、均热气氛的露点≤30℃。
[0020]可选地，控制第一加热气氛、第二加热气氛、均热气氛的露点≥-10℃。
[0021]可选地，控制第一加热气氛、第二加热气氛、均热气氛的露点≥0℃。
[0022]本专利技术的第二个目的在于提供一种热镀锌钢板，使得以高Si、Mn含量的钢板作为母材的热镀锌钢板在经历合金化处理步骤后，可以兼得足够的镀层Fe含量和高断裂延伸率。
[0023]为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种由上述制造方法制备的热镀锌钢板。
[0024]可选地，钢板由外向内包括锌铁合金镀层、内氧化层，锌铁合金镀层以质量计含有7-13％的Fe，组织中残余奥氏体相比例≥5％，钢板的抗拉强度≥980MPa，断裂延伸率≥20％。
[0025]本专利技术的第三个目的在于提供一种车用构件，满足车用构件的性能需求。
[0026]为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种车用构件，由上述热镀锌钢板制成。
[0027]本专利技术提供的一种热镀锌钢板的制造方法，通过对热处理气氛进行控制，既抑制
了Si、Mn合金元素在钢板表面的富集，又抑制了Si、Mn合金元素在氧化铁与基体钢板的界面处以及还原铁与基体钢板的界面处富集，使得热镀锌钢板选用高Si、Mn含量的钢板作为母材时，在合金化处理步骤可以选择合适的钢板温度、时间，从而利于获得足够的镀层Fe含量和高断裂延伸率。
附图说明
[0028]图1为本专利技术提供的制造方法的温度控制曲线示意图。
[0029]图2为本专利技术提供的制造方法的各步骤后的钢板截面示意图。
[0030]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热镀锌钢板的制造方法，包括对以质量计含有0.5％以上的Si和0.5％以上的Mn的母材钢板进行热处理步骤、热浸镀步骤和合金化处理步骤，其特征在于，所述热处理步骤包括第一加热阶段和均热阶段，其中，所述第一加热阶段的第一加热气氛含有0.01-0.5％体积分数的O2，余量为N2和不可避免的杂质，所述均热阶段的均热气氛含有0.5％以上体积分数的H2，余量为N2和不可避免的杂质，以及控制所述第一加热气氛和所述均热气氛的露点≥-20℃。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述热处理步骤还包括第二加热阶段，所述第二加热阶段的第二加热气氛含有0.5％以上体积分数的H2，余量为N2和不可避免的杂质，以及控制所述第二加热气氛的露点≥-20℃。3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述母材钢板以质量计含有0.1-0.3％的C、0.5-3.0％的Si、0.5-4.0％的Mn，余量为Fe和不可避免的杂质。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述热浸镀步骤中，入锌锅时钢板温度为450-520℃，镀液温度为450-500℃，镀液中以质量计含有0.10-0.15％的Al，余量为Zn及不可避免的杂质，完成所述热浸镀步骤的钢板每单面镀锌附着量为30-90g/m2。5.根据权利要求1-3中任一项所述的制造方法，其特征在于，控制所述合金化处理步骤的钢板温度≤500℃，时间≤25秒。6.根据权利要求5所述的制造方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫焱，钟勇，陈孟，李旭飞，王利，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：