一种高加工硬化率及表面质量的450MPa级热镀锌双相钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种450MPa级热镀锌双相钢及其生产方法，属于镀锌汽车用钢制造领域，本发明专利技术采用微量Si+低Mo+高Cr的低碳

【技术实现步骤摘要】
一种高加工硬化率及表面质量的450MPa级热镀锌双相钢及其生产方法


[0001]本专利技术属于镀锌汽车用钢制造领域，更具体地说，涉及一种450MPa级热镀锌双相钢及其生产方法。本专利技术涉及到的生产方法适用于连续热浸镀纯锌镀层汽车用钢板。

技术介绍

[0002]热镀锌双相钢相比冷轧双相钢，既有利于成形又确保抗凹陷性和提高碰撞能的吸收能力，很好地解决高强度与成形性的矛盾以外，同时因为表面锌层的存在具有良好的耐腐蚀性，被认为是未来汽车不断轻量化设计的理想用材。但因镀锌产线与连退产线存在较大不同，如冷却速率较小、没有过时效段消除内应力均匀化组织等，而欲获得良好镀层黏附性和力学性能的产品是一对矛盾集合体，这样就对钢基体的化学成分设计及控轧控冷技术提出了相当大的挑战。目前应用的大多数热镀锌双相钢的抗拉强度级别分布在450～980MPa。主流的研究主要集中在500～800MPa级别的热镀锌双相钢。对于450MPa级别的热镀锌双相钢相关研究较少，因其C含量更低，加上现有的镀锌线普遍的本身冷却速度就比连退线低的特点，马氏体更难以形成，为了保证性能必须添加更多的贵重合金元素如Cr、Mo等推迟珠光体和贝氏体转变，得到理想的马氏体+铁素体的双相组织，对成分和工艺设计反而比高强度级别的热镀锌双相钢要求高。但屈服强度较低，通常不超过300MPa，因而具有高的塑性变形能力，同时也具有良好的抗凹陷性能、烘烤硬化性能、无时效等优点，甚至有望替代传统的磷强化、低合金高强钢成为新一代汽车外覆盖件用材。另外，因钢中的合金元素和退火工艺对成品的表面质量有巨大影响。因此存在生产难、成本高等问题，如何平衡表面质量和性能且又尽可能节约合金成本是目前热镀锌行业研究的一个热点问题。
[0003]初始加工硬化率(n值)对于热镀锌双相钢来说是相当重要的性能指标，它决定了材料开始发生颈缩时的最大应力，还决定了能够产生的最大均匀变形量，这对于需要进行翻边、胀形的零件来说非常关键，其值越高越容易翻边、胀形。高的加工硬化率还可以抵抗因过量塑性变形发生局部不均匀变形或断裂，对于材料的安全使用提供了可靠保障。如何提高450MPa级别热镀锌双相钢的n值技术鲜有报道。表面质量的稳定性控制与材料的化学成分设计和连续退火工艺密切相关，对于该级别的双相钢也未见有相关报道。
[0004]经检索，中国专利CN105369135A，专利技术名称为一种450MPa级轿车用镀锌双相钢及生产方法。所述的成分不含Si设计，并且卷取温度较高，不易获得均匀细化的奥氏体晶粒，容易出现带状组织降低延展性能，所制备的双相钢的加工硬化率相对较低，成型时易于产生局部颈缩现象，并非高硬化率双相钢。
[0005]专利公开号为CN103938097A，专利技术名称为一种冷轧热镀锌双相钢及其制备方法。但由于所述的生产方法采用高温卷取、高温缓冷，容易产生带状组织，最终产品的组织不均匀，延伸率下降，容易造成冲压开裂，最主要的是专利文献并未针对如何提高n值进行详细的技术说明。
[0006]专利公开号为CN102732791A，专利技术名称为一种抗拉强度为450MPa冷轧双相钢的生
产方法，所述的成分C含量较高，不含Si设计，并且Cr、Mo贵金属加入量较高、卷取温度较高，不易获得均匀细化的奥氏体晶粒，实际产品的加工性能较差，不适合用来生产热镀锌450MPa级别双相钢。
[0007]专利公开号为CN109321825A，专利技术名称为一种450MPa级汽车轻量化冷轧双相钢及其生产方法，所述的成分C含量较高，并未提及卷取温度如何控制，不适合用来生产热镀锌450MPa级别双相钢。

技术实现思路

[0008]1.要解决的问题
[0009]针对现有450Mpa级热镀锌双相钢加工硬化率低的问题，本专利技术提供一种450MPa级热镀锌双相钢，具有较高的加工硬化率，满足使用要求。
[0010]本专利技术的另一目的是提供一种450MPa级热镀锌双相钢的生产方法，步骤衔接有序，在上述组分的改进基础上，配合工艺，进一步提升热镀锌双相钢的加工硬化率。
[0011]2.技术方案
[0012]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0013]本专利技术的450MPa级热镀锌双相钢，其化学成分重量百分比为：C 0.045％～0.06％、Si0.1％～0.2％、Mn 1.25％～1.35％、Al 0.03％～0.06％、Cr 0.36％～0.41％、Mo 0.1％～0.14％、P≤0.015％、S≤0.006％、N≤0.004％，余量为Fe和不可避免的杂质，经520～560℃低温卷取、640～660℃缓冷、≥10℃快冷工艺，同时配合≤
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40℃炉内露点、氧含量≤5ppm，炉鼻子露点≤
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20℃的气氛获得450MPa级热镀锌双相钢。
[0014]进一步地，所述450MPa级热镀锌双相钢中，Cr和Mo的重量百分比为Cr：Mo≥3:1。
[0015]进一步地，所述热镀锌双相钢的厚度为0.6～2.5mm；所述双相钢的均匀延伸率为18％～23％、加工硬化率n值不低于0.19且断后延伸率A80高达28％～33％。
[0016]所述热镀锌双相钢实际生产的屈服强度为270～320MPa，抗拉强度强度为470～520MPa。
[0017]进一步地，所述热镀锌双相钢的金相组织为铁素体+马氏体，平均晶粒度为9～10.5；其中，铁素体和马氏体的体积百分比分别为80％～87％和13％～20％，为了保证产品的抗拉强度能够达到450MPa，马氏体体积百分比不能小于13％；且马氏体百分比不能超过20％，若马氏体百分比超过20％，相应的铁素体含量变少，则延伸率、值均会降低，屈服强度高，不利于深拉延和翻边性能。
[0018]本专利技术所述的450MPa级热镀锌双相钢的各化学成分作用及含量控制原因如下：
[0019]C：是钢中最基本的强化元素，价格最低且易获得，它对于奥氏体的稳定性马氏体的形成起关键作用。C含量增加，双相钢的塑性和焊接性能急剧下降；C含量降低，奥氏体的淬透性降低冷却过程易分解，导致抗拉强度不足。结合产线C的控制水平，本专利技术中的C含量为0.045％～0.06％。
[0020]Si：经济有效的固溶强化元素，不仅可以提高双相钢的铁素体基体连续性，避免形成连续的马氏体链条降低产品塑性，而且可以提高铁素体中碳原子的活性使其更容易从中扩散至奥氏体，既起到清除和净化铁素体固溶碳的作用也起到稳定奥氏体的作用。连续的铁素体晶粒为加工变形过程位错的快速迁移提供了通道，从而提高应变硬化率及延展性
能。Si含量增加，易在表面富集生成SiO2，尤其不利于钢带与锌液的浸润性，工艺控制不当造成漏镀等表面缺陷，需要配合适当的炉内气氛可以避免该缺陷的产生。综合考虑性能和表面质量的控制难度，本专利技术中的Si含量为0.1％～0.2％。
[0021]Mn：钢中有益且较为经济的固溶强化元素，易与钢水中残留的S元素形成高熔点的MnS，降低热轧过程脆断问题；因其具有较高的原子活性易于扩散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种450MPa级热镀锌双相钢，其特征在于，化学成分重量百分比为：C 0.045％～0.06％、Si 0.1％～0.2％、Mn 1.25％～1.35％、Al 0.03％～0.06％、Cr 0.36％～0.41％、Mo 0.1％～0.14％、P≤0.015％、S≤0.006％、N≤0.004％，余量为Fe和不可避免的杂质，经520～560℃低温卷取、640～660℃缓冷、≥10℃快冷工艺，同时配合≤
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40℃炉内露点、氧含量≤5ppm，炉鼻子露点≤
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20℃的气氛获得450MPa级热镀锌双相钢。2.根据权利要求1所述一种450MPa级热镀锌双相钢，其特征在于，热镀锌双相钢Cr和Mo的重量百分比为Cr：Mo≥3:1。3.根据权利要求1所述一种450MPa级热镀锌双相钢，其特征在于，所述450MPa级热镀锌双相钢的厚度为0.6～2.5mm，均匀延伸率为18％～23％，加工硬化率n值不低于0.19，断后延伸率A80为28％～33％，屈服强度为270～320MPa，抗拉强度强度为470～520MPa。4.根据权利要求1所述一种450MPa级热镀锌双相钢，其特征在于，所述热镀锌双相钢的金相组织为铁素体+马氏体，平均晶粒度为9～10，所述铁素体的体积百分比为80％～87％，所述马氏体的体积百分比为13％～20％。5.一种用于权利要求1
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4任一项450MPa级热镀锌双相钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、浇筑板坯；S...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛浩，何丹丹，李贤强，崔磊，马二清，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：