低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开一种低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢及其生产方法，钢的化学成份及重量百分比为：C：0.085～0.12％，Mn：2.00～2.30％，Als：0.010～0.030％，Si：0.10～0.30％，Nb：0.021～0.039％，Cr：0.20～0.40％，Ti：0.010～0.030％，P：≤0.015％，S：≤0.002％，N：≤0.008％，其余为Fe和不可避免的杂质。其生产方法包括：冶炼、连铸、加热、热轧、层流冷却、卷取、酸洗、冷轧、连续退火及涂镀。本发明专利技术的贵重合金元素添加少，产品屈强比达到0.70以上，且延伸率、扩孔率等性能指标良好，由于本材料不易屈服变形，因此可用于生产对安全要求较高的汽车结构件。结构件。

【技术实现步骤摘要】
低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢及其生产方法


[0001]本专利技术涉及冷轧热镀锌汽车用超高强钢制造领域，具体涉及一种低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢及其生产方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着汽车节能减排技术的推进，汽车轻量化成为一种发展趋势。780MPa级及以上的超高强钢是汽车轻量化材料的发展方向之一，高屈强比超高强钢屈服强度高，在碰撞时难以变形，可以更好的保护乘客安全，因此在一些重要的汽车结构件上得到广泛应用。与普通冷轧超高强钢相比，镀锌超高强钢还具有良好的耐腐蚀性能，可延长汽车使用寿命，因此兼具高屈强比和耐蚀性的超高强钢越来越受到市场的青睐。
[0003]申请号为CN201811404464.3的专利技术专利公开了一种高屈强比冷轧双相钢及其生产方法，其化学元素质量百分配比为：C：0.05～0.08％，Mn：0.9～1.2％，Si：0.1～0.6％，Nb：0.030～0.060％，Ti：0.030～0.060％，Al：0.015～0.045％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。申请号为CN201710390994.6的专利技术专利公开了一种800MPa级高屈强比冷轧钢带及其生产方法，钢带化学成分组成及质量百分含量为：C：0.05～0.08％，Si≤0.15％，Mn：1.60～1.90％，P≤0.020％，S≤0.008％，Als：0.020～0.060％，Nb：0.045～0.065％，Ti：0.090～0.110％，Mo：0.15～0.20％，N≤0.0050％，其余为铁和不可避免的杂质。
>[0004]申请号为CN201910357999.8的专利技术专利公开了一种800MPa级高屈强比冷轧双相钢及其制备方法，其包括C：0.08
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0.10％、Si：0.6
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0.8％、Mn：1.8
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2.0％、Cr：0.6
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0.8％、Als：0.03
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0.06％、Nb：0.04
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0.06％、P≤0.02％、S≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。申请号为CN201810366354.6的专利技术专利公开了一种800MPa级纯锌镀层高扩孔钢板及其生产方法，其包括C：0.08
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0.12％；Si：0.10
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0.20％；Mn：1.5
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2.5％；Cr：0.2
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0.4％；Mo：0.12
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0.20％；Als：0.03
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0.06％、P≤0.015％、S≤0.04％、N：≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0005]在现有技术中，780MPa级的高屈强比超高强钢主要为普通冷轧产品，屈强比(屈服强度/抗拉强度)通常低于0.70。在生产中，为了提高屈强比，通常会添加较高的合金元素Cr、Mo、Nb、Ti等，导致合金成本较高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
的不足，提供一种低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢及其生产方法。贵重合金元素添加少，产品屈强比达到0.70以上，且延伸率、扩孔率等性能指标良好，由于本材料不易屈服变形，因此可用于生产对安全要求较高的汽车结构件。
[0007]为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢，其化学成份及重量百分比为：C：0.085～0.12％，Mn：2.00～2.30％，Als：0.010～0.030％，Si：0.10～0.30％，Nb：0.021～0.039％，Cr：0.20～0.40％，Ti：0.010～0.030％，P：≤
0.015％，S：≤0.002％，N：≤0.008％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0008]优选地，其屈服强度为550～700MPa，抗拉强度为780～850MPa，屈强比≥0.70，延伸率A80≥18％。
[0009]优选地，其金相组织在厚度方向由上中下三层组成，上下层由25～50％铁素体(F)、0～5％贝氏体(B)、50～70％马氏体组成，中间层由35～65％铁素体(F)、0～10％贝氏体(B)、0～10％珠光体(P)、35～55％马氏体组成。
[0010]进一步优选地，上下层厚度之和占整个厚度的比例为40～60％，马氏体晶粒平均直径在1.0～2.5μm之间。
[0011]另一方面，本专利技术提供一种生产如前所述的低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢的方法，包括：冶炼、连铸、加热、热轧、层流冷却、卷取、酸洗、冷轧、连续退火及涂镀。
[0012]优选地，冶炼步骤中采用RH、LF等精炼方式对钢水进行精炼。
[0013]优选地，板坯加热步骤中，板坯出炉温度为1250
‑
1280℃，加热时间为150
‑
200min。
[0014]优选地，热轧步骤中，在1000～920℃区间的板坯压下率(板坯厚度/热轧产品厚度)≥90％，热轧终轧温度860～920℃；层流冷却步骤中，采用前段快速冷却，且带钢在860～600℃温度区间的平均冷却速率≥20℃/s；卷取步骤中，卷取温度520～570℃。进一步地，热轧终轧温度优选860～900℃，平均冷却速率优选≥25℃/s，卷取温度优选530～560℃。
[0015]优选地，冷轧步骤中，冷轧压下率控制在50～70％。
[0016]优选地，连续退火步骤中，退火温度760～810℃，连续退火时间60～200s；连续退火后快冷速度20～100℃/s，快速冷却终点温度150～470℃，保温时间0～5s，加热升温速度0.1～100℃/s。进一步地，退火温度优选780～800℃，退火时间优选100～160s，退火后快冷速度优选25～70℃/s，快速冷却终点温度优选440～470℃，保温时间优选0s，加热升温速度优选0.1～5℃/s。
[0017]优选地，涂镀步骤中，包括涂镀、冷却、光整，其中涂镀温度440～470℃，冷却速度≥2℃/s，冷却终点温度≤200℃，光整延伸率0.30～0.50％。
[0018]本专利技术中各元素及主要工序的作用：
[0019]C：碳与钢中的Nb、Ti等等形成MC细小颗粒，在钢材冷变形中，起到钉扎位错，提高钢材的屈服强度从而提高屈强比的作用。碳含量太高，对焊接性能等造成不利影响。综合考虑，钢中的C含量选择为0.085％～0.12％。
[0020]Mn：Mn在钢中稳定奥氏体、促进马氏体形成的作用，含量过低，形成马氏体量小，强度较低，Mn含量过高，形成马氏体的强度偏高，同时韧性降低，因此本专利技术Mn含量为2.00～2.30％。
[0021]Si：对提高钢材的屈服强度，提高屈强比有显著作用，但Si含量过高，造成马氏体硬度太高，造成延伸性能和成型性能下降；在一定的卷取温度范围，Si可促进钢中细小贝氏体组织的形成，避免粗大珠光体的形成。
[0022]Al：Al为强脱氧剂，有效降低钢中的残氧，减少钢中夹杂物的含量，添加过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢，其特征在于，其化学成份及重量百分比为：C：0.085～0.12％，Mn：2.00～2.30％，Als：0.010～0.030％，Si：0.10～0.30％，Nb：0.021～0.039％，Cr：0.20～0.40％，Ti：0.010～0.030％，P：≤0.015％，S：≤0.002％，N：≤0.008％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢，其特征在于，其屈服强度为550～700MPa，抗拉强度为780～850MPa，屈强比≥0.70，延伸率A
80
≥18％。3.根据权利要求1所述的低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢，其特征在于，其金相组织在厚度方向由上中下三层组成，上下层由25～50％铁素体、0～5％贝氏体、50～70％马氏体组成，中间层由35～65％铁素体、0～10％贝氏体、0～10％珠光体、35～55％马氏体组成。4.根据权利要求3所述的低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢，其特征在于，上下层厚度之和占整个厚度的比例为40～60％，马氏体晶粒平均直径在1.0～2.5μm之间。5.一种生产权利要求1
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4任一项所述的低成本高屈强比冷轧热镀锌超高强钢的方法，其特征在于，包括：冶炼、连铸、加热、热轧、层流冷却、卷取、酸洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭文，胡建旺，丁涛，周文强，方芳，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：