一种锌基热成型钢及其制备方法技术

本发明专利技术特别涉及一种锌基热成型钢及其制备方法，属于汽车用钢技术领域。一种锌基热成型钢，包括基板及基板表面的镀层，以质量百分比计：基板的化学成分包括：C：0.05

【技术实现步骤摘要】
一种锌基热成型钢及其制备方法


[0001]本专利技术属于汽车用钢
，特别涉及一种锌基热成型钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]如今，我国新能源汽车产业蓬勃发展，随着对新能源汽车续航和安全性的要求逐年提高，对车身轻量化和高强化的需求就提出了更高的要求。提高白车身上高强钢的使用比例既可以起到减轻车身重量的作用又可以提高车身的碰撞安全性。热成形钢是白车身上用量最大的单一钢种，主流车型上热成形钢用量都在15％以上，所以国内热成形钢也得到快速发展。目前，热成形钢常用的是1500MPa级别，但随着一体化门环等相关技术的快速发展，现在热成形钢强度级别已经延伸至500MPa
‑
2000MPa。而无镀层热成形钢在热成形过程中存在一些无法避免的问题，比如：加热炉内需要通保护气、成形过程中会产生氧化铁皮、材料在加热过程中会产生较厚的脱碳层影响性能和成形后零件需要抛丸等。所以现在常用带镀层的热成形钢材料代替传统无镀层材料，技术最为成熟的是Al
‑
Si镀层热成形钢，Al
‑
Si镀层具有优异的耐高温性，材料在热成形过程中无氧化皮产生且生产后无需抛丸。然而，Al
‑
Si镀层的耐腐蚀性较差仅能起到物理防腐的作用，所以纯锌镀层热成形钢越来越受到关注。纯锌镀层具有优异的耐腐蚀性能，即使在热成形后依旧具有阴极保护的作用，但纯锌镀层也有其缺点，纯锌镀层在热成形过程中镀层易产生裂纹。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种锌基热成型钢及其制备方法，以解决现有技术中锌基热成型钢于成型过程中产生裂纹的技术问题。
[0004]本专利技术实施例提供了一种锌基热成型钢，包括基板及基板表面的镀层，以质量百分比计：
[0005]所述基板的化学成分包括：
[0006]C：0.05
‑
0.22％，Mn：1.5
‑
4.0％，Al：0.05
‑
0.50％，Si：≤0.5％，Cr：0.2
‑
1.5％，V：0.05
‑
0.20％，Ti：0.01
‑
0.10％，B：0.001
‑
0.005％，P：≤0.005％，S：≤0.005％，N：≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质；
[0007]所述镀层的化学成分包括；
[0008]Al：0.05
‑
0.25％，余量为Zn和不可避免的杂质。
[0009]可选的，所述基板的化学成分以质量百分比计满足如下条件：
[0010]0.1≤Cr/(Al+Si+Mn)≤0.3。
[0011]可选的，所述基板的金相组织以体积百分比计包括：奥氏体：1
‑
10％，马氏体：90
‑
99％。
[0012]可选的，所述基板与所述镀层之间形成有脱碳层，所述基板的厚度为0.8
‑
2.5mm，所述镀层的厚度为5
‑
20μm，所述脱碳层的厚度为5
‑
10μm。
[0013]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种如上所述的锌基热成型钢的制备
方法，包括如下步骤：
[0014]包括如下步骤：
[0015]经冶炼和连铸，得到所述基板的板坯；
[0016]将所述板坯经热轧、酸洗、冷轧、连续退火、第一冷却、热浸镀、第二冷却及光整，得到镀锌钢板；
[0017]将所述镀锌钢板经落料得到坯板，将所述坯板经热成型，得到所述锌基热成型钢；
[0018]其中：
[0019]所述热浸镀的镀液的化学成分与所述镀层的化学成分相同；
[0020]所述热轧的起始温度为1100
‑
1250℃；
[0021]所述热轧的终轧温度≥850℃；
[0022]所述冷轧的总压下量为50
‑
80％；
[0023]所述第一冷却的速率为10
‑
50℃/s，所述第一冷却的终点温度为450
‑
490℃；
[0024]所述热浸镀的温度为430
‑
470℃，所述热浸镀的时间为2
‑
6s。
[0025]可选的，所述连续退火的温度为720
‑
850℃，所述连续退火的时间为100
‑
300s，所述连续退火的气氛以质量百分比计包括：H2：3
‑
8％，余量为N2。
[0026]可选的，所述连续退火的气氛露点包括加热段露点、均热段露点及冷却段露点，所述加热段露点温度为
‑
(15
‑
0)℃，所述均热段露点温度为
‑
(30
‑
15)℃，所述冷却段露点温度≤
‑
40℃。
[0027]可选的，所述连续退火前还包括电镀，所述电镀形成的电镀的层的厚度为100
‑
1000nm，所述电镀层的化学成分包括：Ni、Cu、Cr中的任意一种或多种组合。
[0028]可选的，所述热成型包括如下步骤：
[0029]将所述坯板于预设条件下进行加热，得到热处理坯板；
[0030]将所述热处理坯板经第三冷却，得到冷却坯板；
[0031]将所述冷却坯板于水冷条件下进行冲压，得到所述锌基热成型钢；
[0032]其中：
[0033]所述热成型加热过程中的露点温度≤
‑
20℃；
[0034]所述第三冷却的冷却速率≥50℃/s，所述第三冷却的终点温度为600
‑
700℃；
[0035]所述第三冷却为风冷或水雾冷却；
[0036]所述冲压的速率为50
‑
100mm/s，冲压的冷却速率≥30℃/s，冲压的脱模温度为200℃。
[0037]可选的，所述预设条件包括：
[0038]当所述坯板的厚度为0.8
‑
1.4mm时，所述加热的温度为800
‑
920℃，所述加热的时间为200
‑
300s；
[0039]当所述坯板的厚度为1.4
‑
2.5mm时，所述加热的温度为840
‑
920℃，所述加热的时间为250
‑
400s。
[0040]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0041]本专利技术实施例提供的锌基热成型钢，通过增加基板内Mn元素的含量降低材料Ac3温度和扩大奥氏体相区，从而降低热成型加热温度，减少镀层的氧化，并且可以降低材料的成形温度；通过加入Cr元素可以在钢中形成稳定的碳化物从而降低C元素的扩散速率，而
Mn、Al、Si元素能够增加退火过程和热成型加热过程的脱碳速率，从而在基板与镀层之间形成脱碳层阻碍液态锌向奥氏体晶界本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锌基热成型钢，其特征在于，包括基板及基板表面的镀层，以质量百分比计：所述基板的化学成分包括：C：0.05
‑
0.22％，Mn：1.5
‑
4.0％，Al：0.05
‑
0.50％，Si：≤0.5％，Cr：0.2
‑
1.5％，V：0.05
‑
0.20％，Ti：0.01
‑
0.10％，B：0.001
‑
0.005％，P：≤0.005％，S：≤0.005％，N：≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质；所述镀层的化学成分包括；Al：0.05
‑
0.25％，余量为Zn和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的锌基热成型钢，其特征在于，所述基板的化学成分以质量百分比计满足如下条件：0.1≤Cr/(Al+Si+Mn)≤0.3。3.根据权利要求1所述的锌基热成型钢，其特征在于，所述基板的金相组织以体积百分比计包括：奥氏体：1
‑
10％，马氏体：90
‑
99％。4.根据权利要求1所述的锌基热成型钢，其特征在于，所述基板与所述镀层之间形成有脱碳层，所述基板的厚度为0.8
‑
2.5mm，所述镀层的厚度为5
‑
20μm，所述脱碳层的厚度为5
‑
10μm。5.一种如权利要求1
‑
4中任意一项所述的锌基热成型钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：经冶炼和连铸，得到所述基板的板坯；将所述板坯经热轧、酸洗、冷轧、连续退火、第一冷却、热浸镀、第二冷却及光整，得到镀锌钢板；将所述镀锌钢板经落料得到坯板，将所述坯板经热成型，得到所述锌基热成型钢；其中：所述热浸镀的镀液的化学成分与所述镀层的化学成分相同；所述热轧的起始温度为1100
‑
1250℃；所述热轧的终轧温度≥850℃；所述冷轧的总压下量为50
‑
80％；所述第一冷却的速率为10
‑
50℃/s，所述第一冷却的终点温度为450
‑
490℃；所述热浸镀的温度为430
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博明，徐德超，赵海峰，滕华湘，韩赟，李研，张士杰，王振鹏，姜军，
申请(专利权)人：首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：