專利名稱：一種冷基高強(qiáng)度鍍鋅板及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼板及生產(chǎn)工藝，特別是有延伸率要求的結(jié)構(gòu)用冷基高強(qiáng)度鍍鋅 板及生產(chǎn)方法，屬冶金板材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，結(jié)構(gòu)用鍍鋅板的需求量在迅速增加。對(duì)于結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度鍍鋅板的生產(chǎn)，目前 成本較低，技術(shù)較為成熟的方法是采用碳錳鋼為基板，經(jīng)冷軋壓下，然后通過熱鍍鋅生產(chǎn)線 的連續(xù)退火生產(chǎn)鍍鋅板。對(duì)于高強(qiáng)鍍鋅板一般采用較低溫度和提高M(jìn)n等合金元素含量，甚 至添加微合金元素來獲得，但是，當(dāng)強(qiáng)度級(jí)別達(dá)到屈服420MPa及以上時(shí)，通常C-Mn成分的 冷基熱鍍鋅產(chǎn)品的延伸率得不到保證，這對(duì)材料在使用中的成型及安全性帶來了困擾。如 果為獲得具有較高強(qiáng)度且具有一定延伸率的結(jié)構(gòu)用鍍鋅板，目前可采用DP鋼鍍鋅，或碳錳 鋼添加微合金元素(如Nb、V等)通過固溶強(qiáng)化及析出強(qiáng)化等使鍍鋅產(chǎn)品達(dá)到強(qiáng)度和延伸 的要求。但是上述方法中傳統(tǒng)C-Mn鋼鍍鋅方法不能保證高強(qiáng)度同時(shí)保證延伸率，如果采用 添加微合金的基板鍍鋅時(shí)將造成成本增加；而采用冷軋DP鍍鋅，雖能滿足延伸要求，但對(duì) 設(shè)備能力要求高，且控制工藝較復(fù)雜，添加合金元素等也將造成成本增加，與普通C-Mn鋼 相比又不具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有明顯成本優(yōu)勢(shì)、采用普通C-Mn成分 冷軋板生產(chǎn)具有一定延伸要求的冷基高強(qiáng)度鍍鋅板及生產(chǎn)方法。本發(fā)明所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的一種結(jié)構(gòu)用冷基高強(qiáng)度鍍鋅板，其化學(xué)成分配比為C :0. 17-0.23 % ；Mn 0. 65-0. 85% ；Si 彡 0. 15% ；P 彡 0. 015% ；S 彡 0. 012% ；Als 0. 015 0. 030% ；余量為
Fe ；上述結(jié)構(gòu)用冷基高強(qiáng)度鍍鋅板，其屈服強(qiáng)度為420 650Mpa，抗拉強(qiáng)度為 550-700MPa,延伸率為9 25 %，板厚為0. 7 2. 4mm。上述冷基高強(qiáng)度鍍鋅板的生產(chǎn)方法，它依次包括熱軋、冷軋工序，所述熱軋工序 中，采用CSP工藝生產(chǎn)，加熱爐出爐溫度為1100 1150°C ；粗軋壓下率40% 45% ；終軋 溫度850士20°C ；卷取溫度580士20°C ；所述冷軋工序中的累計(jì)壓下率控制在45 65%。上述冷基高強(qiáng)度鍍鋅板的生產(chǎn)方法，所述鍍鋅工序中退火加熱段溫度為 590士20°C，退火還原段溫度為600士20°C，均熱時(shí)間為30_45s，露點(diǎn)彡0°C。本發(fā)明方法通過優(yōu)化成分設(shè)計(jì)，調(diào)整和優(yōu)化熱軋、冷軋、熱鍍鋅工序工藝參數(shù)，利 用45-65%小壓下C-Mn冷軋板，生產(chǎn)具有一定延伸性能的高強(qiáng)度鍍鋅板。與現(xiàn)有技術(shù)相比 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下1.產(chǎn)品成分配比中調(diào)整C、Mn含量，不添加微合金元素，可降低生產(chǎn)成 本；2.生產(chǎn)過程對(duì)冷軋和鍍鋅工藝優(yōu)化，能源消耗降低，可進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本；3.產(chǎn)品具 有高強(qiáng)度的特點(diǎn)，并具備一定的延伸性能。經(jīng)檢驗(yàn)本發(fā)明產(chǎn)品屈服強(qiáng)度為420 650Mpa，抗拉強(qiáng)度為550-700MPa，延伸率為9 25%。經(jīng)檢驗(yàn)本發(fā)明產(chǎn)品在未添加合金元素的條件下 超過SGC570、S550⑶+Z要求強(qiáng)度，在滿足市場(chǎng)需求的同時(shí)，為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明為一種基于CSP-冷軋供料的冷基高強(qiáng)度鍍鋅板及生產(chǎn)方法，它解決了高 強(qiáng)度鍍鋅板添加合金元素導(dǎo)致生產(chǎn)成本高和冷軋高強(qiáng)鍍鋅板延伸性能不足的問題，所述冷 基高強(qiáng)度鍍鋅板的強(qiáng)度級(jí)別可滿足SGC570、S550GD+Z強(qiáng)度要求，并具有一定延伸性能。本發(fā)明主要改進(jìn)之處體現(xiàn)在如下四個(gè)方面1.對(duì)冷基高強(qiáng)度鍍鋅板成分進(jìn)行優(yōu)化配比，成分中不添加價(jià)格昂貴的合金元素， 以化學(xué)元素C、Mn的合理配比對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生顯著的強(qiáng)化效果。當(dāng)C含量在一定范圍內(nèi)增加 時(shí)，與Fe形成珠光體的體積分?jǐn)?shù)增加，將顯著增加產(chǎn)品強(qiáng)度；Mn除溶于鐵素體形成置換 固溶體增加強(qiáng)度外，還促進(jìn)珠光體的形成，其次Mn降低鐵素體開始轉(zhuǎn)化溫度，使冷卻后的 晶粒細(xì)化，提高了熱軋板及軋硬后的力學(xué)性能。普通鍍鋅板成分一般為C 0. 05-0. 07%, Mn=O. 20-0. 40%，本發(fā)明考慮到在冷硬卷退火過程中，成分含量將影響鍍鋅工藝的退火效 果，即冷硬組織回復(fù)及再結(jié)晶過程，以及考慮產(chǎn)品實(shí)際力學(xué)性能要求等，本發(fā)明將C控制在 0. 17-0. 23%范圍內(nèi)，Mn控制在0. 65-0. 85%范圍內(nèi)，在合金強(qiáng)化效果與后續(xù)工藝控制之間 達(dá)到較好平衡點(diǎn)。2.本發(fā)明方法熱軋板在CSP生產(chǎn)線實(shí)施。常規(guī)鍍鋅基板的熱軋工藝，為滿足后續(xù) 冷軋加工工序的需要，要求成品晶粒度級(jí)別降低，粗化晶粒，并降低屈服強(qiáng)度來改善變形抗 力和板型。因此，根據(jù)成品厚度不同，CSP常規(guī)工藝為R1粗軋機(jī)壓下率為45 50%，終 軋溫度為890士20°C，卷曲溫度為660士20°C。采用傳統(tǒng)的CSP變形制度和軋制工藝不能 滿足高強(qiáng)度的要求，因此，本發(fā)明對(duì)于CSP生產(chǎn)線生產(chǎn)的鍍鋅基板，通過優(yōu)化參數(shù)，制定相 應(yīng)的變形制度，以獲得所需的組織滿足力學(xué)性能要求。結(jié)合CSP熱軋工藝特點(diǎn)，控制板坯 加熱爐出爐溫度在1100 1150°C，減小粗軋壓下率為40% 45%，保證精軋總壓下；降低 CSP熱軋終軋溫度為850士20°C，以控制奧氏體再結(jié)晶程度，獲得奧氏體晶粒在較小尺寸， 以保證相變轉(zhuǎn)化的鐵素體晶粒在較小尺寸級(jí)別；同時(shí)加大冷卻水冷卻強(qiáng)度，降低卷取溫度 為580士20°C，可增加相變形核點(diǎn)并且阻礙鐵素體晶粒生長(zhǎng)速度，晶粒尺寸得到細(xì)化，從而 提高產(chǎn)品的強(qiáng)度；另一方面，低溫卷取使帶鋼在卷取前充分完成相變，阻礙卷取后殘余奧氏 體繼續(xù)發(fā)生相變?cè)阼F素體晶界處生成滲碳體，從而熱軋鋼板得到正常的鐵素體與珠光體組 織，使最終鋼材的力學(xué)性能得到改善。按照上述方法生產(chǎn)，鐵素體晶粒得到有效細(xì)化，強(qiáng)度 得以提高，經(jīng)檢測(cè)，晶粒平均尺寸范圍5-10 μ m左右。3.冷軋的作用是將帶鋼降低到想要獲得的厚度，另外通過冷軋加工硬化可以使帶 鋼獲得一定的力學(xué)性能。根據(jù)連續(xù)冷軋機(jī)組設(shè)備及工藝的特點(diǎn)，常規(guī)連軋的累積壓下率一 般控制在75-80%。冷軋后金屬組織經(jīng)外力作用變形，晶粒破碎，晶界及殘留晶粒內(nèi)部位錯(cuò) 增多，使冷硬板的力學(xué)性能具有強(qiáng)度高，延伸低的特點(diǎn)。本發(fā)明為了滿足相應(yīng)鍍鋅工藝及力 學(xué)性能的要求，將壓下率控制在45-65%。該工藝下，產(chǎn)品的變形程度降低，晶粒破碎程度下 降，為后續(xù)鍍鋅工藝提供了組織基礎(chǔ)。4.采用改良森吉米爾法利用冷軋帶鋼生產(chǎn)鍍鋅板，需進(jìn)行加熱和還原清潔，退火 溫度會(huì)影響基板的組織變化，加熱溫度過高，會(huì)促進(jìn)軋硬組織內(nèi)部點(diǎn)、線缺陷湮滅，導(dǎo)致晶粒的進(jìn)一步長(zhǎng)大，造成鍍鋅成品力學(xué)性能降低；但退火溫度過低，產(chǎn)品延伸性能差，造成直 燃段灼燒不充分，還原段還原不徹底，帶鋼表面還原速度下降，降低鋅層粘附性、甚至漏鍍。 本發(fā)明在實(shí)驗(yàn)室退火試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行工業(yè)試制，通過結(jié)合冷軋壓下率的調(diào)整，針對(duì)性的調(diào) 整鍍鋅加熱參數(shù)，優(yōu)化工藝參數(shù)為加熱段溫度590士20°C;還原段溫度為600士20°C。適當(dāng) 降低帶速至50m/min以下，保持較低的退火溫度同時(shí)延長(zhǎng)了還原時(shí)間10_15s，保證了還原 效果。該工藝下鍍鋅產(chǎn)品與普通結(jié)構(gòu)級(jí)冷基鍍鋅板相比，屈服強(qiáng)度達(dá)到了 450MPa及以上， 延伸性能得到了顯著改善，如表1。表1 本發(fā)明產(chǎn)品和普通工藝鍍鋅板對(duì)比
權(quán)利要求
一種冷基高強(qiáng)度鍍鋅板，其特征在于，化學(xué)成分配比為C0.17 0.23％；Mn0.65 0.85％；Si≤0.15％；P≤0.015％；S≤0.012％；Als0.015～0.030％；余量為Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷基高強(qiáng)度鍍鋅板，其特征在于其屈服強(qiáng)度為420 650Mpa，抗拉強(qiáng)度為550-700MPa，延伸率為9 25%，板厚為0. 7 2. 4mm。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述冷基高強(qiáng)度鍍鋅板的生產(chǎn)方法，其特征在于，它依次包 括熱軋、冷軋、鍍鋅工序，所述熱軋工序中，采用CSP工藝生產(chǎn)，加熱爐出爐溫度為1100 1150°C ；粗軋壓下率40% 45% ；終軋溫度850士20°C ；卷取溫度580士20°C ；所述冷軋工 序中的累計(jì)壓下率控制在45 65%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷基高強(qiáng)度鍍鋅板生產(chǎn)方法，其特征在于所述鍍鋅工序 中退火加熱段溫度為590士20°C，退火還原段溫度為600士20°C，均熱時(shí)間為30_45s，露點(diǎn) ^ 0°C。
全文摘要
一種冷基高強(qiáng)度鍍鋅板及生產(chǎn)方法，屬冶金板材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，目的是采用普通C-Mn成分冷軋板生產(chǎn)具有一定延伸要求的冷基高強(qiáng)度鍍鋅板及生產(chǎn)方法，并降低生產(chǎn)成本。其化學(xué)成分配比為C0.17-0.23％；Mn0.65-0.85％；Si≤0.15％；P≤0.015％；S≤0.012％；Als0.015～0.030％；余量為Fe。通過優(yōu)化成分設(shè)計(jì)，調(diào)整和優(yōu)化熱軋、冷軋、熱鍍鋅工序工藝參數(shù)，成分不添加微合金元素，保證高強(qiáng)度的同時(shí)提高產(chǎn)品延伸性，可明顯降低生產(chǎn)成本，提高材料使用的安全性能。經(jīng)檢驗(yàn)本發(fā)明產(chǎn)品屈服強(qiáng)度為420～650MPa，抗拉強(qiáng)度為550-700MPa，延伸率為9～24％。
文檔編號(hào)C21D8/02GK101956126SQ20101029736
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者吝章國, 徐斌, 朱建良, 蔣建朋, 許斌, 谷鳳龍 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司