一種熱浸鍍鋅用的TRIP-added高強(qiáng)鋼及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于冶金材料領(lǐng)域，具體涉及一種熱浸鍍鋅用的TRIP-added高強(qiáng)鋼及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的用于熱浸鍍鋅流程的TRIP-added高強(qiáng)鋼化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比為：C0.16~0.20%，Al1.1~1.2%，Mn0.6~0.8%，P0.06~0.08%，Si0.03~0.05%，Nb0.05~0.07%，Mo0.19~0.21%，Cr0.19~0.21%，余量為Fe，其生產(chǎn)方法是對鋼坯進(jìn)行第一階段的奧氏體單相區(qū)軋制，然后進(jìn)行第二階段的兩相區(qū)大壓下量軋制，再采用快速冷卻，熱軋板冷卻酸洗后進(jìn)行多道次冷軋，冷軋板進(jìn)行高溫短時間保溫和貝氏體區(qū)緩慢冷卻，熱處理后進(jìn)入鋅鍋進(jìn)行熱浸鍍鋅。本發(fā)明能大幅減少在連續(xù)退火鍍鋅過程中的選擇性氧化，提高其可鍍性，并保證其強(qiáng)塑積在20GPa%以上。
【專利說明】—種熱浸鍍鋅用的”1—30101601高強(qiáng)鋼及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金材料領(lǐng)域，具體涉及一種熱浸鍍鋅用的高強(qiáng)鋼及其生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于！'(11-8118^01-11181:1011 111(11106(1鋼良好的強(qiáng)韌性，越來越多地被應(yīng)用在汽車制造行業(yè)。為了防止汽車板在使用過程中出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，需進(jìn)行防腐處理，其中應(yīng)用最廣泛、生產(chǎn)效率最高的方法是對其進(jìn)行連續(xù)熱浸鍍鋅。但是由于
鋼中較高的合金元素，尤其是硅和錳，會在退火過程中出現(xiàn)選擇性氧化，造成鋼板表面質(zhì)量下降，嚴(yán)重影響鋼板的可鍍性。由于合金元素硅、錳元素相比鐵更容易與氧發(fā)生氧化反應(yīng)，因此，從工藝方面無法完全解決其氧化問題。減少易氧化元素在鋼中的含量是從根本上解決選擇性氧化問題的唯一方法。目前，有許多學(xué)者提出了在成分設(shè)計上以鋁代硅的思想，但是其鋼中錳含量依然在1.5%左右，甚至更高，仍然無法很好地解決選擇性氧化問題。
[0003]在加工工藝方面，普通冷軋鋼的連續(xù)退火工藝為:加熱到奧氏體-鐵素體兩相區(qū)，保溫一段時間，形成奧氏體和鐵素體雙相組織(其中奧氏體體積分?jǐn)?shù)約為30-50%〉，隨后以一定速度冷卻到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度，等溫保溫一定時間，再以一定速度冷卻到室溫。但是在連續(xù)退火鍍鋅生產(chǎn)線上，由于受到鋅熔點溫度的限制，鋅鍋的溫度必須在4501以上，而普通鋼中的貝氏體轉(zhuǎn)變溫度一般在4501以下，因此，在連續(xù)退火熱浸鍍鋅生產(chǎn)線上生產(chǎn)鋼會受到限制，其性能將受到很大影響。
[0004]鋼的最終性能與殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)和穩(wěn)定性密切相關(guān)。若能使材料的最終組織得到細(xì)化，根據(jù)他11-？6化11公式，材料的強(qiáng)度將會進(jìn)一步提高，且不破壞其韌性。而且，當(dāng)殘余奧氏體得到細(xì)化，其穩(wěn)定性將會進(jìn)一步增加，更加有利于強(qiáng)度和韌性的提高。但是，在普通軋制和退火工藝條件下，鋼很難形成細(xì)晶組織。目前，兩相區(qū)軋制是一種獲得細(xì)晶鋼的有效方法，即在鐵素體和奧氏體兩相區(qū)進(jìn)行軋制，隨后進(jìn)行空冷或者貝氏體等溫轉(zhuǎn)變處理。但是，普通兩相區(qū)軋制主要針對熱軋鋼，得到的產(chǎn)品尺寸較厚，無法在連續(xù)熱浸鍍鋅設(shè)備上進(jìn)行生產(chǎn)。另外一方面，普通成分鋼兩相區(qū)溫度較低，軋制時所需軋制力大，對設(shè)備要求高，也容易造成設(shè)備損壞，操作起來難度大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種熱浸鍍鋅用的高強(qiáng)鋼及其生產(chǎn)方法，目的是解決高強(qiáng)鋼熱浸鍍鋅過程中的選擇性氧化問題。
[0006]本發(fā)明的熱浸鍍鋅用的高強(qiáng)鋼，其化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比為?0.16^0.20%，八 1 1.1^1.2%，胞 0.6^0.8%，？ 0.06^0.08%，81 0.03^0.05%，恥 0.05^0.07%，10 0.19?0.21%，0 0.19?0.21%，余量為？6。
[0007]本發(fā)明的熱浸鍍鋅用的高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法按照以下步驟進(jìn)行:
(1)按照質(zhì)量百分比為:00.16%1 20%，八 1 1.1 ?1.2%，胞 0.6?0.8%，？ 0.06?0.08%，81 0.03?0.05%，他 0.05?0.07%，1。0.19?0.21%，0 0.19?0.21%，余量為？6 的設(shè)定成分冶煉鋼水，鋼水澆鑄成坯后，再加熱至120(^13001保溫廣2小時，然后鍛造成方坯進(jìn)行第一階段的奧氏體單相區(qū)軋制，壓下量為50飛5%，控制開軋溫度1200?1250 '終軋溫度1100^1150 %，然后進(jìn)行第二階段的兩相區(qū)大壓下量軋制，壓下量為70?85%，控制開軋溫度1000?10501，終軋溫度800?830 ?，然后快速冷卻至室溫，得到熱軋板；
(2)冷卻后的熱軋板酸洗后進(jìn)行多道次軋制，控制壓下量在60?85%，得到冷軋板；
(3 )在體積分?jǐn)?shù)59(^+95%?的條件下，露點控制為-25^-35^,將冷軋板加熱到850?9001，保溫5?158，然后以30?50。以8的速度冷卻到550?650 1然后以0.5?2。以8的速度緩冷到455?457 '最后進(jìn)入鋅鍋進(jìn)行熱浸鍍鋅，得到的鍍鋅鋼板表面平整，無漏鍍或鍍鋅不均勻處，其強(qiáng)塑積至少為20即％。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點和有益效果是:
(1)普通III？？鋼中31、胞含量都在1.5%以上，本發(fā)明大幅度降低了現(xiàn)有鋼中的合金元素，從而能大幅減少在連續(xù)退火鍍鋅過程中的選擇性氧化，提高其可鍍性，由于八1元素含量高，胞元素含量相對較低，該鋼種慫3溫度超過10001，經(jīng)熱軋后得到的是具有拉長狀態(tài)的鐵素體和馬氏體的雙相組織；
(2)本發(fā)明解決了熱浸鍍鋅流程與鋼傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中貝氏體保溫溫度差異的矛盾，與熱浸鍍鋅生產(chǎn)流程具有更好的兼容性；
(3)本發(fā)明在熱軋后采用快速冷卻和高溫快速退火工藝，能有效地縮短生產(chǎn)時間，提高效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明實施例1的熱浸鍍鋅用的高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)流程圖。

【具體實施方式】
[0010]實施例1
本實施例的熱浸鍍鋅用的高強(qiáng)鋼，其化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比為40.16%，八 1 1.05%，胞 0.8%，？ 0.07%，81 0.05%，他 0.06%，1。0.19%，0 0.19%，余量為？6。
[0011]本實施例的熱浸鍍鋅用的高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法按照以下步驟進(jìn)行:
(1)按照質(zhì)量百分比為:?:0.16%，八 1 1.05%，胞 0.8%，？ 0.07%，81 0.05%，吣 0.06%，10 0.19%，0 0.19%，余量為的設(shè)定成分冶煉鋼水，在真空感應(yīng)爐中澆注成130?鑄坯，將坯料切頭去尾，加熱至12501，保溫2小時，在此溫度下鍛造成60111111X60111111X800111111的板料，然后用鋸床加工成60111111X60111111X80111111的方坯，進(jìn)行第一階段的3道次奧氏體單相區(qū)快速軋制，每道次壓下分配為60-42-31-21！^，控制開軋溫度1200 ?，終軋溫度11001，然后進(jìn)行第二階段的兩相區(qū)大壓下量軋制，壓下分配為21-15-11-8-6臟，控制開軋溫度10501，終軋溫度800 1然后層流冷卻至室溫，得到熱軋板；
(2)冷卻后的熱軋板酸洗后進(jìn)行7道次軋制，控制壓下量在60%，得到冷軋板；
(3)將冷軋板加熱到8801，保溫158，然后以50。以8的速度冷卻到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度6001然后以0.5^0/8的速度緩冷到455 '其中，退火階段氣氛為體積分?jǐn)?shù)為5%的$+?，露點控制為-301，冷卻到4551后立即進(jìn)入鋅鍋進(jìn)行熱浸鍍鋅并保持15秒，鋅鍋溫度為4551，鋅液鋁含量為0.12%，隨后吹氣冷卻到室溫，得到熱鍍鋅的高強(qiáng)鋼板，得到的鍍鋅鋼板表面平整，無漏鍍或鍍鋅不均勻處，其強(qiáng)塑積至少為20即％。
[0012]實施例2
本實施例的熱浸鍍鋅用的高強(qiáng)鋼，其化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比為40.18%，八 1 1.2%，III 0.7%，？ 0.08%，81 0.04%，恥 0.07%，1。0.21%，0 0.20%，余量為？6。
[0013]本實施例的熱浸鍍鋅用的高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法按照以下步驟進(jìn)行:
(1)按照質(zhì)量百分比為:00.18%，八 1 1.2%，胞 0.7%，？ 0.08%，81 0.04%，他 0.07%，1。0.21%，0 0.20%，余量為的設(shè)定成分冶煉鋼水，在真空感應(yīng)爐中澆注成130?鑄坯，將還料切頭去尾，加熱至12001，保溫1小時，在此溫度下鍛造成60111111X60111111X800111111的板料，然后用鋸床加工成60皿乂 60皿乂 80皿的方坯，進(jìn)行第一階段的3道次奧氏體單相區(qū)快速軋制，壓下量為50%，控制開軋溫度1250 ?，終軋溫度1150 ?，然后進(jìn)行第二階段的兩相區(qū)大壓下量軋制，壓下量為85%，控制開軋溫度10201，終軋溫度830、然層流冷卻至室溫，得到熱軋板；
(2)冷卻后的熱軋板酸洗后進(jìn)行多5道次軋制，控制壓下量在85%，得到冷軋板；
(3)將冷軋板加熱到9001，保溫58，然后以50。以8的速度冷卻到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度6501然后以代/8的速度緩冷到4561，其中，退火階段氣氛為體積分?jǐn)?shù)為5%的$+?，露點控制為-301，冷卻到4561后立即進(jìn)入鋅鍋進(jìn)行熱浸鍍鋅并保持15秒，鋅鍋溫度為4561，鋅液鋁含量為0.12%，隨后吹氣冷卻到室溫，得到熱鍍鋅的高強(qiáng)鋼板，得到的鍍鋅鋼板表面平整，無漏鍍或鍍鋅不均勻處，其強(qiáng)塑積至少為20即％。
[0014]實施例3
本實施例的熱浸鍍鋅用的高強(qiáng)鋼，其化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比為4
0.20%，八 1 1.1%，III 0.6%，？ 0.06%，81 0.05%，恥 0.05%，1。0.20%，0 0.21%，余量為？6。
[0015]本實施例的熱浸鍍鋅用的高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法按照以下步驟進(jìn)行:
(1)按照質(zhì)量百分比為:00.20%，八 1 1.1%，胞 0.6%，？ 0.06%，81 0.05%，他 0.05%，
0.20%，0 0.21%，余量為的設(shè)定成分冶煉鋼水，在真空感應(yīng)爐中澆注成130?鑄坯，將坯料切頭去尾，加熱至13001，保溫1.5小時，在此溫度下鍛造成800111111的板料，然后用鋸床加工成60皿乂 60皿乂 80皿的方坯，進(jìn)行第一階段的3道次奧氏體單相區(qū)快速軋制，壓下量為60%，控制開軋溫度1220 ?，終軋溫度1120 ?，然后進(jìn)行第二階段的兩相區(qū)大壓下量軋制，壓下量為75%，控制開軋溫度10001，終軋溫度810、然后層流冷卻至室溫，得到熱軋板；
(2)冷卻后的熱軋板酸洗后進(jìn)行8道次軋制，控制壓下量在75%，得到冷軋板；
(3)將冷軋板加熱到8501，保溫138，然后以50。以8的速度冷卻到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度5501，然后以0.5^0/8的速度緩冷到457、其中，退火階段氣氛為體積分?jǐn)?shù)為5%的％+隊，露點控制為-301，冷卻到4571后立即進(jìn)入鋅鍋進(jìn)行熱浸鍍鋅并保持15秒，鋅鍋溫度為4571，鋅液鋁含量為0.12%，隨后吹氣冷卻到室溫，得到熱鍍鋅的高強(qiáng)鋼板，得到的鍍鋅鋼板表面平整，無漏鍍或鍍鋅不均勻處，其強(qiáng)塑積至少為20即％。
【權(quán)利要求】
1.一種熱浸鍍鋅用的TRIP-added高強(qiáng)鋼，其特征在于化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比為:C0.16?0.20%, Al 1.Γ1.2%, Mn 0.6?0.8%, P 0.06?0.08%, Si 0.03?0.05%, Nb 0.05?0.07%,Mo 0.19?0.21%, Cr 0.19?0.21%，余量為 Fe。
2.權(quán)利要求1所述的熱浸鍍鋅用的TRIP-added高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行:
(1)按照質(zhì)量百分比為:C0.16%?0.20%, Al 1.Γ?.2%, Mn 0.6?0.8%, P 0.06?0.08%,Si 0.03?0.05%, Nb 0.05?0.07%, Mo 0.19?0.21%, Cr 0.19?0.21%，余量為 Fe 的設(shè)定成分冶煉鋼水，鋼水澆鑄成坯后，再加熱至120(T1300°C保溫f 2小時，然后鍛造成方坯進(jìn)行第一階段的奧氏體單相區(qū)軋制，壓下量為50飛5%，控制開軋溫度120(Γ1250 '終軋溫度110(T1150 °e，然后進(jìn)行第二階段的兩相區(qū)大壓下量軋制，壓下量為7(Γ85%，控制開軋溫度100(Tl050°C，終軋溫度80(T830 °G，然后快速冷卻至室溫，得到熱軋板； (2)冷卻后的熱軋板酸洗后進(jìn)行多道次軋制，控制壓下量在6(Γ85%，得到冷軋板； (3 )在體積分?jǐn)?shù)5%Η2+95%Ν2的條件下，露點控制為-25'35°C，將冷軋板加熱到85(T900°C，保溫5?15s，以3(T50°C/s的速度冷卻到550?650 °G，再以0.5?2°C/s的速度緩冷到455?457 °G，最后進(jìn)入鋅鍋進(jìn)行熱浸鍍鋅，得到的鍍鋅鋼板表面平整，無漏鍍或鍍鋅不均勻處，其強(qiáng)塑積至少為20GP%。
【文檔編號】C23F17/00GK104451400SQ201410666399
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】邸洪雙, 張潔岑, 鄧永剛, 黃慧強(qiáng), 閆寧 申請人:東北大學(xué)