[發明專利]一種420MPa級汽車大梁用鍍層鋼及生產方法

有效

• 申請號: 201510545093.0
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105088066B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 劉斌;王孟;賀嘯秋;趙江濤;劉永前;王立新;楊海林;彭濤
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C21D8/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明涉及一種汽車用鋼及生產方法，具體地屬于一種420MPa級熱軋結構用鍍層鋼及生產方法。

背景技術

鍍層用熱軋鋼在對于表面質量要求較高的汽車大梁得到廣泛應用。熱鍍鋅鋼板表面具有鍍層光亮、色澤均勻，良好的耐久性和美觀性的特點；同時，汽車大梁等零件還要求鋼材有良好的抗凹性，及應具有高屈強比。

目前，就其汽車大梁鋼仍在Q345、Q235等級別鋼種，再在此類鋼種表面熱鍍鋅層。由于汽車工業的不斷發展，其已不能滿足制造高強度汽車結構件及其表面熱鍍鋅的要求。為此，鋼鐵行業廠商均在積極開展有關方面的研究及開發工作。

現有技術中，對于鋼板的冷卻均采用一個較低或常規的穩定冷卻速度冷卻到要求的溫度，經本申請人的大量分析研究，采用此冷卻方式生產的鋼板，為達到規定的強度和組織，往往需要添加較多的合金元素，生產成本較高。

經初步檢索，中國專利申請號為CN201310064053.5的文獻，公開了一種400MPa級以上鍍鋅高強結構鋼，其組分及含量為：C：0.06-0.10%，Mn：0.4-1.0%，Si：0.10-0.30%，P≤0.015%，S≤0.015%，Als：0.02-0.05%，Nb：0.01-0.05%，余量為Fe。該文獻雖然通過采用添加微量的Nb元素達到提高強度的目的，從而減少C、Si、Mn元素的加入量，提高了焊接性能，改善了鋼材的脆性，提高了延伸性能。但其存在：一是由于其將Si作為有效元素，且含量高，這會使鋼坯在加熱過程中容易產生大量的Si的氧化物，而嚴重影響鋼板表面質量。同時鋼中的Si含量高還會在后續熱鍍鋅時，生成疏松的ζ合金相，導致鍍層出現附著力下降的問題，使鍍鋅后的表面質量進一步惡化，而導致合格率下降，更主要是不能滿足汽車生產廠商的更高要求。另一方面，其在冷卻階段采用的是先緩冷后在10～30℃/秒的冷卻速度冷卻到設定溫度，容易造成鋼材組織分布不均勻，從而影響鋼板性能的穩定性。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足，提供一種具有優良鍍層附著力，鍍鋅后的鋼板表面質量更加優良的前提下，通過采用軋后超快速分段冷卻工藝，能保證屈服強度≥420MPa、抗拉強度480-620MPa，延伸率能夠達到A≥21%，180°橫向彎曲試驗D=0.5a合格，屈強比達到0.85以上的420MPa級汽車大梁用鍍層鋼及生產方法。

實現上述目的的措施：

一種420MPa級汽車大梁用鍍層鋼，其化學成分及重量百分比含量為：C：0.06~0.09%，Si≤0.025%，Mn：0.80~1.00%，P≤0.015%，S≤0.008%，Als：0.020~0.060%，Nb：0.015~0.025%，余量為Fe及不可避免的雜質。

優選地：Si的重量百分比含量不超過0.012%。

優選地：Nb的重量百分比含量在0.015~0.021%。

生產一種420MPa級汽車大梁用鍍層鋼的方法，其步驟：

1）經轉爐冶煉后進入氬站吹氬，并常規加鋁線脫氧及成分調整；控制吹氬時間：底吹不低于4min，頂吹不低于5min；

2） 經出鋼并連鑄成坯后對鑄坯加熱，其加熱溫度控制在1260~1295℃，加熱時30~40min；

3） 進行分段熱軋，并控制粗軋結束溫度在1070~1100℃，控制精軋終軋溫度在860~890℃；

4） 采用變速度冷卻方式進行層流冷卻，即：先在冷卻速度為100~120℃/秒下冷卻至690~745℃，再按照5~10℃/秒的冷卻速度冷卻至卷取溫度；

5）進行卷取，控制卷取溫度在610~630℃；

6）進行精整及后工序。

本發明中各組分及主要工藝的作用及控制的理由：

碳：碳是廉價的固溶強化元素。根據本鋼種的應用范圍，主要用于加工鍍層用大梁、送變電塔等零件，需要進行一定程度的沖壓變形加工，因此要求材料在滿足強度要求的同時，具有良好的冷成形性能。如果其含量小于0.06%，則不能滿足材料強度的要求；如果其含量大于0.09%，則不能滿足材料的良好成形性能。所以，將其含量限定在0.06～0.09%范圍。