[發明專利]一種抗拉強度≥590MPa的合金化熱鍍鋅鋼及生產方法

在審

• 申請號: 201710422409.6
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107245664A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 楊震;陳宇;黃峰;潘立波;李箭
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C21D1/26;C21D8/02;C23C2/06;C23C2/40;C23C2/28
• 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，具體屬于一種抗拉強度≥590MPa的合金化熱鍍鋅鋼及生產方法。

背景技術

隨著汽車輕量化技術的發展，汽車用鋼向高強鋼方向發展已經成為必然趨勢。雙相鋼作為其中一員具有低屈服強度、高抗拉強度和良好塑性相結合的優勢，因此成為汽車用鋼的首選。與普通冷軋鋼相比，鍍鋅雙相鋼還具有優秀的抗腐蝕性能，保證汽車具有良好的耐銹蝕穿孔能力，其目前主要用于轎車的結構件和加強件，高表面質量的鍍鋅雙相鋼還可應用于汽車覆蓋件。合金化工藝是在鋼板鍍鋅過后，將其置于保溫爐中加熱，使鋅鐵原子發生進一步擴散，最終獲得鋅-鐵合金鍍層。與純鋅鍍層相比，鋅-鐵合金鍍層的標準電極電位更高，但仍然低于鐵，故具有更好的抗腐蝕性能，并且合金化鍍層具有更好的焊接性能和涂裝性能。目前汽車用鋼年需求量約為6000萬噸，因此，高強度合金化熱鍍鋅鋼在汽車市場具有十分廣闊的前景。

目前，450MPa抗拉強度級別以下的合金化熱鍍鋅鋼的生產技術已經相對成熟，然而，隨著強度級別的提升，合金化熱鍍鋅鋼的生產會遇到許多瓶頸，如：鍍層的粉化和合金化后鋼板力學性能的降低。鍍層的粉化是由于合金化鍍層中相結構分布不合理，塑性的δ相在鍍層中沒有達到足夠比例（≥70%）或是形成了連續的Γ相，這主要是由合金化熱鍍鋅工藝不合理造成的，如合金化溫度過高，合金化時間過長等；鋼板力學性能降低是由于在傳統合金化工藝中，合金化溫度在500℃以上，隨著合金化時間延長，鋼基中馬氏體不斷分解并部分轉化為貝氏體，馬氏體體積分數的減少導致合金化熱鍍鋅鋼的力學性能下降。

另外，從現有技術來看，所使用的熱鍍鋅鋼的基板，均含有Nb元素。之所以加Nb，是大家認為Nb是強烈的碳、氮化合物形成元素，在鋼中主要以Nb(C、N)形式存在，阻止奧氏體晶粒的長大，最終使鐵素體晶粒尺寸變小，細化組織，從而達到強化鋼基的目的，并認為如果加入元素Ti，則認為其會由于在奧氏體化的過程中形成的TiO2和TiN含量高且分布不均勻，會降低鋼的純凈度和表面質量。然而，Nb作為一種貴金屬資源，其市場價格比Ti高，向高強鋼中加入Nb會極大提高生產成本。

如經初步檢索：

中國專利號為CN201510454446.6的文獻，其公開了《一種抗拉強度440MPa級的汽車用合金化熱鍍鋅鋼及生產方法》，該方法中采用的鋅鍋Al含量偏高，為0.120～0.135%，導致所需合金化時間過長，為10～25s，這會使得鍍層中Γ相增多，鍍層抗粉化性能下降；同時，鋼基的強度會隨著合金化時間延長而降低。

中國專利號為CN201510828968.8的文獻，其公開了《一種450MPa級厚規格熱鍍鋅鋼及其生產方法》，中國專利號為CN201610735291.8的文獻，其公開了《一種屈服強度為310MPa級的鐵-鋅鍍層鋼板及生產方法》，此文獻均為通過添加Nb，達到細化晶粒，從而強化鋼基的目的，但提高了生產成本。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的高強鋼鍍層粉化嚴重和合金化后鋼基力學性能下降的不足，提供一種在保證抗拉強度≥590Mpa、屈服強度≥340MPa，延伸率≥20%，n≥0.14的條件下，通過加入元素Ti，達到凈化晶界的作用，并使合金化時間降低至5～9s的抗拉強度≥590MPa的合金化熱鍍鋅鋼及生產方法。

實現上述目的的措施：

一種抗拉強度≥590MPa的合金化熱鍍鋅鋼，其鋼基組分及重量百分比含量為C：0.080～0.095，Mn：1.65～1.85%，Si：0.010～0.015%，P≤0.01%，S≤0.006%，Al：0.02～0.03%，Ti：0.06～0.08%,其余為Fe及不可避免的雜質。

優選地：C的重量百分比含量為0.085～0.091%。

優選地：Si的重量百分比含量為0.011～0.014%。

優選地：Ti的重量百分比含量為0.063～0.073%。

生產一種抗拉強度≥590MPa的合金化熱鍍鋅鋼的方法，其步驟：

1）經常規進行熱軋、冷卻、卷曲、酸洗及冷軋；

2）進行連續退火，并控制退火溫度控制在790～810℃，鋼帶運行速度在110～120m/min；

3）進行連續熱鍍鋅，當鋼板的溫度降至480±5℃時，放入溫度為460±5℃鋅液鍋中進行熱浸鍍；控制鋅鍋中Al含量在0.100～0.110%；

4）進行合金化：將鋼板置入500-520℃合金化爐中進行合金化，合金化時間在5～9s；