[發明專利]短流程軋制鋅鋁鎂鍍層熱成形鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 201710495418.8
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107236853B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 方芳;杜小峰;胡寬輝;周少云;陳寅;毛新平;孫偉華
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;C23C2/02;C23C2/06;C23C2/40;C21D1/18
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

本發明公開了一種短流程軋制鋅鋁鎂鍍層熱成形鋼的方法，包括鐵水脫硫、電爐(或轉爐)冶煉、精煉、連鑄、均熱爐、軋制、層流冷卻、卷取、熱浸鍍、光整、落料、奧氏體化和模具沖壓成形淬火的步驟。本發明還公開了上述方法制備得到的短流程軋制鋅鋁鎂鍍層熱成形鋼。本發明相對現有技術減少了冷連軋工序，其工藝流程大大縮短，鋼水經連續澆鑄成中薄板坯后經短暫加熱后直接軋制成薄板，工序成本大幅降低。通過較高的氫氣還原和兩段露點控制，可使鋼板基體表面，形成細小致密的FeO和少量的Fe₃O₄氧化鐵皮，表面變得更加平滑，粗糙度降低，粒度均勻，后續浸鍍過程中鍍液與鋼基表面有較強的吸附力。

技術領域

本發明涉及熱壓成形領域，具體用于汽車部件的短流程軋制鋅鋁鎂鍍層熱成形鋼及其制造方法。

背景技術

在Zn-Al合金鍍層里加入少量的Mg元素不僅能增加鍍層的光澤度，細化晶粒，強化晶界，還能抑制Zn-Al合金鍍層的晶界腐蝕，消除雜質元素Sn和Cd等的不良作用。因此，熱鍍Zn-Al-Mg合金鍍層由于具有良好的耐蝕性和耐損傷性而具有廣闊的應用前景。

熱成形鋼在高溫加熱成形后具有很高的抗拉強度和在高溫下良好的成形性，從而可以成形復雜形狀、超高強度的零件，且具有成形精確，焊接性良好，沒有回彈等優點。作為汽車用鋼中強度級別最高的鋼種，熱成形鋼被廣泛用于汽車防碰撞的安全部件。隨著熱成形技術的發展，鍍層技術越來越多地應用于熱成形鋼。鍍層可以防止成形過程中表面氧化和脫碳，還能提高漆裝后的防腐蝕性能。

將鋅鋁鎂涂鍍應用到熱成形工藝上，使得鋼板鍍層經過熱沖壓后保持完整，并具有良好的涂裝性能。然而，傳統鍍層熱成形鋼的生產流程為：脫硫鐵水→轉爐冶煉→爐外精煉→連鑄→板坯加熱→熱連軋→酸洗+冷連軋→連續涂鍍→精整包裝→落料→加熱→模具沖壓淬火。生產工藝流程較長，成本較高。

為同時達到耐蝕性能提高和成本降低的目的，可以采用薄板坯連鑄連軋工藝生產熱成形鋼原板，再進行熱涂鍍和熱沖壓，最終獲得力學性能和鍍層質量均能滿足要求的汽車零部件。

由于薄板坯連鑄連軋所得鋼板表面與常規熱軋和冷軋態表面有較大差異，需要采用新的涂鍍工藝獲得優良的鍍層表面質量。

專利號為CN104419867A的專利發明了1250MPa級超高強鋅鋁鎂鍍層鋼板，鍍層化學成分重量百分數為：Al-1～15％、Mg-1～5％，Al/Mg≥1。所發明的帶鋼最大屈服強度為1250MPa，鍍前表面經過冷軋酸洗，且后續未進行熱壓成形。專利號為CN106282873 A的專利公開了一種熱沖壓鋼的合金鍍層及其制備方法，合金鍍層含量為：Zn-40～65％、Si-2～8％、Al-25～57％。所發明的鍍層Al含量過高，不適用于大批量汽車板的連續涂鍍生產管理。

發明內容

本發明的目的在于將短流程生產技術與連續熱浸鍍鋅鋁鎂鍍層技術有機串接，形成一種新型的短流程軋制鋅鋁鎂鍍層熱成形鋼的方法，達到“以熱代冷”1000MPa級以上超高強度熱成形鋼直接熱鍍新型鍍層，提高產品質量、降低能耗、提高生產效率、降低成本的目的。

為實現上述目的，本發明提供的短流程軋制鋅鋁鎂鍍層熱成形鋼的方法包括鐵水脫硫、電爐(或轉爐)冶煉、精煉、連鑄、均熱爐、軋制、層流冷卻、卷取、熱浸鍍、光整、落料、奧氏體化和模具沖壓成形淬火的步驟；

所述軋制步驟的終軋溫度為800～890℃，帶鋼成品厚度為0.8～2.0mm，軋制過程中采用支撐輥潤滑；