[發明專利]一種寬熱成形加熱工藝窗口的鋅基鍍層熱成形鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 201910695956.0
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110273111B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 崔磊;詹華;陳樂;周世龍;孫立
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/34
• 分類號: C22C38/34;C22C38/38;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/28;C22C38/32;C23C2/06;C23C2/40;C21D8/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 尹婷婷

本發明公開了一種寬熱成形加熱工藝窗口的鋅基鍍層熱成形鋼及其制備方法，所述鋅基鍍層熱成形鋼包括以下重量百分比的化學成分：C：0.10％～0.50％、Si：≤2％、Mn：0.5％～2.5％、P：0.030～0.10％、S：≤0.030％、Al：0.030％～0.070％、Cr：0.1％～0.5％、N≤0.009％、Ti：0?0.1％、B:0.0010％～0.02％，余量為Fe和不可避免的雜質。本發明在傳統的熱成形鋼產品中添加0.030?0.10％的P元素，使得熱成形過程中鋅鐵合金化反應速率降低，當加熱時間較長時、鍍層中仍含有較高比例的Γ相，從而使鍍層仍具有較高的耐蝕性能，使鋅基鍍層熱成形鋼產品的加熱工藝窗口相較于傳統產品擴大近一倍，同時熱成形鋼中B元素的存在能有效的防止P在晶界的偏聚所引起的二次加工脆化現象。

技術領域

本發明涉及熱沖壓產品及其制造方法，具體涉及一種寬熱成形加熱工藝窗口的鋅基鍍層熱成形鋼及其制備方法。

背景技術

近年來，高強減薄、節能減排一直是汽車行業的主要發展趨勢，其中，熱沖壓是實現產品高強化的一種常用方式，它是通過熱處理和高溫成形相結合的方式來實現產品高強度。常用的熱沖壓產品主要有：前、后門左右防撞桿(梁)、前、后保險杠、A柱加強板、B柱加強板、C柱加強板、板中通道、車頂加強梁等安全結構件，這些熱沖壓產品具有強度高、形狀復雜、成形性好、高尺寸精度、回彈小等特點。

根據零件的服役情況，熱沖壓用鋼表面狀態分為裸板和帶鍍層的鋼板，由于帶鍍層的熱沖壓鋼板相對于裸板可以省掉熱沖壓后的噴丸處理，正越來越受到重視。最常用的有鋁或者鋁合金鍍層熱沖壓鋼及鋅基鍍層熱沖壓鋼，鋅基鍍層熱成形鋼具備鋁硅鍍層熱成形鋼產品所不具備的陰極保護作用，耐蝕性能更佳；同時鋅基鍍層熱成形鋼產品相較于Al-Si鍍層產品，熱成形加熱溫度低、時間更短(如圖1所示)，更節能，因此具有廣闊的應用前景。

鋅基鍍層熱成形鋼產品相較于與鋁硅鍍層熱成形鋼產品雖然加熱溫度低、加熱時間短，有利于節能，但同時其工藝窗口也更窄，尤其是當熱成形加熱時間窗口過短時，會對熱成形零件生產過程產生較大影響。如果熱成形線出現故障停機，料片于爐內加熱時間超過最大允許時間時，鍍層過合金化，Zn-Fe合金層中Γ相比例降低甚至消失，從而導致鍍層耐蝕性能的下降。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種寬熱成形加熱工藝窗口的鋅基鍍層熱成形鋼及其制備方法，其加熱工藝窗口相較于傳統產品擴大近一倍。

本發明采取的技術方案為：

一種寬熱成形加熱工藝窗口的鋅基鍍層熱成形鋼，所述鋅基鍍層熱成形鋼包括以下重量百分比的化學成分：C：0.10％～0.50％、Si：≤2％、Mn：0.5％～2.5％、P：0.030～0.10％、S：≤0.030％、Al：0.030％～0.070％、Cr：0.1％～0.5％、N≤0.009％、Ti：0-0.1％、B:0.0010％～0.02％，余量為Fe和不可避免的雜質。

進一步地，所述鋅基鍍層熱成形鋼優選為包括以下重量百分比的化學成分：C：0.20％～0.25％、Si：0.2～0.4％、Mn：1.2～1.4％、P：0.0353～0.08％、S：≤0.003％、Al：0.040％～0.050％、Cr：0.15％～0.25％、N≤0.003％、Ti：0.02～0.03％、B：0.0018％～0.0030％，余量為Fe和不可避免的雜質。

本發明還提供了所述寬熱成形加熱工藝窗口的鋅基鍍層熱成形鋼的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：鐵水預處理、轉爐冶煉、合金微調站、LF爐精煉、連鑄、熱軋、冷軋、連續退火熱鍍鋅。

進一步地，所述鐵水預處理步驟中：鐵水脫硫后目標[S]≤0.0050％，前扒渣亮面大于70％，后扒渣亮面大于80％；

所述轉爐冶煉步驟中：全程吹氬，出鋼進行脫氧合金化，同時加強出鋼擋渣操作。