[發明專利]一種連續熱鍍鋅烘烤硬化鋼板提升耐時效性能的生產方法

有效

• 申請號: 202010573401.1
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111850263B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 佟皚男;繆心雷;吳慶美;邵炳偉;彭彪
• 申請（專利權）人: 鞍鋼蒂森克虜伯汽車鋼有限公司
• 主分類號: C21D3/04
• 分類號: C21D3/04;C23C8/18;C21B13/00;C21D1/26;C21D1/74;C21D6/00;C21D9/00;C21D9/573;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

一種連續熱鍍鋅烘烤硬化鋼板提升耐時效性能的生產方法，在連續熱鍍鋅生產線上的立式連續加熱爐內，增設噴吹裝置，將水或水蒸氣混合到氮氣中，并通過噴吹裝置噴吹到正在退火過程的鋼板表面；或者往立式連續加熱爐內的局部區域滴注水或水蒸氣，對鋼板表面進行脫碳和氧化，氧化后的鋼板表面在后續的均熱、冷卻區段，被氫還原成貧碳的海綿鐵。本發明通過噴吹裝置對正在退火過程的鋼板表面噴吹水或水蒸氣，改變了局部的氣氛狀態。使得原來的還原性氣氛在一定爐段區域內變成輕微氧化氣氛，在溫度作用下，鋼板表面的碳發生氧化反應，生成C₂O氣體脫離鋼板，從而調整鋼板表面的游離碳含量以及得到一定厚度的貧碳層，達到提升鋼板耐時效性的目的。

技術領域

本發明涉及冶金-金屬材料加工領域，尤其涉及一種連續熱鍍鋅烘烤硬化鋼板提升耐時效性能的生產方法。該產品應用于汽車外覆蓋件。

背景技術

超低碳烘烤硬化鋼是一種在沖壓成形前具有較低的屈服強度，經過沖壓成形，通過烤漆溫度時效處理后，屈服強度可以得到一定程度提高的優質汽車用鋼板，主要用于汽車外板。此產品特點是：實現了產品強度、深沖性能和零件抗凹陷性能三者的有機結合。與此同時，此產品缺點為如果時效指數(AI值＞30MPa)或者烘烤硬化值(BH2)大于50Mpa，存放不到三個月，再沖壓時，容易引起沖壓桔皮或開裂。產生此缺陷的本質原因為產品游離碳、氮含量較大，在時間和溫度雙重作用下，固溶在鐵素體中的C、N原子，會從鐵素體晶格中析出，從而引起抗拉強度、屈服強度等機械性能發生一定程度的變化。我們希望在常溫下這一變化程度越低越好；沖壓以后變化越大越好，就是利用其沖壓成形時較低的屈服強度、烤漆時獲得較高的屈服強度這一特性，獲得良好的加工性能和優良的使用性能。

烘烤硬化性能，BH性，(即Bake Hardening Ability)是指鋼板在退火、熱鍍鋅平整后的供貨狀態下有較低的屈服強度，適合于沖壓；該沖壓件在隨后的涂漆烘烤過程中，受溫度的影響，屈服強度在一定范圍內得到提升，這個提升值就稱為烘烤硬化值，簡稱BH值。獲得烘烤硬化值的前提條件是，鋼中要有一定數量的游離碳。

由于該鋼種在自然溫度條件下也會發生機械性能變化，這個變化是不利于保持其加工性能的因素，因此要盡可能控制其變化在最小范圍內。為了考核這一特性，人們稱其為耐時效性。對于耐時效性，人們通常用耐時效時間長短或者用時效指數AI值來衡量烘烤硬化鋼板的常溫時效性。

測BH值的條件是，預拉伸應變量2％，時效條件為170℃、20分鐘；AI值的預拉伸應變量8％，時效條件為100℃，l小時。

BH值和AI值，二者的評價方法和數值都很相似，通常BH值高，AI值也必然高。并且AI值總是小于BH值。

在自然時效過程中C、N原子多沿位錯析出，如果晶格當中含有過多的游離碳或者氮，這個時效過程時間就會很短，不足以滿足周轉過程的需要，在沖壓時，由于機械性能變壞，影響加工性能；除了影響機械性能以外，有時還會因為形成了“柯氏氣團”影響沖壓件的表面質量。

由于時效鋼種有這一特性，我們就要盡可能利用其優點，避免其缺點。開發一種耐時效的熱鍍鋅烘烤硬化鋼，或者開發一種提升其耐時效的制造方法，爭取盡可能長一些的存放周期，具有重要的經濟效益和社會效益。