[發(fā)明專利]一種600MPa級熱基鋅鋁鎂高強(qiáng)鋼及其制備方法

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• 申請日: 2023-03-29
• 公開（公告）號: CN116397176A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張青;薛仁杰;谷輝格;王立輝;弓俊杰;董伊康;宋帥;陳屹松
• 申請（專利權(quán)）人: 河鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/02;C21D8/02;C23C2/20;C23C2/06;C23C2/02
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

本發(fā)明公開了一種600MPa級熱基鋅鋁鎂高強(qiáng)鋼及其制備方法，所述高強(qiáng)鋼化學(xué)成分組成及其質(zhì)量百分含量為：C：0.05～0.10%，Si≤0.10%，Mn：0.8～1.10%，P≤0.020%，S≤0.004%，Al：0.020～0.060%，Nb+Ti：0.015～0.035%，Cr：0.20～0.50%，Mo：0.20～0.50%，N≤0.0060%，O≤0.0020%，余量為Fe及不可避免雜質(zhì)。制備方法，包括冶煉、軋制、熱鍍鋅工序。本發(fā)明熱基鋅鋁鎂高強(qiáng)鋼的抗拉強(qiáng)度≥600MPa，屈服強(qiáng)度410～520MPa，斷后延伸率A80≥30%，是汽車結(jié)構(gòu)件輕量化較理想的材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高強(qiáng)鋼制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種600MPa級熱基鋅鋁鎂高強(qiáng)鋼及其制備方法。

背景技術(shù)

基于碳減排與節(jié)能降耗的需求，汽車輕量化是一全球性發(fā)展的趨勢。為了實現(xiàn)汽車輕量化與安全性的提升，越來越多的高強(qiáng)鋼被應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)件設(shè)計制造中，以600MPa級強(qiáng)度高強(qiáng)鋼比例最高，且多以薄規(guī)格冷軋或冷基鍍鋅板為主。600MPa級強(qiáng)度高強(qiáng)鋼冷軋或冷基鍍鋅板往往生產(chǎn)工序長成本高，無法實現(xiàn)降本增效的目的。為了提高材料壽命與降低生產(chǎn)成本，寶武與鞍山鋼鐵等先進(jìn)鋼鐵企業(yè)已完成了薄規(guī)格600MPa熱軋高強(qiáng)鋼的開發(fā)，然而耐蝕性問題一直制約其在汽車制造中的批量化應(yīng)用。一般涂鍍汽車用鋼較熱軋板與冷軋板具有明顯的耐蝕優(yōu)勢，因此，開發(fā)一種短流程低成本高強(qiáng)塑性的熱基鋅鋁鎂高強(qiáng)鋼是當(dāng)務(wù)之急。

中國專利CN113215486A《一種熱基鍍鋅高擴(kuò)孔雙相鋼及其制備方法》提出了一種450MPa熱基鍍鋅雙相鋼的生產(chǎn)方法，難以實現(xiàn)1.2～1.8mm規(guī)格熱基鍍鋅雙相鋼的生產(chǎn)。其以板坯為基料未提及冶煉具體過程。同時鍍層厚度僅限于10～30μm，但難以保證頭尾及邊部、上下表等組織不均性，且其僅限于鍍鋅，并未涉及鋅鋁鎂鍍層。

中國專利CN113025882B《一種熱基鍍鋅鐵素體貝氏體高強(qiáng)鋼板及其制備方法》提出了一種熱基鍍鋅鐵素體貝氏體雙相鋼的生產(chǎn)方法，其中屈服強(qiáng)度≥510MPa，抗拉強(qiáng)度級別≥620MPa，其并未涉及1.2～1.8mm規(guī)格熱基鍍鋅鋼的生產(chǎn)，且并未涉及可鍍鋅層厚度，且鍍層僅限于純鋅。同時其屈強(qiáng)比過高沖壓過程開裂風(fēng)險較高。

本發(fā)明從成分設(shè)計及冶煉、軋制、熱鍍鋅鋁鎂工藝入手，采用單聯(lián)工藝開發(fā)一種低成本600MPa級熱基鋅鋁鎂高強(qiáng)鋼。鐵素體、馬氏體和貝氏體的多相組織賦予其優(yōu)異的協(xié)同變形能力，除較高的強(qiáng)塑性和良好的成形性能外，還具備優(yōu)異的耐蝕性能，將具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低成本600MPa級熱基鋅鋁鎂高強(qiáng)鋼及制備方法，區(qū)別于傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼等軸多邊形鐵素體和大塊馬氏體的雙相組織，其具有較細(xì)的準(zhǔn)多邊形鐵素體、晶界處分布的島狀馬氏體及細(xì)小粒狀貝氏體的組織，屈服強(qiáng)度410～520MPa，抗拉強(qiáng)度達(dá)到600?MPa以上，屈強(qiáng)比0.56～0.75，斷后延伸率A80≥30%，擴(kuò)孔率≥100%，較普通熱軋裸板和鍍鋅板具有更優(yōu)異的耐蝕性，是汽車結(jié)構(gòu)件輕量化較理想的材料。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種600MPa級熱基鋅鋁鎂高強(qiáng)鋼，所述高強(qiáng)鋼化學(xué)成分及質(zhì)量百分含量為：C：0.05～0.10%，Si≤0.10%，Mn：0.8～1.10%，P≤0.020%，S≤0.004%，Al：0.020～0.060%，Nb+Ti：0.015～0.035%，Cr：0.20～0.50%，Mo：0.20～0.50%，N≤0.0060%，O≤0.0020%，余量為Fe及不可避免雜質(zhì)。

本發(fā)明所述高強(qiáng)鋼的抗拉強(qiáng)度≥600MPa，屈服強(qiáng)度410～520MPa，斷后延伸率A80≥30%，屈強(qiáng)比0.56～0.75，擴(kuò)孔率≥100%。

本發(fā)明所述高強(qiáng)鋼的金相組織為較細(xì)的準(zhǔn)多邊形鐵素體、晶界處分布的島狀馬氏體及細(xì)小粒狀貝氏體，其中鐵素體晶粒度評級≥15，馬氏體占比8～10%，貝氏體占比2～5%。

本發(fā)明所述高強(qiáng)鋼鋼厚度：2.2～4.5?mm，鋅鋁鎂鍍層的厚度為17～90μm。