[发明专利]一种高强度低合金热镀铝锌钢带及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于卷钢板材料生产领域，具体涉及一种高强度低合金热镀铝锌钢带及其生产方法。

背景技术

高强度低合金钢因具有较低的成本和良好的强韧性，在全世界引起了普遍重视并得到应用。一般钢中C成分≤0.1％，通过添加Ti、Nb等合金元素，与基体中的C、N等原子形成碳氮化物，并依靠这些碳氮化物在基体中微量析出来阻碍位错的移动，从而获得较高的钢板强度。人们可以选择纯Ti、纯Nb或Ti、Nb复合的成分设计达到预期的性能目标，但从成本经济和性能稳定性方面考虑，所添加的合金种类和配比是决定材料可制造性的关键因素。

镀铝锌层的化学成分包括一定配比的铝、锌、硅，其中防腐主要是由铝锌合金提供。但，硅也很重要，它可以把生产过程中脆性层的形成速度降到最小，从而使产品易于加工成型。镀铝锌层独特的树枝状结构是防腐性能提高的主要原因。当镀铝锌层暴露在大气中，枝晶间网络中的富锌区先被腐蚀，氧化产物会填充在枝晶间的空隙中，从而降低了腐蚀速度。

中国专利CN200310106261.3公开了一种热镀铝锌合金钢板及其制造方法，该方法采用普通冷轧基板生产镀铝锌产品，其屈服强度均大于228MPa，延伸率在20％左右，但不能满足屈服强度410～570MPa的要求。

中国专利CN200610047626.3公开了一种全硬质镀铝锌钢板及其生产方法，该方法提供的钢板的屈服强度达到600MPa以上，无断裂延伸率。但，不能满足屈服强度410～570MPa，断裂延伸率大于15％的要求。

中国专利CN200710093976.8公开了深冲用热镀铝锌钢板/带及其生产方法，该方法是采用IF钢基板生产镀铝锌产品，其屈服强度140～220MPa，抗拉强度达260～350MPa，延伸率大于30％，但不能满足屈服强度410～570MPa的要求。

目前，对材料具有高耐蚀性、高强度、高延伸率要求的家电、电脑机箱、汽车油箱等领域对镀铝锌产品有很大的需求。但屈服强度410～570MPa，抗拉强度达不小于470MPa，延伸率大于15％的高强度低合金热镀铝锌产品在国内外为空白。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度低合金热镀铝锌钢带及其生产方法，其具有410～570MPa的屈服强度、不小于470MPa的抗拉强度及大于15％的延伸率，镀层均匀、致密、厚度适当，既具良好的强韧性又具有优良的耐腐蚀性能。

本发明的设计思路是：选取含Nb成分的板坯，通过热轧轧制、冷轧变形及连续退火后热浸镀铝锌镀层，使铝锌镀层均匀致密地附着在钢基板上，从而成为高强度低合金热镀铝锌钢带，且生产成本低、成材率高。

为达到上述目的，本发明主要采用如下技术方案：

一种高强度低合金热镀铝锌钢带，包括钢基板和合金镀层，其中，钢基板的化学成分重量百分比为：C0.02～0.10％，Mn0.5～1.2％，P0.01～0.07％，Nb0.01～0.12％，N≤0.0080％，S≤0.02％，且0.01％≤(Nb-0.22C-1.1N)≤0.1％，8≤Mn/1.7S，其余为Fe和不可避免的杂质；合金镀层的化学成分质量百分比为：Al50～58％，Zn40～45％，Si1.0～2.0％，Ti0.005～0.020％，其余为不可避免的杂质。

进一步，所述高强度低合金热镀铝锌钢带的屈服强度为410～570MPa，抗拉强度≥470MPa，延伸率＞15％。

所述高强度低合金热镀铝锌钢带的钢基板为均匀的铁素体+渗碳体组织，钢板表面为细小均匀的银白色锌花。

在本发明的成分设计中：

Nb：采用添加微量合金元素Nb，Nb在钢中可以形成NbC，NbN等间隙中间相。在再结晶过程中，中间相对位错的钉扎及对亚晶界的迁移进行阻止作用，使钢的流变应力和屈服强度提高，从而起到强化材质的目的。本发明成分设计满足公式0.01％≤(Nb-0.22C-1.1N)≤0.1％时，Nb与C、N形成足够、细小的中间相起到了强化材质的作用，同时Nb含量也不会过高而提升制造成本。

C：钢基板中C是最有效，最便宜的强化元素，材料一般随着C含量的增加而趋向硬质化。同时，如上所述因Nb的添加形成了细小的NbC也有效地提高了材料的强度。当C含量小于0.02％时，强化效果不显著，当C含量大于0.1％时，材料硬化，加工性变差。