[发明专利]热镀锌超低碳烘烤硬化钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢材生产技术领域，特别涉及一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢及其生产方法。

背景技术

20世纪70年代，烘烤硬化钢开始应用于汽车工业，并以其具有较高的强度、良好的抗凹陷性和成形性得到了广泛的关注，很好的解决了高强度和良好的成形性的矛盾。烘烤硬化钢板的基本原理是应变时效，经过热轧和冷轧后的退火钢板中保持适量的固溶碳或/和氮原子，钢板经受变形后，再经涂漆烘烤，其强度明显增加。目前，烘烤硬化钢板已经广泛用于生产汽车内、外板，主要有连退和镀锌产品。热镀锌烘烤硬化钢板不仅具有连退烘烤硬化钢板的良好成形性和抗凹陷性，而且具有良好的耐蚀性和优异的表面质量。

国内外高校、研究院所及钢铁企业对烘烤硬化钢板的机理和工业开发应用进行了较为广泛的研究。当前，烘烤硬化钢板主要有Ti处理、Nb处理和Ti+Nb复合处理等三种处理方式。近年，国内外研究者通过添加Mo、V和B等合金元素以改善烘烤硬化钢板的综合力学性能，并起到了很好的效果，研究结果表明，Ti和V复合添加的超低碳烘烤硬化钢具有良好的力学性能、较高的BH值和良好的抗时效性。在工业生产中，主要有Ti处理、Nb处理和Ti+Nb复合处理等三种烘烤硬化钢板。一般情况下，热镀锌超低碳烘烤硬化钢板用于制造汽车用外板，除了要求钢板具有良好的BH值、抗时效性、成形性、抗凹陷性之外，还要求具有优异的二次加工脆性。现有技术中为了提高钢板强度，添加固溶强化元素P，P向晶界偏析，晶界处的P含量可比基体中的P含量高10倍，易引起钢板的二次加工脆化，从而使冲压后的汽车板部件在严寒环境下高速碰撞发生晶界断裂，导致汽车部件开裂的危险事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种能提高产品性能，降低二次加工脆性转变温度的热镀锌超低碳烘烤硬化钢及其生产方法。

本发明的一个方面，提供了一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢，其化学成分质量百分比为：C：0.001～0.005％，Si：0～0.12％，Mn：0～1.0％，P：0～0.50％，Al：0.01～0.30％，Ti：0.004～0.01％，B：0.0003～0.0040％，限制元素S≤0.010％，N≤0.01％，其余为Fe及不可避免杂质。

本发明的另一个方面，提供了一种生产上述热镀锌超低碳烘烤硬化钢的方法，包括：将经冶炼获得的化学成分如权利要求1所述的板坯进行加热后，经过粗轧、精轧获得热轧板；

将所述热轧板经层流冷却后卷取成热轧卷；

将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷；

将所述冷硬卷经过连续退火处理获得带钢；

然后将所述带钢经热镀锌处理后，经平整卷取成成品。

进一步地，将所述板坯进行加热时，加热温度为1100～1300℃，保温时间为2～5小时。

进一步地，将加热后的板坯经过粗轧、精轧时，粗轧出口温度为1000～1200℃，热轧终轧温度为750～960℃。

进一步地，将所述热轧板经层流冷却后卷取成热轧卷时，卷取温度为600～780℃。

进一步地，将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷时，冷轧压下率为70～95％。

进一步地，将热镀锌处理后的带钢进行平整时，采用光整液湿光整模式，光整延伸率0.5～3.0％。

本发明提供的一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢及其生产方法，通过添加B元素，通过合理控制C、Mn、P、Ti等关键合金元素和热轧、冷轧、热镀锌工艺，生产出耐二次加工脆性和综合力学性能优异的热镀锌超低碳烘烤硬化钢板，满足高端汽车用户要求，带来可观的经济效益。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢，其化学成分按重量百分比为：C：0.001～0.005％，Si：0～0.12％，Mn：0～1.0％，P：0～0.50％，Al：0.01～0.30％，Ti：0.004～0.01％，B：0.0003～0.0040％，限制元素S≤0.010％，N≤0.01％，其余为Fe及不可避免杂质。

本发明中将C元素的含量控制在0.001～0.005％，在此成分范围内既能使钢板具有优异的成形性，又能提供足够的过剩C含量，使钢板具有足够的烘烤硬化值。

Mn以固溶或析出的方式存在钢中，除了起到固溶强化的作用外，还会与S结合，防止钢板出现红脆。Mn含量太低，则起不到强化和防止钢板红脆的作用；Mn含量太高，则降低钢板的成形性，因此本发明中其含量范围控制在0-1.0％。