[发明专利]一种直接热镀锌的先进高强度钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种直接热镀锌的先进高强度钢板及其制备方法

背景技术

近年来，先进高强度钢板(AHSS)包括双相钢(DP)、相变诱发塑性钢(TRIP)、复相钢(CP)和马氏体钢(MART)已成为汽车用钢的研发热点，这类钢有良好的强度和成型性，是汽车减重降耗的理想材料。但是，先进高强钢板的可镀性较差，因为钢板中含有较多的Si、Mn等元素，退火过程中会扩散偏聚到钢板表面，与退火气氛中的水分和氧反应生成氧化物，当钢板浸入锌池时，对其两侧锌和铁的扩散起到物理屏蔽作用，使得锌液对钢表面的润湿性变差，产生漏镀点。

为了提高先进高强钢的可镀性，目前存在以下几种技术方法：

(1)优化合金成分。减少Si，Mn的添加量，适当添加Cr、Mo等昂贵的合金元素等，或者采用Al、P元素代替硅元素，取得了一定的成效，但是提高了成本；

(2)改进热处理参数。在退火炉内的氧分压达到一定值(露点升高到一定值)后，钢板的氧化会从外部氧化转变为内部氧化，从而减少表面氧化物，有效提高可镀性。但是，退火炉内的氧分压的调节具有一定的波动性，会影响镀锌的稳定性；

(3)优化锌池参数。往锌池中添加Al等元素，Al对MnO发生了铝热还原作用，消除了氧化物层的物理屏蔽作用。添加Al元素的作用比较有限，而且提高了成本。

在现有技术中，生产热镀锌先进高强度钢板时，在一定程度上提高了钢板的可镀性，但是生产成本高，对生产工艺和生产设备要求较为严格，难以确保先进高强度钢板在热镀锌时的表面质量问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种直接热镀锌的先进高强度钢板及其制备方法，采用无酸洗直接热镀锌工艺，省去酸洗和冷轧工序，工序减少，成本降低，同时消除了酸洗带来的环境问题。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种直接热镀锌的先进高强度钢板，其化学成分质量百分数为：C 0.06％～0.50％、Si 0.01～2.0％、Mn 0.80％～3％、Cr 0.10％～1.0％、Nb 0.01～0.06％、P≤0.015％、S≤0.01％，余量为Fe和杂质；优选地，其化学成分质量百分数为：C 0.06％～0.50％、Si 0.2～2.0％、Mn 2％～3％、Cr 0.10％～1.0％、Nb 0.01～0.06％、P≤0.015％、S≤0.01％，余量为Fe和杂质。热轧钢板表面的氧化铁皮经过还原后形成易于镀覆的纯铁层，锌层直接镀覆于氧化铁皮上，形成具有锌层+纯铁层+残余氧化铁皮层+铁基体结构的先进高强度钢板。

本发明所述直接热镀锌的先进高强度钢板的制备方法，包括如下步骤：

(1)根据氧化铁皮的厚度、结构及均匀性，选取热轧带钢；所选取热轧带钢的厚度为1～4mm，表面氧化铁皮厚度为5～10m，且所述氧化铁皮为Fe₃O₄或Fe₃O₄+Fe的微观金相组织结构；

(2)将所得热轧带钢进行退火；

(3)将退火后的热轧带钢直接镀锌，冷却后即得到直接热镀锌的先进高强度钢板。

优选地，所述步骤(1)中通过热轧工艺控制氧化铁皮的厚度、结构及均匀性。热轧工艺的主要特征参数为：1)将钢坯加热至1200～1250℃；2)精轧开轧温度控制在1000～1010℃，精轧终轧温度控制在855～865℃，终轧速度≥3.5m/s；3)卷取温度控制在550～580℃。

优选地，所述钢坯的化学成分按质量百分数计为：C 0.06％～0.50％、Si 0.01～2.0％、Mn 0.80％～3％、Cr 0.10％～1.0％、Nb 0.01～0.06％、P≤0.015％、S≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。优选地，所述钢坯的化学成分按质量百分数计为：C 0.06％～0.50％、Si 0.2～2.0％、Mn 2％～3％、Cr 0.10％～1.0％、Nb 0.01～0.06％、P≤0.015％、S≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。