[发明专利]一种基于CSP流程的锌基镀层热成形钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于CSP流程的锌基镀层热成形钢及其制备方法，包括以下步骤：(1)炼钢；(2)CSP连铸；(3)CSP热轧；(4)酸洗；(5)冷轧；(6)热浸镀锌；(7)热成形。所述钢板包括以下重量百分比的化学成分：C：0.10‑0.4、Si：0.10‑0.50、Mn：0.50‑3.50、P：≤0.03、S：≤0.03、Al：≤0.10、Cr：0.10‑2.50、Ni：0.10‑2.50、Mo：≤0.03、B：0.0004‑0.01、N：≤0.01、Ti：0.01‑0.10，余量为Fe和不可避免的杂质。利用CSP流程低成本地生产热成形基板，并在基板上涂覆包含Al、Mg、REM元素的锌液成分形成镀层，该镀层热成形后具有良好耐腐蚀性能，可较好地阻止锌的挥发、氧化，且在热成形过程中该氧化层附着性良好。

技术领域

本发明属于热成型钢技术领域，具体涉及一种基于CSP流程的锌基镀层热成形钢及其制备方法。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，世界各国对汽车的安全、节能和排放的要求日益严格。采用热成形技术生产超高强度钢，既可减轻汽车重量、实现节能减排，又可提高汽车的安全性。该技术将成形与强化分为两个步骤生产超高强度汽车零部件的一种新工艺，具有超高强度、成型精度高、避免高强度钢冷成型回弹等优点。但钢板在热成形加热过程中，钢板表面氧化和脱碳，影响了钢板的强度，热成形部件需要经过喷丸或酸洗处理.

针对以上问题表面带镀层的热成形钢被相继开发出来，目前应用最为广泛的是Al-Si镀层。而Zn基镀层(GI、GA)相比Al-Si镀层具有牺牲阳极保护作用，Zn基镀层在热成形加热过程中，由于Fe的扩散，镀层逐渐变成Fe-Zn合金或αFe(Zn)的固溶体，即使镀层形成裂纹和基体暴露，镀层仍能提供阴极保护作用。同时，在热成形过程中，由于Al、Zn的扩散会在镀层表面形成Al₂O₃、ZnO，可避免镀层的高温氧化和锌挥发。

但是，由于Zn较低的熔点(420℃)与较低挥发温度(907℃)，锌基镀层在热成形过程中存在熔化、挥发的现象，从而造成镀层粘附模具，对模具造成损伤。研究发现，当加热温度大于600℃时，镀层中的Al开始扩散至镀层表面形成Al₂O₃层，该层可抑制锌高温挥发。但当加热温度过高(如大于900℃)或加热时间过长(如大于5min)，镀层表面Al₂O₃层减少，镀层存在挥发的风险。此时，镀层表面形成较厚ZnO层，造成镀层中Zn含量降低，降低了镀层的耐腐蚀性能，同时对后续的焊接性造成不良影响。

多数的热成形钢的基板为热轧带钢，但是，由于热轧带钢表面存在一定的氧化层，会造成镀层不良等缺陷；且热轧态的组织相对冷轧后组织粗大，在热冲压成形过程中完全奥氏体化过程中会造成奥氏体晶粒粗大，导致带钢在热冲压时出现液致裂纹脆性(LME)缺陷的概率增大。且热轧带钢的生产成本较大。基于CSP流程的Zn基镀层热成形钢基料，相比常规流程基料更具成本优势。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于CSP流程的锌基镀层热成形钢及其制备方法。利用CSP流程低成本地生产热成形基板，并在基板上涂覆包含Al、Mg、REM元素的锌液成分形成镀层，该镀层热成形后具有良好耐腐蚀性能，可较好地阻止锌的挥发、氧化，且在热成形过程中该氧化层附着性良好。

本发明采取的技术方案为：

一种基于CSP流程的锌基镀层热成形钢的制备方法，包括以下步骤：

(1)炼钢；

(2)CSP连铸；

(3)CSP热轧；

(4)酸洗

(5)冷轧；

(6)热浸镀锌；

(7)热成形。