[发明专利]一种宽热成形加热工艺窗口的锌基镀层热成形钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种宽热成形加热工艺窗口的锌基镀层热成形钢及其制备方法，所述锌基镀层热成形钢包括以下重量百分比的化学成分：C：0.10％～0.50％、Si：≤2％、Mn：0.5％～2.5％、P：0.030～0.10％、S：≤0.030％、Al：0.030％～0.070％、Cr：0.1％～0.5％、N≤0.009％、Ti：0‑0.1％、B:0.0010％～0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明在传统的热成形钢产品中添加0.030‑0.10％的P元素，使得热成形过程中锌铁合金化反应速率降低，当加热时间较长时、镀层中仍含有较高比例的Γ相，从而使镀层仍具有较高的耐蚀性能，使锌基镀层热成形钢产品的加热工艺窗口相较于传统产品扩大近一倍，同时热成形钢中B元素的存在能有效的防止P在晶界的偏聚所引起的二次加工脆化现象。

技术领域

本发明涉及热冲压产品及其制造方法，具体涉及一种宽热成形加热工艺窗口的锌基镀层热成形钢及其制备方法。

背景技术

近年来，高强减薄、节能减排一直是汽车行业的主要发展趋势，其中，热冲压是实现产品高强化的一种常用方式，它是通过热处理和高温成形相结合的方式来实现产品高强度。常用的热冲压产品主要有：前、后门左右防撞杆(梁)、前、后保险杠、A柱加强板、B柱加强板、C柱加强板、板中通道、车顶加强梁等安全结构件，这些热冲压产品具有强度高、形状复杂、成形性好、高尺寸精度、回弹小等特点。

根据零件的服役情况，热冲压用钢表面状态分为裸板和带镀层的钢板，由于带镀层的热冲压钢板相对于裸板可以省掉热冲压后的喷丸处理，正越来越受到重视。最常用的有铝或者铝合金镀层热冲压钢及锌基镀层热冲压钢，锌基镀层热成形钢具备铝硅镀层热成形钢产品所不具备的阴极保护作用，耐蚀性能更佳；同时锌基镀层热成形钢产品相较于Al-Si镀层产品，热成形加热温度低、时间更短(如图1所示)，更节能，因此具有广阔的应用前景。

锌基镀层热成形钢产品相较于与铝硅镀层热成形钢产品虽然加热温度低、加热时间短，有利于节能，但同时其工艺窗口也更窄，尤其是当热成形加热时间窗口过短时，会对热成形零件生产过程产生较大影响。如果热成形线出现故障停机，料片于炉内加热时间超过最大允许时间时，镀层过合金化，Zn-Fe合金层中Γ相比例降低甚至消失，从而导致镀层耐蚀性能的下降。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种宽热成形加热工艺窗口的锌基镀层热成形钢及其制备方法，其加热工艺窗口相较于传统产品扩大近一倍。

本发明采取的技术方案为：

一种宽热成形加热工艺窗口的锌基镀层热成形钢，所述锌基镀层热成形钢包括以下重量百分比的化学成分：C：0.10％～0.50％、Si：≤2％、Mn：0.5％～2.5％、P：0.030～0.10％、S：≤0.030％、Al：0.030％～0.070％、Cr：0.1％～0.5％、N≤0.009％、Ti：0-0.1％、B:0.0010％～0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步地，所述锌基镀层热成形钢优选为包括以下重量百分比的化学成分：C：0.20％～0.25％、Si：0.2～0.4％、Mn：1.2～1.4％、P：0.0353～0.08％、S：≤0.003％、Al：0.040％～0.050％、Cr：0.15％～0.25％、N≤0.003％、Ti：0.02～0.03％、B：0.0018％～0.0030％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明还提供了所述宽热成形加热工艺窗口的锌基镀层热成形钢的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：铁水预处理、转炉冶炼、合金微调站、LF炉精炼、连铸、热轧、冷轧、连续退火热镀锌。

进一步地，所述铁水预处理步骤中：铁水脱硫后目标[S]≤0.0050％，前扒渣亮面大于70％，后扒渣亮面大于80％；

所述转炉冶炼步骤中：全程吹氩，出钢进行脱氧合金化，同时加强出钢挡渣操作。