[发明专利]一种高强度热镀锌淬火配分钢及其生产方法

说明书

本发明属于热镀锌淬火配分钢领域，涉及一种高强度热镀锌淬火配分钢及其生产方法。按重量百分比计，由以下成分组成：C：0.10‑0.20；Si：1.5‑2.5；Mn：2.5‑3.5；P：≤0.025；S：≤0.025；Nb：0.05‑0.08；Mo：0.5‑1.5；Al＜0.6，其余为Fe和不可避免的杂质。经过该方法生产的热镀锌淬火配分钢兼具高强度及高延伸率，可成形复杂零部件满足汽车轻量化的需求。

技术领域

本发明属于热镀锌淬火配分钢领域，涉及一种高强度热镀锌淬火配分钢及其生产方法。

背景技术

近几十年来，为减少能源消耗，节约原材料以及保护环境，第三代先进高强钢一直是钢铁企业研发的重点。在降低总重量的同时保证安全性和碰撞性来提高车辆燃料经济性等新要求的驱动下，已经开发出能够实现所需微观组织和性能的淬火配分钢。热镀锌淬火配分钢将优良的力学性能和镀锌产品良好的耐蚀性能有机地结合起来，具有广泛的市场前景。

目前的热镀锌机组基本上均配置有一个缓冷段和快冷段，受限于设备能力仅能完成一次淬火处理，同时在连续生产过程中，为保证生产效率工艺速度较快，且带钢浸入锌锅的深度有限，带钢出入锌锅的时间不超过1s，在此时间内，不可能有效的完成碳从马氏体向奥氏体的配分，最终得到的残余奥氏体极少，延伸率较低，无法满足汽车零件的冲压要求。

冷成形高强钢面临热成形钢的激烈竞争，如何进一步提高强度同时保证良好的塑韧性、焊接性以及表面质量等综合性能，已经成为汽车用材轻量化、低成本化的迫切需求。淬火配分钢因其优异的强塑性能和适合工业化的技术特点备受瞩目，应用在汽车中有利于提高汽车碰撞安全性，可满足目前新开发车型中成形复杂零件对高强度钢的制造要求，目前被汽车企业广泛应用加工汽车A柱铰链板、前后防撞梁等对钢材强度要求极高的部件。通过减薄零件厚度，减少燃油损耗，有效实现节能减耗，符合国家倡导的节能环保用钢发展方向。据相关资料显示，同样性能的汽车结构部件，使用淬火配分钢可减薄28％，但强度却提升2倍左右，整车减重可达1/4左右。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足和缺陷，提供一种热镀锌淬火配分钢及其生产方法，经过方法生产的热镀锌淬火配分钢兼具高强度及高延伸率，可成形复杂零部件满足汽车轻量化的需求。

本发明一方面提供了一种热镀锌淬火配分钢，按重量百分比计，由以下成分组成：C：0.10-0.20；Si：1.5-2.5；Mn：2.5-3.5；P：≤0.025；S：≤0.025；Nb：0.05-0.08；Mo：0.5-1.5；Al＜0.6，其余为Fe和不可避免的杂质。

优先地，所述高强度热镀锌淬火配分钢的屈服强度600-800MPa，抗拉强度≥1000MPa，延伸率18-23％。

本发明另一方面还提供了一种热镀锌淬火配分钢的生产方法，按重量百分比计，由以下成分组成：C：0.10-0.20；Si：1.5-2.5；Mn：2.5-3.5；P：≤0.025；S：≤0.025；Nb：0.05-0.08；Mo：0.5-1.5；Al＜0.6，其余为Fe和不可避免的杂质，带钢在两相区退火后经缓冷及快冷最终淬火至300-350℃，然后在热镀锌机组的均衡段进行一步配分处理，配分时间为20-40s，此过程中完成碳向未转变奥氏体的富集，之后利用进入锌锅之前的感应加热器超快速加热至455-465℃进入锌锅完成热镀锌，依次包括如下步骤：冶炼→连铸→热轧→酸洗、冷连轧→连续退火、热镀锌。

所述冶炼过程中钢包Alt按0.005-0.020％控制；钢包N≤40ppm；脱S结束后进行铌合金化，采用硅钙线钙处理，铁加入后软吹氩15-20min；严格避免钢液裸露；合金化顺序为Si-Mn-Mo-Nb，Al随造渣过程加入。

所述连铸工艺采用独立浇次，全程进行保护浇注，开浇前采用氩气吹扫中包，浇注过程无钢液裸露；采用高碱度中包渣；浇钢过程投入软压下功能；浇钢过程保持恒拉速；中包过热度按15-25℃控制。