[发明专利]一种中锰钢冷轧镀锌板及其生产工艺

说明书

本发明涉及一种中锰钢冷轧镀锌板及其生产工艺，所述中锰钢冷轧镀锌板以重量百分比计化学成分包括C：0.05～0.20％，Si：0.02～0.50％，Mn：4.0～10.0％，Al：0.02～0.06％，Nb：0.010～0.060％，V：0.01～0.10％，P≤0.015％，S≤0.010％，N≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质。生产工艺包括，冶炼工序；热轧工序；退火工序；酸轧工序；热镀锌退火工序。本发明制备的中锰钢冷轧镀锌板，屈服强度为500～700MPa，抗拉强度为750～900MPa，伸长率(A)为20.0～40.0％，具有显著的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种中锰钢冷轧镀锌板及其生产工艺，属于中锰钢技术领域。

背景技术

随着汽车轻量化技术的发展，汽车用钢朝着高强钢方向发展已成为必然趋势。中锰钢的问世，为汽车轻量化和安全性的提升带来了希望。中锰钢通常采用“逆相变（austenite reverted transformation）”的工艺思路，所谓逆相变工艺是指钢板经过淬火、热轧冷却后，钢中没有奥氏体相，通过后期临界区间温度退火获得一定比例的奥氏体相，来实现材料强韧性的匹配。

汽车零件在要求轻量化、节能、降耗的同时，还要求材料具有良好的抗腐蚀性能。通常地，未镀层钢板在没有真空或气体保护的环境下进行高温热处理、转运、成形的过程中会产生表面氧化现象。当前，热镀锌是汽车零件防腐性能提升较为有效的技术手段，其广泛地应用于高强IF钢、烘烤硬化钢、双相钢、TRIP钢、复相钢、QP钢等。但有关中锰钢冷轧热镀锌板工艺技术鲜有报道。

发明内容

本发明综合考虑中锰钢镀锌性能和焊接性能等因素。通过优化中锰钢化学成分设计及热处理工艺，提供了一种中锰钢冷轧镀锌板及其生产工艺。本发明的技术方案如下：

碳：作为中锰钢最重要的组分之一，决定了钢板的强度、塑性和成形性能。C含量过低时，奥氏体的稳定性和马氏体淬硬性下降；C含量过高时，铁-锌反应愈剧烈，铁-锌合金层变厚，使镀锌层粘附性变差且含碳高的镀锌原板，若退火温度太高，碳会在钢板表面富集，形成渗碳体，从而提高钢板表面张力，降低锌液对钢表面的浸润能力，使锌液不能在钢板表面均匀流动，形成锌瘤缺陷。同时材料焊接性能也会下降。

硅：能固溶于铁素体和奥氏体中提高钢的强度，其作用仅次于C、P，还可以抑制铁素体中碳化物的析出，使固溶C原子充分向奥氏体中富集，从而提高其稳定性。但硅含量过高时易在退火过程中向表面富集形成SiO₂，从而导致漏镀等表面缺陷。通过提高还原温度，延长还原时间，提高保护气氛中的氢气含量，或提高带钢入锌锅温度，可抑制硅的表面富集作用，热轧板表面SiO₂得到充分还原，可使锌层的粘附性得到改善。

锰：主要的奥氏体化元素，对后期逆相变工艺中退火温度的选择、产生奥氏体的比例都有很大的影响。

铝：钢中常见的脱氧剂，同时可以形成AlN钉扎晶界，从而起到细化晶粒的作用；但在连续退火时，Al也易在带钢表面富集，形成氧化物质点，降低钢板对锌液的浸润性。

铌：在钢中主要以NbC形式存在，具有显著晶粒细化和弥散沉淀强化的作用。在热镀锌退火加热过程中，未溶解NbC颗粒可以钉扎铁素体晶界，从而起到细化晶粒的作用。

钒：在钢中主要以VC形式存在，具有显著晶粒细化和弥散沉淀强化的作用。在热镀锌退火加热过程中，未溶解VC颗粒可以钉扎铁素体晶界，从而起到细化晶粒的作用。

一种中锰钢冷轧镀锌板：以重量百分比计其化学成分包括C：0.05～0.20％，Si：0.02～0.50％，Mn：4.0～10.0％，Al：0.02～0.06％，Nb：0.010～0.060％，V：0.01～0.10％，P≤0.015％，S≤0.010％，N≤0.006％，余量为Fe及不可避免杂质。