[发明专利]一种热镀锌钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种热镀锌钢及其制造方法，包含以下质量百分比的化学成分：C：0.15～0.25％、Mn：1.8～2.4％、Si：0.3～0.9％、Al：0.03～0.40％，还包括至少一种如下化学成分：Ti:0.005～0.1％，Nb:0.005～0.1％，Cr:0.01～0.3％，Mo:0.02～0.2％，余量为Fe和不可避免杂质，其中，Si、Al和Cr的含量满足0.5％≤Si+Al+Cr≤1.1％，C和Si的含量满足4C+Si≤2.0％。上述热镀锌钢在降低成本的同时还改善了可制造性，强度优异。并且镀锌钢板基体中大量的残余奥氏体在钢板变形过程中通过TRIP作用提高钢板的加工硬化能力，显著提高均匀延伸率，使镀锌钢板具有较好的强塑性，以适应具有复杂成型需求的车用结构件。还降低该镀锌钢板的点焊LME敏感性，改善焊接性能，满足工业化焊接需求。

技术领域

本发明涉及镀锌钢技术领域，具体涉及一种热镀锌钢及其制造方法。

背景技术

随着汽车工业发展，汽车白车身用钢也经历了快速迭代，虽然汽车用先进高强钢从第一代发展到第三代，但双相钢依然是用量最大的钢种。与冷轧双相钢相比，镀锌双相钢还具有优良的耐蚀性，多用于车身结构件和加强件。然而，随着车身结构件设计的越来越复杂，对钢板的成形性提出了更高的要求，传统的热镀锌双相钢难以满足部分车身结构的设计需求。若采用TRIP钢(相变诱导塑性钢)或TWIP钢(孪生诱发塑性钢)，其延伸率又过于富余，且合金含量较高，会造成相应的浪费及降低可制造性。虽然QP钢(淬火延性钢)和TBF钢(相变诱导塑性贝氏体铁素体钢)能够满足零件的成形性需求且具有较低的合金成本，但过高的Si含量带来制造性和焊接性的降低。

例如，参考文献1(US20150184274A1)公开了一种具有优异的屈服强度和成形性的高强度热浸镀锌钢板，其典型成分为0.18C-1.7Mn-1.5Si-0.08Ti，通过控轧控冷和连续退火处理，可使组织中含有14％的残奥含量，在1000MPa强度级别下可使延伸率达到24％。但是该成分主要合金元素与目前QP钢成分相似，采用高含量的Si，会直接影响制造性、焊接性和镀锌板的表面质量，不利于热镀锌产品后续的生产和应用，增加了制造难度和生产成本，降低了钢板的焊接性。

又如，参考文献2(US20180044750A1)公开了一种具有较高屈服强度的超高强钢，通过调整卷取温度和热镀锌工艺参数，形成少量铁素体、马氏体和奥氏体的组织，取得了较好的拉伸强度和延伸率。但其大部分实施例中采用的Si的含量较高，高Si的成分设计与宝钢目前QP钢Si含量相似，不利于热镀锌产品后续的生产和应用；部分实施例中虽然采用较低的硅含量，但是的其对应的增加了Al的含量，增加了熔炼和制造的难度，从而也导致制造难度和生产成本增加。

再如，参考文献3(CN108486501A)也公开了一种具有增强塑性的1000MPa级冷轧热镀锌双相钢及其淬火配分制造方法。其典型成分为0.19C-2.0Mn-0.3Si-0.7Al-0.45Cr-0.02Ti，通过常规DP钢制造工艺(卷取温度高达650℃)，可获得铁素体+马氏体+残余奥氏体+贝氏体的复相组织，通过变形过程中TRIP增强增塑，其屈服强度、抗拉强度和延伸率可分别达到700MPa、980MPa和14％。虽然Si含量较低，但Al的含量较高，高Al含量提高了熔炼和制造难度；高Cr含量不但增加了合金成本，而且不利于镀锌板表面质量。

再如，参考文献4(WO2017102982A1)公开了一种高强热镀锌钢材生产方法。其典型成分为0.19C-2.0Mn-0.6Si-0.45Al-0.12V-0.024B，其降低了Si的含量，并添加了B和V，通过控制热轧工艺和连退工艺，使其获得铁素体、马氏体、残余奥氏体和大量析出相的复相组织，通过纳米析出强化和变形过程中的TRIP作用提供持续加工硬化，使材料获得较好强塑性；其屈服强度、抗拉强度和延伸率可分别达到550MPa、1080MPa和15％。但大量Al和V的加入增加了制造难度和成本。

发明内容