[发明专利]冷轧高强度钢板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种冷轧高强度钢板及其制备方法，属于金属材料表面处理领域。所述冷轧高强度钢板，其铸坯化学成分按质量百分比为：C0.1‑0.2％，Mn1.5‑2.5％，S≤0.005％，P≤0.015％，Si0.5‑2.0％，Als0.015‑0.06％，N≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。所述制备方法的工艺流程为冶炼铸造→热轧卷取→酸洗冷轧→连续退火→平整。采用本发明方法制备得到的冷轧汽车板表面磷化膜层结构致密，结晶均匀，呈颗粒状，孔隙率较小，具有较高的可涂装性能，可有效解决现有具有高形成性的冷轧高强度钢板的磷化性能较差的问题。

技术领域

本发明属于金属材料表面处理领域，具体涉及一种冷轧高强度钢板及其制备方法。

背景技术

随着汽车轻量化技术的不断发展，高强度钢作为汽车轻量化的关键材料之一，在减轻汽车重量、节省能源和提高安全性能方面的应用效果显著，广泛应用于汽车工业，主要作为汽车结构件、安全件和加强件使用。然而，随着材料强度的增加，材料的成形性急剧下降，导致零件在冲压过程中的开裂问题日益突出，限制了高强度钢板在汽车车身复杂零件中的应用。因此，急需开发一种既具有高强度又具有高成形性的钢板。

为了提高高强度钢板的成形性，通常需添加硅元素。然而，在退火过程中，合金元素硅、锰等在钢板表面富集和选择性氧化，导致其表面反应活性不均匀，导致钢板表面磷化反应过程不均匀，引起局部位置磷化膜层结构异常，近年来具有高形成性的冷轧高强度钢板的磷化性能差的问题日益突出。

2016年3月23日CN105420607A公开了一种提高冷轧汽车板可涂装性能表面质量的控制方法，通过控制了冷轧汽车板的元素分布情况、氧化状态及表面粗糙度等提高冷轧汽车板可涂装性能，仅适用于IF钢冷轧汽车板。2020年9月11日CN111647733A公开了一种提高低碳铝镇静钢汽车板磷化性能的方法、汽车板，通过控制铸坯成分、热轧、冷轧、退火和平整工艺，提高低碳铝镇静钢汽车板磷化性能，显然不适于冷轧高强度钢板。2016年12月21日CN106244923A公开了一种磷化性能和成形性能优良的冷轧高强度钢板及其制造方法，该方法通过控制连续退火过程中，加热段和均热段炉内气氛的露点温度，使外氧化转为内氧化，降低表面元素富集，提高磷化成膜质量；然而忽视了冷轧板表面清洁度、表面粗糙度及磷化液中基板反应活性的控制。

因此，研究一种新的具有优良磷化性和成形性的冷轧高强度钢板，很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有具有高形成性的冷轧高强度钢板的磷化性能较差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：冷轧高强度钢板，其铸坯化学成分按质量百分比为：C 0.1-0.2％，Mn 1.5-2.5％，S≤0.005％，P≤0.015％，Si 0.5-2.0％，Als 0.015-0.06％，N≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。

上述冷轧高强度钢板的制备方法，包括如下步骤：

a.冶炼铸造工序：按照冷轧高强度钢板铸坯的化学成分冶炼浇注；

b.热轧卷取工序：控制热轧带钢的出钢钢坯温度为1200-1300℃，终轧温度为840-900℃；轧制后卷取；

c.酸洗冷轧工序：控制酸洗速度为80-120m/min，冷轧压下率为40-80％，乳化液皂化值为100-200mgKOH/g；

d.连续退火工序：以10-20℃/s的速率升温至800-850℃保温30-200s后，以≥50℃/s的速率快冷至180-280℃，然后再加热至350-450℃保温100-200s进行过时效处理，最后空冷至室温；

e.平整：控制平整后带钢表面粗糙度Ra值为1.0-1.3μm，Rpc值为80-130，表面能为1.2-1.8J/m²。