一种高表面质量热镀锌TRIP钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高表面质量热镀锌TRIP钢板及其制造方法，所述热镀锌TRIP钢板的化学成分及重量百分比为：C 0.10～0.15％，Mn 1.20％～1.80％，P≤0.030％，S≤0.030％，Als 1.20％～2.40％，余量为Fe和不可避免的杂质。其制造方法包括如下步骤：连铸炼钢‑‑热轧‑‑冷轧‑‑连续退火热镀锌。本发明专利技术制备得到的热镀锌TRIP钢板，其组织形态为：铁素体+贝氏体+残余奥氏体+马氏体，晶粒度等级为10.5～11级，抗拉强度为640～670MPa，屈服强度为395～465MPa，延伸率≥30％，强塑积可以达到23GPa％以上，具有良好的表面质量、力学性能和耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高表面质量热镀锌TRIP钢板及其制造方法
本专利技术属于热镀锌汽车用钢制造领域，具体涉及一种高表面质量热镀锌TRIP钢板及其制造方法。
技术介绍
TRIP钢是指成品组织中残留奥氏体组织，奥氏体发生相变诱发塑性变形，起到相变强化的作用。TRIP钢具有高强塑性和高的碰撞吸收能力等方面的优势，被越来越多地应用在汽车制造行业，主要用于汽车安全结构件，底盘件，如：B柱内板、保险杠、防撞梁等，是非常具有应用前景的高强度汽车用钢。为了提高TRIP钢产品在使用过程中的耐蚀性，需要在钢板表面进行涂镀处理，其中应用最广泛、生产效率最高的方法就是进行连续热浸镀锌。但是由于TRIP钢中较高的合金元素，尤其是Si和Mn在退火过程中出现选择性氧化，造成钢板表面质量下降，严重影响钢板的可镀性。由于合金元素硅、锰元素相比铁更容易与氧发生氧化反应，从工艺方面不能完全解决这个问题。通过以Al代Si和控制Si、Mn的添加量的成分设计方法，从而可以很好地解决选择性氧化问题。现有技术中已经公开了诸多镀锌钢板及其生产方法，但是它们大多存在一定的不足。2007年6月20日公开的中国专利CN1985016A，公开了一种抗拉强度590MPa～1080MPa级的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法，化学成分质量含量为C：(0.03～0.25)％，Si：(0.05～2.0)％，Mn：(0.5～2.5)％，P≤0.03％，S≤0.02％，Als：(0.01～2.0)％，Si+Als+Mn≥1.0％，余量为Fe和杂质。该专利技术根据多种性能需求给出不同的成分设计，其中均在不同程度上添加Ni、Cu、Mo、Sn、V或者B等元素。尤其Ni、Mo、V合金元素的添加，使得生产成本增加。2009年1月28日公开的中国专利CN101353761A，公开了一种高强度冷轧热镀锌用TRIP钢板及其制造方法。其化学成分质量含量为：C：(0.1～0.4)％，Si：(0.03～0.05)％，Mn：(0.5～2.5)％，Als：(0.5～2.0)％，P：≤0.03％，S：≤0.02％，Nb：(0.01～0.10)％，Ti：(0.01～0.10)％，Cu：(0.1～1.0)％，余量为Fe。通过控制钢中C、Mn、Nb、Ti、Cu等元素含量和工艺等措施改善TRIP钢的综合性能。添加1％的Cu元素，虽然可提高50MPa的强度，但是会损害TRIP钢的塑性，必须添加其它合金元素改善塑性，多种合金元素的复合添加使得对工艺控制的要求增加，成本提高。2015年3月25日公开的中国专利CN104451400A，公开了一种热浸镀锌用的TRIP-added高强钢及其生产方法。其化学成分为C：(0.16～0.20)％，Als：(1.1～1.2)％，Mn：(0.6～0.8)％，P：(0.06～0.08)％，Si：(0.03～0.05)％，Nb：(0.05～0.07)％，Mo：(0.19～0.21)％，Cr：(0.19～0.21)％，余量为Fe。热轧后采用超快冷、冷轧高温短时保温、贝氏体区缓慢冷却和连续退火镀锌等工艺，能有效地缩短生产时间，提高效率。通过减少Si、Mn添加量，并添加P、Nb、Mo、Cr等合金提高强度，大幅减少在连续退火镀锌过程中的选择性氧化，提高其可镀性，保证其强塑积在20GPa％以上，但是热轧后采用超快冷技术，对设备要求明显提高，贵金属的添加也带来成本的提高。2014年2月19日公开的中国专利CN103589952A，公开了一种稀土合金化TRIP钢。其化学成分稀土合金化TRIP钢，板坯化学成分应符合：C(0.18％～0.22)％，Si≤0.8％，Mn(1.4％～2.4)％，P≤0.020％，S≤0.010％，Als≤0.8％，Nb≥0.025％，La≥0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。该专利技术通过稀土元素固态反应作用，平衡材料的微观结构组分的百分含量，能够获得力学性能优异，抗拉强度达到600MPa，屈服强度达到400MPa，延伸率达到20％以上。但是稀土元素商业化应用受到限制，不具有推广条件。2014年3月12日公开的中国专利CN103627953A，公开了一种对等温时间不敏感的含铝复相钢及其生产方法。C(0.15～0.17)wt％、Si(0.10～0.20)wt％、Mn(1.45～1.55)wt％、P≤0.015wt％、S≤0.005wt％、Als(1.20～1.40)wt％、N≤0.0060wt％，余量为Fe。希望通过热轧及冷轧控制得到兼顾TRIP钢和DP钢性能特点，另一方面解决生产线可生产DP钢和TRIP钢的生产问题。其成分设计较为低廉。但该工艺中添加了RH退火炉，会带来部分的成本增加。热轧加热温度调整至1230℃～1290℃(实施例1270℃)，加热温度偏高虽易于后续热轧控制，但氧化铁皮势必增多，镀锌成品表面易出现镀层不良。以上五种专利技术均能满足甚至超过600MPa级TRIP钢要求，但是合金元素的添加使得产品成本增加，同时Si、Mn等元素会造成表面镀层不良；超快冷技术对设备的要求明显提高；La原材料难以购买，不具有普遍推广条件。这些都会不利于产品的广泛推广和市场竞争。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高表面质量热镀锌TRIP钢板及其制造方法，其化学成分设计中不添加Nb、Mo等价格昂贵的合金元素、以及恶化表面质量的Si元素，结合热轧、冷轧镀锌工艺，低成本生产出高表面质量的600MPa级热镀锌TRIP钢板。本专利技术采取的技术方案为：一种高表面质量热镀锌TRIP钢板，其化学成分及重量百分比为：C0.10～0.15％，Mn1.20～1.80％，P≤0.030％，S≤0.030％，Als1.20～2.40％，余量为Fe和不可避免的杂质。进一步地，其化学成分及重量百分比为：C0.14％，Mn1.4％，P0.020％，S0.005％，Als1.50％，余量为Fe和不可避免的杂质。进一步地，其化学成分及重量百分比为：C0.12％，Mn1.60％，P0.010％，S0.003％，Als2.0％，余量为Fe和不可避免的杂质。C：C是TRIP钢中最重要的合金元素，对获得足够的力学性能是必要的，同时C作为淬透性元素，利用C在铁素体和奥氏体中的溶解度差异，C可以起到稳定残余奥氏体，尽量避免奥氏体转变为贝氏体或马氏体，保证在冷却到室温时，仍有部分残余奥氏体剩余。但是碳含量不宜过高，过高损害材料的焊接性能。因此，本专利技术将C含量控制在0.1～0.15％。Mn：Mn能够促进淬硬性，通过固溶强化，提高强度，同时Mn可以促进奥氏体转变，稳定奥氏体，有助于降低马氏体开始转变温度，抑制珠光体形成。但高Mn容易导致带状组织，同时在退火的过程中容易表面富集，容易产生表面漏镀等缺陷，因此，本专利技术将Mn含量控制在1.2～1.8％。P：P作为钢中的有害的杂质元素，主要固溶在钢中，P的存在会显著降低钢的韧性，导致冷加工脆性。此外，P具有严重的偏析倾向，在铁素体和奥氏体中的扩散速度很小，难以通过后续的热处理消除，通常P含量控制在0.03％以下。S：S是钢中的有害元素，其中主要以FeS的形式存在固态钢中，其最大危害是引起钢在热加工时引起开裂，通常需要往钢中加入Mn净化钢中S。在实际控制中需要控制S的残留，通常S含量控制在0.03％以下。Als：Al本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高表面质量热镀锌TRIP钢板，其特征在于，其化学成分及重量百分比为：C 0.10～0.15％，Mn 1.20～1.80％，P≤0.030％，S≤0.030％，Als 1.20～2.40％，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种高表面质量热镀锌TRIP钢板，其特征在于，其化学成分及重量百分比为：C0.10～0.15％，Mn1.20～1.80％，P≤0.030％，S≤0.030％，Als1.20～2.40％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的高表面质量热镀锌TRIP钢板，其特征在于，其化学成分及重量百分比为：C0.14％，Mn1.4％，P0.020％，S0.005％，Als1.50％，余量为Fe和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的高表面质量热镀锌TRIP钢板，其特征在于，其化学成分及重量百分比为：C0.12％，Mn1.60％，P0.010％，S0.003％，Als2.0％，余量为Fe和不可避免的杂质。4.根据权利要求1-3任意一项所述的高表面质量热镀锌TRIP钢板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：(1)连铸炼钢；(2)热轧；(3)冷轧；(4)连续退火热镀锌。5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述步骤(1)中，连铸中包目标温度控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔磊，詹华，马二清，陈乐，刘永刚，葛浩，高光泽，
申请(专利权)人：马钢集团控股有限公司，马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34