一种高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法，包括如下步骤：电炉冶炼、精炼、中薄板坯连铸、铸坯均热、轧制、层流冷却、清洗、电镀镍、退火、热镀锌工艺、冲压成形，所述电镀镍过程包括：将经清洗工序处理后的钢坯送入电镀槽中进行镀镍处理，在钢坯表面形成1

【技术实现步骤摘要】
一种高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法


[0001]本专利技术涉及复合镀层钢板生产领域，具体涉及一种高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法。

技术介绍

[0002]随着汽车工业发展及国家对汽车工业法律、法规的提高，汽车设计和制造逐渐向节能、环保、安全方向发展。车身轻量化设计成为当前和今后相当长一段时间汽车设计的主流，在不降低车身碰撞安全性的同时大幅降低车身重量。热成形钢既可以满足汽车车身设计对超高强度减薄的需求，又能顺利无回弹完成复杂变形，零件的尺寸精度高。热成形工艺的关键步骤之一是对板的加热到奥氏体化，在加热和冲压过程中不可避免对板料表面产生氧化、脱碳现象，导致零部件精度、模具寿命降低。可以利用现有镀锌机组实现批量生产的锌基镀层热成型钢可以有效的防止零件在热冲压过程中的表面氧化，在随后零件的使用过程中，具有良好的抗腐蚀性能。但是由于锌基镀层的低熔点，在热冲压时会导致表面微裂纹的产生，前期研究表明该表面裂纹是由液态金属脆化机制所引起的,即钢板在液态锌和应力的共同作用下发生的沿晶界开裂，受到拉伸应力时，其塑性降低并发生脆性断裂的现象影响零件的机械性能。
[0003]基于上述情况，本专利技术提出了一种高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法，可有效解决以上问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
的不足，提供一种高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法。本专利技术涉及一种热成型锌基镀层，为GI
‑
Ni复合锌基镀层超高强度热成型汽车板，采用超高强度热成形钢，清洗后在镀锌前电镀薄镀层Ni，既可以减少热冲压过程的表面氧化提高产品耐蚀性能，又可以有效避免微裂纹扩散，主要应用于汽车AB柱等结构件，钢板的屈服强度Rp
0.2
≥950MPa，抗拉强度R
m
≥1300MPa，延伸率A
80mm
≥7％。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法，包括如下步骤：电炉冶炼、精炼、中薄板坯连铸、铸坯均热、轧制、层流冷却、清洗、电镀镍、退火、热镀锌工艺、冲压成形，所述电镀镍过程包括：将经清洗工序处理后的钢坯送入电镀槽中进行镀镍处理，在钢坯表面形成1
‑
2g/m2厚度的电镀镍层。
[0007]优选的，所述电镀槽中镀液成分包括硫酸镍和氯化镍。
[0008]进一步优选的，所述硫酸镍浓度控制在180
‑
200g/l，所述氯化镍浓度控制在40
‑
50g/l。
[0009]优选的，所述电镀镍过程中，PH值控制3.5
‑
4.5，电流密度1.5
‑
2A/dm2，溶液温度20
‑
25℃。
[0010]优选的，中包钢水过热度为15～30℃，连铸的铸坯厚度为52～55mm，铸坯入炉前进
行除鳞处理，铸坯入炉温度为780～1000℃，出炉温度为1180～1200℃。
[0011]进一步优选的，轧制过程的终轧温度为820～860℃，带钢终轧后采用层流冷却、或水幕冷却、或加密冷却的方式冷却到要求的卷取温度，控制卷取温度为650
±
15℃，带钢厚度为3.0～4.0mm，进行冷连轧轧制后的厚度为0.8～2.0mm。
[0012]优选的，连续退火炉中均热温度为760～800℃，控制带钢走带速度在100～120m/min。
[0013]优选的，冷却至450℃后带钢进入锌锅进行镀锌，然后经过气刀吹扫多余锌液后冷却得到热镀锌层，其中，锌液中有效铝含量重量百分比为0.18～0.22％，Fe含量百分比为0.015～0.03％，其余组分为Zn，锌液温度为455～465℃。
[0014]优选的，将经热镀锌工艺处理后的钢板制作成不同规格，在带有氮气保护气氛的加热炉内加热到840～880℃，保温3～5min进行奥氏体化，然后快速置于带有冷却装置的模具内进行冲压成形，成形过程中同时发生淬火及低温回火，淬火冷却速度20～40℃/s，从而得到板条马氏体组织，获得超高强度零件。
[0015]优选的，所述GI复合镀层钢板的化学成分及重量百分比为：C：0.13～0.16％、Si：0.16～0.20％、Mn：0.7～1.0％、P：≤0.008％、S：≤0.010％、Als：0.015～0.060％、Cr：0.19～0.24％、Ti：0.021～0.025％、B：0.002～0.003％、Nb：0.021～0.025％、V：0.021～0.025％、N：≤0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0017]本专利技术通过热成型钢镀Ni后进入锌锅热镀锌，与现有锌基镀层冷轧热成形钢相比，具备良好的抗LME性。锌基镀层热成形钢可以有效的防止零件在热冲压过程中的表面氧化。在随后零件的使用过程中，具有良好的抗腐蚀性能。由于锌基镀层的低熔点，在热冲压时会导致表面微裂纹的产生，这可能会影响零件的机械性能，同时锌的熔点低，在热冲压温度下会液化蒸发，对基板的保护能力下降。本专利技术针对锌基镀层热成型钢存在的微裂纹问题，提供一种可以避免微裂纹的GI
‑
Ni复合镀层热成型钢。利用镍熔点高的特征，在热冲压期间形成Zn
‑
Ni合金层，从而避免锌镀层在热冲压过程中出现的LME现象(液态金属脆化)，同时GI镀层中的铝成分在加热过程中扩展到表面形成Al2O3，阻止表层锌镀层进一步氧化，同时减少热冲压期间镀层蒸发导致的耐蚀性能减弱。
具体实施方式
[0018]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
[0019]下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
[0020]实施例1：
[0021]本实施例钢板成分为(％)：C：0.13，Si：0.20，Mn：0.7，P：0.008，S：0.010，Als：0.015，Cr：0.19，Ti：0.025，B：0.002，Nb：0.021，V：0.025，N：0.005，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0022]GI复合镀层钢板的生产方法，包括如下步骤：电炉冶炼、精炼、中薄板坯连铸、铸坯均热、轧制、层流冷却、清洗、电镀镍、退火、热镀锌工艺、冲压成形。
[0023]其中，中包钢水过热度为15℃，连铸的铸坯厚度为53mm，铸坯入炉前进行除鳞处理，铸坯入炉温度为780℃，出炉温度为1200℃，轧制过程的终轧温度为820℃，带钢终轧后采用层流冷却、或水幕冷却、或加密冷却的方式冷却到要求的卷取温度，控制卷取温度为650℃，带钢厚度为3.0mm，进行冷连轧轧制后的厚度为0.8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：电炉冶炼、精炼、中薄板坯连铸、铸坯均热、轧制、层流冷却、清洗、电镀镍、退火、热镀锌工艺、冲压成形，所述电镀镍过程包括：将经清洗工序处理后的钢坯送入电镀槽中进行镀镍处理，在钢坯表面形成1
‑
2g/m2厚度的电镀镍层。2.根据权利要求1所述的高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法，其特征在于：所述电镀槽中镀液成分包括硫酸镍和氯化镍。3.根据权利要求2所述的高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法，其特征在于：所述硫酸镍浓度控制在180
‑
200g/l，所述氯化镍浓度控制在40
‑
50g/l。4.根据权利要求1所述的高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法，其特征在于：所述电镀镍过程中，PH值控制3.5
‑
4.5，电流密度1.5
‑
2A/dm2，溶液温度20
‑
25℃。5.根据权利要求1所述的高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法，其特征在于：中包钢水过热度为15～30℃，连铸的铸坯厚度为52～55mm，铸坯入炉前进行除鳞处理，铸坯入炉温度为780～1000℃，出炉温度为1180～1200℃。6.根据权利要求1或5所述的高温成型抗液态金属脆的GI复合镀层钢板的生产方法，其特征在于：轧制过程的终轧温度为820～860℃，带钢终轧后采用层流冷却、或水幕冷却、或加密冷却的方式冷却到要求的卷取温度，控制卷取温度为650
±
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【专利技术属性】
技术研发人员：冯冠文，蔡捷，黄道兵，胡宽辉，田伟，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：