一种高强度冷轧热镀锌双相钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度冷轧热镀锌双相钢板，其特征在于成分按质量百分比为C：0.03％～0.15％、Si：≤0.15％、Mn：1.00％～1.75％、P：≤0.015％、S：≤0.012％、Al：0.02％～0.15％、Cr：0.35～0.75％、Cu：0.02％～0.15％、Ti?0.010～0.035％、N：≤0.005％，并且满足1.5％≤Mn+1.29Cr+0.46Cu≤2.5％，余量为Fe和不可避免的杂质。制造方法包括转炉冶炼，炉外精炼、连铸、热连轧、冷酸连轧、退火镀锌、热浸镀，轧制时通过控轧控冷得到合理组织组成和板形优良的镀锌基板，连续退火镀锌时采用加热末段到均热段的微缓冷和快冷段两次快冷等方式，最终得到抗拉强度在490～700MPa之间，强度和延性匹配良好，可镀性能优良，厚度在0.5～2.5mm之间，可用作汽车覆盖件、内板和结构件等的冷轧热镀锌双相钢板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车用冷轧高强度薄板
，提供了一高強度级冷轧热镀锌双相钢及其制造方法。
技术介绍
近年来，随着人们对轿车冲撞安全性和耐蚀性要求的不断提高，汽车用钢板向高強度和全镀层方向发展，促使了高强IF钢，烘烤硬化钢、相变诱导塑性钢和双相钢等热镀锌高强钢在汽车车体上的应用。同时，为降低温室效应，保护地球环境，强化对CO2排放量的限制，有助于低燃料消耗的汽车车体轻量化成为现代汽车エ业的ー个重要研究课题。由于冷轧热镀锌双相钢具有屈強比低，初始加工硬化率高，良好的強度和延性匹配、较好的烘烤硬化性能以及较高的碰撞能量吸收能力等特点，满足了汽车车体轻量化、冲撞安全性和 耐锈蚀性等要求，已成为国内外钢铁企业和研究院所研发的重点。冷轧热镀锌双相钢需要略微高的合金含量[1’2]和合理的镀锌エ艺參数控制已为人们所共识。冷轧热镀锌双相钢和冷轧双相钢的生产存在明显的不同，由于冷轧退火线炉区长，冷速大，可以保证钢带在保温段退火后快速冷却以发生低温转变，实现冷轧双相钢组织中软相铁素体基体和硬相马氏体的合理配分。但是，生产冷轧热镀锌双相钢时，镀锌线炉区短，冷速小，且钢带在两相区保温退火必须冷却到460°C左右镀锌，然后出锌锅终冷至室温，限制了奥氏体向马氏体相变，容易发生珠光体转变或贝氏体转变。虽然可以加入较多的Mn、Mo、Cr、B等合金元素来提高钢的淬透性，实现钢在慢冷速下的低温转变，但这无疑降低了冷轧热镀锌双相钢的可镀性，并增加了生产成本。基于上述原因，在连续镀锌线上生产双相钢时，钢的成分设计和退火镀锌エ艺參数优化尤为重要。如专利US006312536B1 叙述了将含有 C 0. 02% O. 20%、Mn :I. 50% 2. 40%、Cr 0. 03 I. 50%、Mo 0. 03% I. 50%，且 Mn、Cr、Mo 的加权量要同时满足 3Mn+6Cr+Mo< 8. 1%和Mn+6Cr+10Mo > 3. 5 %的钢在热镀锌退火时需要在780°C或更高的温度加热钢板，随后以适当エ艺就可以得到期望的主要为铁素体和马氏体的显微组织，強度级别从450-780MPa的冷轧热镀锌双相钢。但是本专利技术中镀锌用的冷硬基板在热轧吋，要求以400C /s的冷速冷到480°C进行卷取，冷硬基板容易得到铁素体、珠光体和贝氏体的复合组织，増加了热卷取设备的负荷并且板形较差，相应地增加了冷轧机组的轧制负荷，不利于后续的冷轧生产。并且生产低级别的热镀锌双相钢时，由于碳及合金含量少，在780°C或更高的温度加热钢板，镀锌后的钢板不容易得到主要为铁素体和马氏体的显微组织。专利CN200380109234. X所述钢的成分与专利US006312536B1基本相同，也要复合添加Cr，Mo等合金元素，退火镀锌时把钢板的加热温度降低到727 775°C范围内，井随后在454 493°C范围内保持20 IOOs进行等温处理，再经锌槽镀锌进行热浸镀。虽然容易得到典型的双相组织，但是在现有的连续热镀锌生产线上实现454 493°C范围内保持20 IOOs十分困难，并且本专利技术没有考虑到较低的加热保温温度，不易消除Mn含量多时(如实施例中钢的Mn含量达到I. 81% )，形成的以渗碳体、珠光体、贝氏体为主的帯状组织。同时，该专利技术没有提及如何生产具有合适显微组织及良好板形的冷轧基板的方法。CA2564050A1叙述的钢中需同时加入Mo、B、Ca、Cr、Ni、Nb、V、Ti等诸多元素，通过热镀锌エ艺得到抗拉强度440-780MPa的冷轧热镀锌双相钢，由于添加元素多，加大了炼钢难度且增加了制造成本。专利CN200710044158. 9 叙述了将含有 C :0· 02 % O. 08 %、Si :彡 O. I %，Mn :0· 80% I. 80%、Cr :彡 I. 0%，Mo :彡 O. 5%，且 Mn、Cr、Mo 的加权量要满足 I. 6%彡3Mn+6Cr+Mo彡3. 8%的钢，热轧采用650 680°C的高温卷取，热镀锌退火时临界退火温度为800 860°C，镀锌后得到450MPa级到550MPa级的高强度汽车外板。本专利技术复合添加了贵重元素Mo和Cr，并且热镀锌退火时临界退火温度高，増加了生产成本，不利于节省能源和降低成本。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术所要解决的技术问题是提供ー种能在连续 热镀锌生产线上制造抗拉强度在490 700MPa之间、強度和延性匹配良好、可镀性能优良的高強度冷轧热镀锌双相钢板及其制造方法。本专利技术为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是在不需要复合添加Mo、Cr、B、Ni等多种贵重合金元素的情况下，控制热轧和退火镀锌エ艺參数，保证钢板的高強度、两相组织和镀锌质量。一种高强度冷轧热镀锌双相钢板，其特征在于成分按质量百分比为C :0. 03% O.15%、Si :彡 O. 15%、Mn :I. 00% I. 75%、P :彡 O. 015%、S :彡 O. 012%、Al :0· 02% 0.15%, Cr 0. 35 O. 75%, Cu 0. 02% O. 15%,Ti O. 010 O. 035%,N O. 005%，并且满足I. 5%^ Mn+1. 29Cr+0. 46Cu ( 2. 5%，余量为Fe和不可避免的杂质。组成成分优选按质量百分比C :0. 06 % O. 12 %、Si :彡O. 10 %、Mn :1.20 % I. 50 %、P :彡 O. 010 %、S :彡 O. 008 %、Al :0· 050 % O. 100 %、Cr 0. 40 0.60 Cu 0. 07 % O. 10 %、Ti :0· 015 O. 030 %、N :彡 O. 003 %，并且满足 I. 7 %(Mn+1. 29Cr+0. 46Cu ( 2. 3%，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术钢种成分控制原理如下C :是最有效的强化元素，是形成马氏体的主要元素，直接影响临界区处理后双相钢中马氏体体积分数和马氏体中的碳含量，并决定了双相钢的硬度和马氏体的精细结构。双相钢中碳含量一般应该小于O. 2%，为保证钢具有好的伸长率和良好的焊接性，本专利技术中碳含量控制在O. 03% O. 15%。Si :是强化铁素体的元素，促使碳向奥氏体偏聚，对铁素体中固溶碳有清除和浄化作用，以避免间隙固溶強化和冷却时粗大碳化物的生成，有助于提高双相钢的延性，但为了避免Si含量过高引起钢板的浸镀性能，本专利技术Si控制在的O. 15%以下。Mn:属于扩大奥氏体相区，稳定奥氏体的元素，可以有效提高奥氏体岛的淬透性，因而可以降低临界区加热后获得双相钢组织和性能所必须的冷却速率，并起到固溶強化和细化铁素体晶粒的作用，可显著推迟珠光体转变和贝氏体转变。高锰含量容易引起渗碳体、珠光体、贝氏体为主的帯状组织，同时影响基板的可镀性和焊接性。本专利技术Mn含量控制在1.00% I. 75%。Cr :中强碳化物形成元素，显著提高钢的淬透性，能強烈推迟珠光体转变和贝氏体转变，增大奥氏体的过冷能力，从而细化组织，起到強化效果。另外，钢中的铬元素能促进锌液对钢的侵蚀。本专利技术Cr的含量控制在O. 35% O. 75%。Al :A1在双相钢中所起的作用与Si相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度冷轧热镀锌双相钢板，其特征在于成分按质量百分比为c :0. 03% O. 15%、Si :≤ O. 15%、Mn :I. 00% I. 75%、P :≤ O. 015%、S :≤ O. 012%、Al :0· 02% O. 15%, Cr 0. 35 O. 75%, Cu 0. 02% O. 15%, Ti O. 010 O. 035%,N O. 005%，并且满足I. 5%^ Mn+1. 29Cr+0. 46Cu ( 2. 5%，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求I所述高强度冷轧热镀锌双相钢板，其特征在于成分按质量百分比进ー步含有 C :0· 06% O. 12%、Si :≤ O. 10%、Mn :1· 20% I. 50%、P :≤ O. 010%、S :≤ O. 008%,Al 0. 050% O. 100%,Cr 0. 40 O. 60%,Cu 0. 07% O. 10%,Ti :0· 015 O. 030%, N O. 003%，并且满足 I. 7%≤ Mn+...

【专利技术属性】
技术研发人员：王科强，刘仁东，王旭，孙建伦，郭金宇，林利，徐鑫，徐荣杰，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：