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CN111893378A - 一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板及其制备方法 - Google Patents

一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板及其制备方法 Download PDF

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CN111893378A CN202010671820.9A CN202010671820A CN111893378A CN 111893378 A CN111893378 A CN 111893378A CN 202010671820 A CN202010671820 A CN 202010671820A CN 111893378 A CN111893378 A CN 111893378A
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谢春乾
刘华赛
邱木生
邹英
阳锋
姜英花
滕华湘
李飞
章军
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Shougang Corp
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Abstract

本发明提供了一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板，属于汽车用高强钢制造领域，所述钢板的化学成分按质量分数包括：C：0.10％～0.15％，Si：0.3％～0.6％，Mn：1.1％～1.7，Al：0.3％～0.6％，P≤0.01％，S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述钢板的金相组织具有以面积率计的如下组成：铁素体：50％～75％，贝氏体+马氏体：20％～40％，残余奥氏体：3％～8％。该钢板解决了传统高强钢在复杂冲压结构件上成形困难问题，并且有效降低了合金成本。本发明还提供了一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法。

Description

一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车用高强钢制造领域，涉及一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板及其制备方法。
背景技术
为了实现汽车车体的轻量化并提高汽车碰撞安全性，先进高强钢在白车身中的应用与日俱增。目前，双相钢基于其较高的强度，良好的加工硬化性能及连续屈服特性，已经成为先进高强钢中应用量最大的钢种。然而，在诸多高拉延性汽车零部件的成形上，传统的双相钢已然无法满足需求。C-Mn-Al系热镀锌相变诱发塑性(Transformation InducedPlasticity，TRIP)钢虽然具有良好的塑性，但是以Al代Si后，其强度普遍偏低。而部分热镀锌TRIP钢为了补偿强度损失，添加Cu、Nb、V、Ti、P等元素，又会造成合金或工艺成本增加。
发明内容
为了解决现有高强钢塑性不足的技术问题，本发明提供了一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板，该钢板解决了传统高强钢在复杂冲压结构件上成形困难问题，并且有效降低了合金成本。
本发明还提供了一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板，所述钢板的化学成分按质量分数包括：
C：0.10％～0.15％，Si：0.3％～0.6％，Mn：1.1％～1.7％，Al：0.3％～0.6％，P≤0.01％，S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质；
所述钢板的金相组织具有以面积率计的如下组成：
铁素体：50％～75％，贝氏体+马氏体：20％～40％，残余奥氏体：3％～8％；
所述残余奥氏体中，存在于铁素体晶界处的残余奥氏体的比例≥90％。
进一步的，所述钢板的化学成分中，杂质含量按质量分数满足：
Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％，B≤0.0004％，N≤0.008％。
进一步的，所述钢板的表面具有热浸锌层。
一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，包括：
钢水连铸成板坯，所述钢水化学成分与权利要求1或2所述的钢板的化学成分相同；
对板坯进行热轧，得到热轧板；
热轧板酸洗后进行冷轧，得到冷硬钢板；
冷硬钢板连续退火后进行表面热镀锌。
进一步的，所述热轧工艺中：板坯加热温度为1250℃～1300℃，均热30min～100min，终轧温度控制在860℃～900℃，层流冷却后在640℃～680℃卷取。
进一步的，所述热轧板厚度为3.0mm～5.0mm，所述冷硬钢板厚度为0.8mm～2.0mm。
进一步的，所述连续退火工艺中，预热温度为200℃～240℃，加热温度750℃～830℃，均热温度750℃～830℃，缓冷温度650℃～720℃，闪冷温度为450℃～470℃。
进一步的，所述热镀锌工艺中，镀锌温度为450℃～470℃，钢板的光整延伸率为0.2％～0.5％。
进一步的，所述连续退火工艺中，钢板在炉区的运行速度为60m/min～110m/min。
进一步的，所述连续退火工艺中，露点控制在-30℃～-10℃。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1.本发明一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板，采用C-Si-Mn-Al合金体系设计，无任何其他贵重合金元素(Mo、Ni和Nb等)添加，在满足强度要求的前提下，显著降低了材料成本，并通过化学成分改进和工艺优化，在传统双相钢铁素体和马氏体两相组织的基础上，引入一定量的残余奥氏体，使变形过程中产生TRIP效应，钢板的断后延伸率提升至30％以上，以适应具有复杂拉延成形需求的汽车零件生产。
2.本发明一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，通过以Al替代Si，并严格控制退火炉的气氛和露点，获得了高塑性冷轧钢板并具有良好的镀锌表面质量，提高了钢板的附加值，因此，本发明解决了如何在满足材料强度的基础上，明显改善材料塑性、降低合金成本并提高镀锌表面质量的技术难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例1制得的低成本高塑性冷轧镀锌钢板显微组织的金相照片；
图2是本发明实施例1制得的低成本高塑性冷轧镀锌钢板显微组织的电子背散射衍射(Electron Backscatter Diffraction，EBSD)分析图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
发明人对钢板化学成分和制备工艺进行反复改进，使钢板微观组织发生改变，具体的，微观组织包括以面积率计的50％～75％铁素体，20％～40％的贝氏体+马氏体以及3％～8％的残余奥氏体，其中位于铁素体晶界处的残余奥氏体占残余奥氏体总量的90％以上。通过创新成分和工艺设计思路，本发明590MPa级别钢板的断后延伸率(A80)达到30％及以上，明显高于同级别传统双相钢，解决了双相钢在复杂冲压结构件上成形困难问题，并且达到了降低合金成本的技术效果。
首先，本发明的低成本高塑性冷轧镀锌钢板，化学成分按质量百分比为：C：0.10％～0.15％，Si：0.3％～0.6％，Mn：1.1％～1.7％，Al：0.3％～0.6％，P≤0.01％，S≤0.005％，其余为Fe及其他杂质。其中，对杂质元素含量做以下限定：Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％，B≤0.0004％，N≤0.008％。
以下，对本发明低成本高塑性冷轧镀锌钢板化学成分的限定范围及理由进行说明。
C：0.10％～0.15％
C是强奥氏体稳定化元素，可提高室温条件下奥氏体的残留分数，进而提高塑性，作为固溶强化元素，C还可提高马氏体的硬度。为了保证本发明冷轧镀锌钢板590MPa级别的抗拉强度和超过30％的延伸率，C含量需要达到0.10％；另一方面，C含量超过0.15％时，抗拉强度富余量过大，且焊接性能受损。优选C含量为0.12％～0.15％。
Si：0.3％～0.6％
Si作为固溶强化元素，对保证薄钢板的强度是重要的。同时，Si可有效抑制碳化物的析出，促进C在奥氏体中的富集，有助于奥氏体的稳定化。然而，Si含量过高，钢板的焊接性及镀锌表面质量恶化。因此，限定Si范围为0.3％～0.6％，优选0.35％～0.55％。
Mn：1.1％～1.7％
Mn是固溶强化和奥氏体稳定化的重要元素，有助于提高钢板的强度和残余奥氏体的含量，为了得到这样的效果，本发明590MPa级别双相钢中的Mn含量需达到1.1％及以上。然而，当Mn含量超过1.7％时，钢板强度过高而塑性受损，且合金成本增加。优选Mn含量为1.3％～1.6％。
Al：0.3％～0.6％
与Si相似，Al可以有效抑制残余奥氏体分解及碳化物析出，并且采用Al代替部分Si，还可以有效提高镀锌钢板的表面质量，考虑本发明钢板的C含量，Al的添加量不宜少于0.3％。然而，过多添加Al会造成抑制碳化物析出效果饱和，且增加材料成本，因此Al含量上限设在0.6％。优选Al含量为0.4％～0.6％。
P≤0.01％
P易在晶界偏聚而恶化钢板的塑性，故P含量不能超过0.01％，但过度脱P又会导致生产成本上升，因此P含量优选为0.005％～0.01％。
S≤0.005％
S在钢中主要与Mn结合形成粗大的MnS夹杂，恶化钢板的冲孔加工等成形性能，故S含量需控制在0.005％以下，同时为了避免过度脱S导致的成本升高，优选S含量为0.001％～0.005％。
Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，B≤0.0004％
Cu、Ni、Mo和B均可提高淬透性，促进马氏体生成，提高钢板的强度。然而，这些元素含量升高，必然对钢板的塑性产生一定影响。更为重要的是，它们均属于较昂贵的合金元素，从材料成本的角度出发，必须加以限制，因此在适当提高C和Mn含量即可保证强度的条件下，对可能存在的这些元素含量限定在Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，B≤0.0004％。
Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％
Nb、V和Ti易形成碳氮化物，具有细化晶粒或析出强化作用。然而，这些元素的添加及碳氮化物的形成，必然消耗钢中的C，导致C在奥氏体中的富集程度不足，且这些微合金元素价格昂贵，无疑会增加材料成本。因此，本发明中不刻意添加这些元素，若其以杂质元素形式存在，限定其含量为Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％。
N≤0.008％
N不可避免的会存在于钢中，为了降低N对材料性能的不利影响，将其含量限定在0.008％以下，优选N≤0.005％。
接下来，对本发明低成本高塑性冷轧镀锌钢板显微组织的限定范围及理由进行说明。
本发明的低成本高塑性冷轧镀锌钢板，其金相组织具有以面积率计的如下组成：
铁素体：50％～75％
贝氏体+马氏体：20％～40％
残余奥氏体：3％～8％。
其中：存在于铁素体晶界处的残余奥氏体占总残余奥氏体的比例为90％以上。
铁素体：50％～75％
铁素体属于软相组织，在连续退火的加热、均热及缓冷过程中生成，有助于改善钢板的塑性。与此同时，变形过程中残余奥氏体转变为硬质马氏体，铁素体还可以起到协同变形的作用。组织中铁素体面积率不足50％时，难以获得优良的塑性，而铁素体面积率超过75％时，又无法保证需要的强度。因此，铁素体的面积率设定在50％～75％之间。
贝氏体+马氏体：20％～40％
本发明中，在连续退火镀锌及后续冷却过程中会生成部分贝氏体及马氏体，二者均属于硬质相，尤其马氏体，是确保所需强度的重要组成相。当二者合计面积率小于20％时，无法保证所需的强度，而当二者合计面积率超过40％时，无法获得期望的塑性及成形性。因此，贝氏体和马氏体的合计面积率设定在20％～40％之间。
残余奥氏体：3％～8％
变形过程中，残余奥氏体相变为马氏体，可缓解应力集中，改善材料塑性。因此对于高塑性需求的高强钢板，残余奥氏体的存在显然是必要的。本发明中，为了保证TRIP效应的增塑效果，残余奥氏体的含量至少要在3％以上。但是，残余奥氏体的含量超过10％时，其稳定性降低，易在变形的早期阶段发生相变，且过高的残余奥氏体含量也会增加凸缘成形的裂纹敏感性。因此，残余奥氏体含量限定在3％～8％，优选4％～7％。
铁素体晶界处的残余奥氏体占总残余奥氏体的比例为90％以上
残余奥氏体能否在变形过程中发生TRIP效应，与其稳定性密切相关。铁素体晶粒内部的残余奥氏体尺寸细小且C、Mn富集程度高，稳定性过高，变形过程中不易相变，也就失去了提高钢板塑性进而改善冲压性能的效果。相比之下，铁素体晶界处的残余奥氏体稳定性适中，可发生积极的TRIP效应。因此，为了获得良好的增塑效果，必须保证存在于铁素体晶界处的残余奥氏体占总残余奥氏体的比例为90％以上。
最后，对本发明低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法的限定范围及理由进行说明。
一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，包括如下工序：
(1)钢水连铸成板坯，所述钢水化学成分与所述的钢板的化学成分相同；
此过程只要得到符合要求的板坯，就没有特别限定。
(2)对板坯进行热轧，得到厚度为3.0mm～5.0mm热轧板；板坯加热温度为1250℃～1300℃，均热30min～100min，终轧温度控制在860℃～900℃，层流冷却后在640℃～680℃卷取。
终轧温度：860℃～900℃
本发明钢板合金含量较低，可采用较低的终轧温度，为了得到比较细小的热轧晶粒尺寸，终轧温度不宜超过900℃；终轧温度低于860℃，热轧板的变形抗力过大，并且容易出现混晶。
卷取温度：640℃～680℃
卷取温度过高容易出现塌卷及表面质量问题；卷取温度过低会过度生成贝氏体和马氏体，加大冷轧难度。
(3)热轧板酸洗后进行冷轧，得到厚度为0.8mm～2.0mm冷硬钢板；
(4)冷硬钢板连续退火后进行表面热镀锌；连续退火炉区露点控制在-30℃～-10℃，预热温度为200℃～240℃，加热温度750℃～830℃，均热温度750℃～830℃，缓冷温度650℃～720℃，闪冷温度为450℃～470℃，镀锌温度为450℃～470℃，钢板的光整延伸率为0.2％～0.5％，钢板在炉区的运行速度为60m/min～110m/min。
炉区露点：-30℃～-10℃
抑制带钢的外氧化，保证产品的可镀性。
均热温度：750℃～830℃
基于本发明钢板的合金成分及两相区温度区间对连退工艺均热温度进行设定，均热温度大于830℃时，两相区铁素体的比例降低，影响双相钢的塑性，且能耗增加；均热温度低于750℃时，奥氏体比例不足，后续冷却过程中无法得到预期比例的贝氏体和马氏体，旱致强度不足。
缓冷温度：650℃～720℃
缓冷温度高于720℃会导致铁素体比例下降，奥氏体中平均C、Mn含量降低而稳定性下降，最终不能获得稳定的残余奥氏体；缓冷温度低于650℃会导致铁素体比例过高，不能保证590MPa以上的抗拉强度。
钢板在炉区的运行速度：60m/min～110m/min
控制钢板在炉区的运行速度可以对带钢在高温区的均热时间进行调节，运行速度过快则均热时间过短，再结晶不充分，会保留带状组织；运行速度过慢则均热时间过长，晶粒过分长大，影响最终力学性能。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板及其制备方法进行详细说明。
实施例1
本发明的低成本高塑性冷轧镀锌钢板，化学成分按质量百分比为：C：0.13％，Si：0.42％，Mn：1.58％，Al：0.52％，P：0.01％，S：0.0038％，其余为Fe及不可避免的杂质，其中对可能存在的杂质元素含量做以下限定：Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％，B≤0.0004％，N≤0.008％。
本发明的低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，包括如下步骤：
S1：冶炼、连铸
按低成本高塑性冷轧镀锌钢板的成分配比，将钢水经220t转炉冶炼，随后采用连铸方式铸成板坯；
S2：热轧
将板坯加热至1260℃，均热90min，终轧温度为880℃，层流冷却后在660℃卷取，得到3.0mm厚热轧板；
S3：冷轧
将上述热轧板酸洗后冷轧，获得1.25mm厚冷硬钢板；
S4：连续退火热镀锌
对上述冷硬钢板退火并镀锌。钢板在炉区的运行速度为70m/min，炉区露点为-20℃，预热温度为220℃，加热段出口平均温度为802℃，均热段出口平均温度为807℃，缓冷段出口平均温度为695℃，闪冷段出口平均温度为463℃，镀锌温度为460℃，钢板在镀锌后的光整延伸率为0.3％，最终得到低成本高塑性的冷轧镀锌钢板。
实施例2
本发明的低成本高塑性冷轧镀锌钢板，化学成分按质量百分比为：C：0.139％，Si：0.40％，Mn：1.52％，Al：0.47％，P：0.009％，S：0.0035％，其余为Fe及不可避免的杂质，其中对可能存在的杂质元素含量做以下限定：Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％，B≤0.0004％，N≤0.008％。
本发明的低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，包括如下步骤：
S1：冶炼、连铸
按低成本高塑性冷轧镀锌钢板的成分配比，将钢水经220t转炉冶炼，随后采用连铸方式铸成板坯；
S2：热轧
将板坯加热至1263℃，均热90min，终轧温度为878℃，层流冷却后在678℃卷取，得到5.0mm厚热轧板；
S3：冷轧
将上述热轧板酸洗后冷轧，获得2.0mm厚冷硬钢板；
S4：连续退火热镀锌
对上述冷硬钢板退火并镀锌。钢板在炉区的运行速度为80m/min，炉区露点为-10℃，预热温度为220℃，加热段出口平均温度为783℃，均热段出口平均温度为779℃，缓冷段出口平均温度为684℃，闪冷段出口平均温度为461℃，镀锌温度为460℃，钢板在镀锌后的光整延伸率为0.5％，最终得到低成本高塑性的冷轧镀锌钢板。
实施例3
本发明的低成本高塑性冷轧镀锌钢板，化学成分按质量百分比为：C：0.135％，Si：0.43％，Mn：1.6％，Al：0.6％，P：0.009％，S：0.004％，其余为Fe及不可避免的杂质，其中对可能存在的杂质元素含量做以下限定：Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％，B≤0.0004％，N≤0.008％。
本发明的低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，包括如下步骤：
S1：冶炼、连铸
按低成本高塑性冷轧镀锌钢板的成分配比，将钢水经220t转炉冶炼，随后采用连铸方式铸成板坯；
S2：热轧
将板坯加热至1255℃，均热100min，终轧温度为870℃，层流冷却后在659℃卷取，得到3.5mm厚热轧板；
S3：冷轧
将上述热轧板酸洗后冷轧，获得1.5mm厚冷硬钢板；
S4：连续退火热镀锌
对上述冷硬钢板退火并镀锌。钢板在炉区的运行速度为95m/min，炉区露点为-10℃，预热温度为220℃，加热段出口平均温度为764℃，均热段出口平均温度为768℃，缓冷段出口平均温度为671℃，闪冷段出口平均温度为459℃，镀锌温度为460℃，钢板在镀锌后的光整延伸率为0.4％，最终得到低成本高塑性的冷轧镀锌钢板。
实施例4
本发明的低成本高塑性冷轧镀锌钢板，化学成分按质量百分比为：C：0.142％，Si：0.42％，Mn：1.55％，Al：0.5％，P：0.01％，
S：0.004％，其余为Fe及不可避免的杂质，其中对可能存在的杂质元素含量做以下限定：Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％，B≤0.0004％.N≤0.008％。
本发明的低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，包括如下步骤：
S1：冶炼、连铸
按低成本高塑性冷轧镀锌钢板的成分配比，将钢水经220t转炉冶炼，随后采用连铸方式铸成板坯；
S2：热轧
将板坯加热至1260℃，均热90min，终轧温度为865℃，层流冷却后在650℃卷取，得到3.5mm厚热轧板；
S3：冷轧
将上述热轧板酸洗后冷轧，获得1.5mm厚冷硬钢板；
S4：连续退火热镀锌
对上述冷硬钢板退火并镀锌。钢板在炉区的运行速度为85m/min，炉区露点为-20℃，预热温度为220℃，加热段出口平均温度为781℃，均热段出口平均温度为783℃，缓冷段出口平均温度为691℃，闪冷段出口平均温度为464℃，镀锌温度为460℃，钢板在镀锌后的光整延伸率为0.4％，最终得到低成本高塑性的冷轧镀锌钢板。
对比例1
对比例1化学成分按质量百分比为：C：0.07％，Si：0.51％，Mn：1.34％，Al：0.52％，P：0.01％，S：0.0038％，其余为Fe及不可避免的杂质，其中对可能存在的杂质元素含量做以下限定：Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％，B≤0.0004％，N≤0.008％。
对比例1的制备方法包括如下步骤：
S1：冶炼、连铸
按上述化学成分配比，将钢水经220t转炉冶炼，随后采用连铸方式铸成板坯；
S2：热轧
将板坯加热至1250℃，均热90min，终轧温度为885℃，层流冷却后在660℃卷取，得到3.0mm厚热轧板；
S3：冷轧
将上述热轧板酸洗后冷轧，获得1.25mm厚冷硬钢板；
S4：连续退火热镀锌
对上述冷硬钢板退火并镀锌。钢板在炉区的运行速度为70m/min，炉区露点为-20℃，预热温度为220℃，加热段出口平均温度为800℃，均热段出口平均温度为804℃，缓冷段出口平均温度为699℃，闪冷段出口平均温度为459℃，镀锌温度为460℃，钢板在镀锌后的光整延伸率为0.3％，最终得到冷轧镀锌钢板。
对比例2
对比例2化学成分按质量百分比为：C：0.141％，Si：0.47％，Mn：1.49％，Al：0.51％，P：0.008％，S：0.004％，其余为Fe及不可避免的杂质，其中对可能存在的杂质元素含量做以下限定：Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％，B≤0.0004％，N≤0.008％。
对比例2的制备方法包括如下步骤：
S1：冶炼、连铸
按上述化学成分配比，将钢水经220t转炉冶炼，随后采用连铸方式铸成板坯；
S2：热轧
将板坯加热至1250℃，均热90min，终轧温度为870℃，层流冷却后在665℃卷取，得到3.0mm厚热轧板；
S3：冷轧
将上述热轧板酸洗后冷轧，获得1.5mm厚冷硬钢板；
S4：连续退火热镀锌
对上述冷硬钢板退火并镀锌。钢板在炉区的运行速度为85m/min，炉区露点为-20℃，预热温度为220℃，加热段出口平均温度为842℃，均热段出口平均温度为845℃，缓冷段出口平均温度为720℃，闪冷段出口平均温度为463℃，镀锌温度为460℃，钢板在镀锌后的光整延伸率为0.4％，最终得到冷轧镀锌钢板。
对比例3
对比例3化学成分按质量百分比为：C：0.148％，Si：0.55％，Mn：1.53％，Al：0.48％，P：0.008％，S：0.004％，其余为Fe及不可避免的杂质，其中对可能存在的杂质元素含量做以下限定：Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％，B≤0.0004％，N≤0.008％。
对比例3的制备方法包括如下步骤：
S1：冶炼、连铸
按上述化学成分配比，将钢水经220t转炉冶炼，随后采用连铸方式铸成板坯；
S2：热轧
将板坯加热至1255℃，均热90min，终轧温度为875℃，层流冷却后在660℃卷取，得到3.0mm厚热轧板；
S3：冷轧
将上述热轧板酸洗后冷轧，获得1.5mm厚冷硬钢板；
S4：连续退火热镀锌
对上述冷硬钢板退火并镀锌。钢板在炉区的运行速度为90m/min，炉区露点为-20℃，预热温度为220℃，加热段出口平均温度为801℃，均热段出口平均温度为804℃，缓冷段出口平均温度为630℃，闪冷段出口平均温度为456℃，镀锌温度为460℃，钢板在镀锌后的光整延伸率为0.4％，最终得到冷轧镀锌钢板。
表1各实施例和对比例的退火工艺参数
Figure BDA0002581822050000111
表2本发明冷轧镀锌钢板实施例及对比例的显微组织分析结果
Figure BDA0002581822050000112
Figure BDA0002581822050000121
利用ZWICK/RoeII Z100拉伸试验机，按照GB/T228.1-2010标准对各实施例及对比例的屈服、抗拉强度和断后延伸率进行检测，结果如表3所示。
表3本发明冷轧镀锌钢板实施例及对比例力学性能表
Figure BDA0002581822050000122
由实施例1-4可知：通过对双相钢组分和制备工艺进行上述改进，可得到屈服强度386MPa～401MPa，抗拉强度627MPa～648MPa，断后延伸率(A80)大于30％的新型双相钢，相比传统镀锌DP590，本发明双相钢的延伸率大幅提升，显著优于对比例。
由附图1可知：本发明双相钢组织中含有灰色的铁素体基体，亮白色的马氏体以及少量暗黑色的贝氏体；附图2表明，残余奥氏体(黑色块状)绝大多数分布在铁素体晶界处，少量分布在铁素体晶内
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按质量分数包括：
C：0.10％～0.15％，Si：0.3％～0.6％，Mn：1.1％～1.7％，Al：0.3％～0.6％，P≤0.01％，S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质；
所述钢板的金相组织具有以面积率计的如下组成：
铁素体：50％～75％，贝氏体+马氏体：20％～40％，残余奥氏体：3％～8％；
所述残余奥氏体中，存在于铁素体晶界处的残余奥氏体的比例≥90％。
2.根据权利要求1所述的一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分中，杂质含量按质量分数满足：
Cu≤0.01％，Ni≤0.01％，Mo≤0.003％，Nb≤0.003％，V≤0.005％，Ti≤0.005％，B≤0.0004％，N≤0.008％。
3.根据权利要求1所述的一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板，其特征在于，所述钢板的表面具有热浸锌层。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述的低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，其特征在于，包括：
钢水连铸成板坯，所述钢水化学成分与权利要求1或2所述的钢板的化学成分相同；
对板坯进行热轧，得到热轧板；
热轧板酸洗后进行冷轧，得到冷硬钢板；
冷硬钢板连续退火后进行表面热镀锌。
5.根据权利要求4所述的一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，其特征在于，所述热轧工艺中：板坯加热温度为1250℃～1300℃，均热30min～100min，终轧温度控制在860℃～900℃，层流冷却后在640℃～680℃卷取。
6.根据权利要求4所述的一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，其特征在于，所述热轧板厚度为3.0mm～5.0mm，所述冷硬钢板厚度为0.8mm～2.0mm。
7.根据权利要求4所述的一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，其特征在于，所述连续退火工艺中，预热温度为200℃～240℃，加热温度750℃～830℃，均热温度750℃～830℃，缓冷温度650℃～720℃，闪冷温度为450℃～470℃。
8.根据权利要求4所述的一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，其特征在于，所述热镀锌工艺中，镀锌温度为450℃～470℃，钢板的光整延伸率为0.2％～0.5％。
9.根据权利要求4所述的一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，其特征在于，所述连续退火工艺中，钢板在炉区的运行速度为60m/min～110m/min。
10.根据权利要求4所述的一种低成本高塑性冷轧镀锌钢板的制备方法，其特征在于，所述连续退火工艺中，露点控制在-30℃～-10℃。
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