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CN112143978A - 超低碳热镀锌钢板的制造方法 - Google Patents

超低碳热镀锌钢板的制造方法 Download PDF

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CN112143978A CN202011033889.5A CN202011033889A CN112143978A CN 112143978 A CN112143978 A CN 112143978A CN 202011033889 A CN202011033889 A CN 202011033889A CN 112143978 A CN112143978 A CN 112143978A
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郑之旺
梁英
陈培友
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Abstract

本发明涉及超低碳热镀锌钢板的制造方法，属于钢铁冶金生产技术领域。本发明提供了超低碳热镀锌钢板的制造方法，包括如下步骤：冶炼钢水，连铸成钢坯，粗轧，精轧，冷却，卷取，冷轧，连续退火，得到基板；然后基板入锌锅镀锌，光整，拉矫，即得；其中，精轧的开轧温度为1020℃～1070℃，终轧温度为920℃～950℃；连续退火均热温度为830～855℃，均热时间为40～70s；光整延伸率控制在0.5～0.6％，拉矫延伸率控制在0.1～0.3％。本发明制造方法的推广应用有助于降低超低碳热镀锌钢板的生产能耗、节约生产成本。

Description

超低碳热镀锌钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及超低碳热镀锌钢板的制造方法，属于钢铁冶金生产技术领域。
背景技术
随着市场对汽车以及家电用热镀锌钢板的使用要求不断提高，提高热镀锌钢板的力学性能和成型性能成为了急迫需求。例如，CN201810936061.7公开了一种热镀锌钢板及其制造方法，成品能够达到屈服强度120～160MPa，抗拉强度280～300MPa，延伸率47.5～48.5％、n90值0.23～0.24、r90值2.8～3.0。为保证热镀锌钢板具备上述的良好性能，该制造方法需要维持较高的精轧温度(1100～1250℃)和较长的退火均热时间(120～240s)，在生产过程中显示并不利于降低能耗和控制成本。另外，现实中仍存在着进一步提高n90和r90值的需求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供超低碳热镀锌钢板的制造方法。本发明的另一目的在于提供根据所述制造方法得到的超低碳热镀锌钢板。
本发明提供了超低碳热镀锌钢板的制造方法，基板的化学成分以质量百分比计为：C：≤0.004％，Si：≤0.02％，Mn：≤0.10％，P：≤0.010％，S：≤0.012％，Ti：0.055～0.085％，Als：0.020％～0.070％，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述的制造方法包括如下步骤：冶炼钢水，连铸成钢坯，粗轧，精轧，冷却，卷取，冷轧，连续退火，得到基板；然后基板入锌锅镀锌，光整，拉矫，即得；
其中，精轧的开轧温度为1020℃～1070℃，终轧温度为920℃～950℃；连续退火均热温度为830～855℃，均热时间为40～70s；光整延伸率控制在0.5～0.6％，拉矫延伸率控制在0.1～0.3％。
进一步地，基板的化学成分以质量百分比计为：C：0.0028～0.0029％、Si：0.003％、Mn：0.05～0.06％、P：0.006～0.007％、S：0.007～0.008％、Als：0.029～0.031％、Ti：0.066～0.068％，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步地，所述的粗轧满足以下至少一项：
加热至1220℃～1250℃，在炉时间200～300min，进行粗轧；
粗轧采用5道次轧制，5道次全数除磷；
粗轧后所得中间板坯的厚度为38～45mm。
进一步地，精轧的开轧温度为1044℃～1050℃，终轧温度为936℃～938℃。
所得热轧板的厚度为3～6mm。
进一步地，所述的冷却满足以下至少一项：
以层流冷却方式冷却；
冷却到710～750℃进行卷取。
进一步地，冷轧压下率为78～84％。
优选地，冷轧压下率为80％。
进一步地，连续退火均热温度为838～840℃，均热时间为65～66s。
进一步地，基板入锌锅的温度为450～470℃。
进一步地，光整延伸率控制在0.55～0.56％，拉矫延伸率控制在0.1～0.2％。
本发明提供了根据所述制造方法得到的超低碳热镀锌钢板。
本发明提供了超低碳热镀锌钢板的制造方法。通过合理的化学成分设计和工艺参数优化，尤其是控制光整延伸率和拉矫延伸率，本发明制造的热镀锌钢板具有良好的力学性能和成型性能，成品能够达到屈服强度100～150MPa，抗拉强度270～310MPa，伸长率≥44.0％，r90≥2.9，n90≥0.23，尤其是n90值得到了明显提升，可达到3.3、3.4的水平。同时，本发明制造方法适应较低的精轧温度和较短的退火均热的时间，有助于降低生产能耗、节约生产成本。
具体实施方式
本发明提供了超低碳热镀锌钢板的制造方法，基板的化学成分以质量百分比计为：C：≤0.004％，Si：≤0.02％，Mn：≤0.10％，P：≤0.010％，S：≤0.012％，Ti：0.055～0.085％，Als：0.020％～0.070％，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述的制造方法包括如下步骤：冶炼钢水，连铸成钢坯，粗轧，精轧，冷却，卷取，冷轧，连续退火，得到基板；然后基板入锌锅镀锌，光整，拉矫，即得；
其中，精轧的开轧温度为1020℃～1070℃，终轧温度为920℃～950℃；连续退火均热温度为830～855℃，均热时间为40～70s；光整延伸率控制在0.5～0.6％，拉矫延伸率控制在0.1～0.3％。
本发明主要通过合理的化学成分设计和工艺参数优化，尤其是控制光整延伸率和拉矫延伸率，使热镀锌钢板具有较高的r90和n90值，尤其是n90值可达到3.3、3.4的高水平。同时，有助于降低精轧温度，缩短退火均热的时间，节约生产成本。
其中，本发明选择化学成分及其范围的原因如下：
碳含量范围的选择主要考虑强度、成形性和焊接性能的匹配，因此控制在≤0.004％的范围内。
硅：Si能固溶于铁素体和奥氏体中提高钢的强度，其作用仅次于C、P，Si还可以抑制铁素体中碳化物的析出，使固溶C原子充分向奥氏体中富集，从而提高其稳定性。然而，Si含量过高时，Si在加热炉中形成的表面氧化铁皮很难去除，增加了除磷难度。因此，本发明Si含量为低于0.02％。
Mn主要是以固溶强化形式提高强度并且与硫结合成MnS，防止因FeS所造成的热裂纹，Mn含量过高，会影响钢的焊接性能。因此，本发明控制Mn含量≤0.10％。
S作为残留元素存在，按≤0.012％控制。
铝主要是作为脱氧元素添加的，要实现完全脱氧，其含量要求在0.010％以上，但过高的铝将影响钢的焊接性能及铸坯夹杂物控制，因此，Al含量选择为0.020％～0.070％为宜。
微合金Ti加入是为了与C、N元素结合形成Ti(C,N)，清除间隙原子，得到纯净的铁素体基体。Ti含量较低，间隙原子不能完全清除，Ti含量过高，会明显提高强度，影响使用性能，严重的会导致冲压零件开裂。因此，Ti含量选择为0.055％～0.085％为宜。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例和对比例
(1)按通常铁水脱硫、转炉冶炼、LF炉Ca处理，RH脱碳，连铸成的连铸坯，化学成分见表1，余量为Fe和不可避免的杂质。
表1钢坯化学成分(wt.％)
编号 C Si Mn P S Als Ti
实施例1 0.0029 0.003 0.05 0.006 0.008 0.031 0.066
实施例2 0.0028 0.003 0.06 0.007 0.007 0.029 0.068
对比例1 0.0031 0.003 0.07 0.008 0.009 0.029 0.072
对比例2 0.0026 0.004 0.06 0.007 0.009 0.032 0.070
(2)热轧的主要工艺参数见表2。在炉时间260min，粗轧采用5道次轧制，5道次全数除磷，粗轧后中间板坯厚度43mm。热轧后以层流冷却方式冷却，进行卷取。
表2热轧主要工艺参数
Figure BDA0002704514170000041
(3)将热轧卷酸洗后，冷轧成薄带钢，冷轧压下率均为80％。
(4)经过清洗工序，除去带钢表面残油、氧化铁皮、铁粉等，进入连续退火炉，所得基板入锌锅镀锌。然后气刀吹扫、冷却，光整，拉矫，随后进行表面钝化处理并卷取。连续退火、镀锌、光整和拉矫的主要工艺参数见表3。
表3退火、热镀锌等主要工艺参数
Figure BDA0002704514170000042
(5)经上述工艺制备的热镀锌钢板，其力学性能如下表4所示：
表4热镀锌钢板力学性能
编号 厚度/mm R<sub>p0.2</sub>/MPa Rm/MPa 伸长A<sub>80</sub>/％ r<sub>90</sub> n<sub>90</sub>
实施例1 1.0 135 292 46.5 0.26 3.4
实施例2 1.0 141 300 47.0 0.26 3.3
对比例1 1.0 164 288 43.5 0.24 2.9
对比例2 1.0 159 296 44.0 0.24 2.9
从实施例1、2可以看出，本发明通过控制光整延伸率在0.5～0.6％的范围内，拉矫延伸率在0.1～0.3％的范围内，使热镀锌钢板具有较高的r90和n90值，尤其是n90值可达到3.3、3.4的高水平。同时，有助于降低精轧温度，缩短退火均热的时间，节约生产成本。
比较实施例1、2和对比例1、2可以看出，对比例1、2由于对光整延伸率控制不当，结果热镀锌钢板的r90和n90值相较于实施例1、2出现了明显的降低。
需要说明的是，本说明书中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例以及不同实施例的特征进行结合和组合。

Claims (10)

1.超低碳热镀锌钢板的制造方法，其特征是：基板的化学成分以质量百分比计为：C：≤0.004％，Si：≤0.02％，Mn：≤0.10％，P：≤0.010％，S：≤0.012％，Ti：0.055～0.085％，Als：0.020％～0.070％，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述的制造方法包括如下步骤：冶炼钢水，连铸成钢坯，粗轧，精轧，冷却，卷取，冷轧，连续退火，得到基板；然后基板入锌锅镀锌，光整，拉矫，即得；
其中，精轧的开轧温度为1020℃～1070℃，终轧温度为920℃～950℃；连续退火均热温度为830～855℃，均热时间为40～70s；光整延伸率控制在0.5～0.6％，拉矫延伸率控制在0.1～0.3％。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征是：基板的化学成分以质量百分比计为：C：0.0028～0.0029％、Si：0.003％、Mn：0.05～0.06％、P：0.006～0.007％、S：0.007～0.008％、Als：0.029～0.031％、Ti：0.066～0.068％，余量为Fe和不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征是：所述的粗轧满足以下至少一项：
加热至1220℃～1250℃，在炉时间200～300min，进行粗轧；
粗轧采用5道次轧制，5道次全数除磷；
粗轧后所得中间板坯的厚度为38～45mm。
4.如权利要求1所述的制造方法，其特征是：精轧的开轧温度为1044℃～1050℃，终轧温度为936℃～938℃。
5.如权利要求1所述的制造方法，其特征是：所述的冷却满足以下至少一项：
以层流冷却方式冷却；
冷却到710～750℃进行卷取。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征是：冷轧压下率为78～84％；优选地，冷轧压下率为80％。
7.如权利要求1所述的制造方法，其特征是：连续退火均热温度为838～840℃，均热时间为65～66s。
8.如权利要求1所述的制造方法，其特征是：基板入锌锅的温度为450～470℃。
9.如权利要求1所述的制造方法，其特征是：光整延伸率控制在0.55～0.56％，拉矫延伸率控制在0.1～0.2％。
10.根据权利要求1～9任意一项所述制造方法得到的超低碳热镀锌钢板。
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