CN115537661B - 一种汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢及其生产方法,其中提供的汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的化学成分的质量百分含量为:C:0.10~0.12%,Si:0.28~0.35%,Mn:1.50~1.65%,P:≤0.020%,S:≤0.003%,Alt:0.020~0.050%,Cr:0.30~0.40%,Ca:0.0008~0.0020%,其余为Fe和不可避免的杂质。本发明提供的汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢具有连续屈服性、高强度、低屈强比、高加工硬化速率、良好的均匀变形、优良的烘烤硬化能力以及防腐性能等综合性能。
Description
技术领域
本发明属于冶金板材生产技术领域,具体涉及一种汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢及其生产方法。
背景技术
随着能源、资源和环境问题日益严重,汽车轻量化、节能降耗已成为各国发展的必然趋势。我国作为世界第一汽车市场大国,正向世界汽车强国迈进,随着新能源汽车的火爆,我国汽车产业近年来飞速发展,仅2021年产销量分别完成2608.2万辆和2627.5万辆,连续13年保持全球汽车产销量第一。在轻量化汽车结构设计中,大量地采用高强及超高强度钢板已成为现代汽车制造业和钢材生产企业共同努力的方向。汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢是一种性能优越的高强度钢,其显微组织特征是在铁素体基体上弥散分布着一定体积分数的硬质岛状马氏体,它具有连续屈服性、高强度、低屈强比、高加工硬化速率、良好的均匀变形、优良的烘烤硬化能力和防腐性能等特性,成为汽车用首选高强钢,主要应用于中高级轿车的结构件和加强件,高表面质量镀锌双相钢还可应用于轿车覆盖件,其用量在汽车用先进高强钢中将超过70%,应用比例在不断提高,随着汽车外覆盖件对耐腐蚀性能的要求越来越高,镀锌双相钢的应用前景越来越广。
专利文献CN 109852900 A公布了一种具有不同屈强比的600MPa级热镀锌双相钢及其生产方法,其化学成分配比为C:0.07~0.12%;Mn:1.50~1.90%;Si≤0.05%;Alt:0.03~0.07%;Cr:0.15~0.35%;Mo:0.13~0.24%。该专利文献成分设计中添加了Mo元素,且含量较高(Mo:0.13~0.24%),Mo合金成本高,会显著增加了吨钢生产成本;其次,该专利文献的不同屈强比的产品在理论上可行,工业化批量生产中很难控制,只适合实验室研究。
专利文献CN 113584375 A公布了一种扩孔性能增强的600MPa级低锰含镍合金化热镀锌双相钢及其生产方法,其化学成分配比为C:0.05~0.09%;Mn:0.90~1.50%;Si:0.05~0.20%;Als:0.01~0.08%;Cr:0.15~0.45%;Mo:0.10~0.50%;Ti:0.01~0.05%;B:0.0005~0.0065%;Nb:0.01~0.05%;Cu:0.05~0.80%;Ni:0.05~0.90%。该专利文献成分设计中添加了Mo、Ti、B、Nb、Cu和Ni等多种贵金属元素,且含量较高,显著增加了吨钢生产成本。
专利文献CN 102644021 A公布了一种600MPa级低工艺敏感性冷轧双相钢及生产方法,其化学成分配比为C:0.06~0.12%;Mn:1.0~3.0%;Si≤0.1%;Al:0.8~1.5%;Mo:0.1~0.3%;P≤0.01%;S≤0.005%。该专利文献成分设计中Mn、Al含量偏高,Mn高易形成中心偏析,影响冲压性能,Al高影响冶炼连浇性,不利于连续生产,另外该专利文献选用价格较贵的Mo,显著增加了吨钢生产成本;其次,该专利文献为冷轧产品,其耐腐蚀效果远不及镀锌产品。
发明内容
针对现有技术中存在的一个或多个问题,本发明一个方面提供一种汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢,其化学成分的质量百分含量为:C:0.10~0.12%,Si:0.28~0.35%,Mn:1.50~1.65%,P:≤0.020%,S:≤0.003%,Alt:0.020~0.050%,Cr:0.30~0.40%,Ca:0.0008~0.0020%,其余为Fe和不可避免的杂质;
所述汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的生产方法包括热镀锌工艺,在所述热镀锌工艺中,将开卷后的冷硬卷钢加热进行连续退火和热浸镀锌,其中加热温度和均热温均为800±20℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度700±20℃,缓冷速度4~6℃/s;快冷温度465±10℃,快冷速度25~30℃/s;入锌锅温度460±10℃,出锌锅后以14~16℃/s冷却至240℃以下,随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2~0.4%,拉矫延伸率为0.2~0.3%。
在一些实施方式中,所述汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的显微组织主要为铁素体和岛状马氏体,力学性能满足:屈服强度378~400MPa,抗拉强度637~662MPa,延伸率≥22%,屈强比≤0.60,应变硬化指数n≥0.15,烘烤硬化值≥52MPa。
本发明另一方面提供一种汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的生产方法,其包括以下工艺步骤:冶炼→连铸→热轧→酸轧→热镀锌;其中在所述热镀锌工艺中,将开卷后的冷硬卷钢加热进行连续退火和热浸镀锌,其中加热温度和均热温均为800±20℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度700±20℃,缓冷速度4~6℃/s;快冷温度465±10℃,快冷速度25~30℃/s;入锌锅温度460±10℃,出锌锅后以14~16℃/s冷却至240℃以下,随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2~0.4%,拉矫延伸率为0.2~0.3%。
在一些实施方式中,所述冶炼→连铸工艺包括以工序:KR脱硫—转炉—LF精炼—RH真空处理—板坯连铸—缓冷;其中供铸机钢水成分为C:0.10~0.12%,Si:0.28~0.35%,Mn:1.50~1.65%,P:≤0.020%,S:≤0.003%,Alt:0.020~0.050%,Cr:0.30~0.40%,Ca:0.0008~0.0020%,其余为Fe和不可避免的杂质。
在一些实施方式中,所述热轧工艺包括以下工序:铸坯加热—粗轧—精轧—冷却—卷取;其中所述铸坯出炉温度1230±20℃,所述粗轧采用3+3模式2机架轧机粗轧,精轧采用7机架连续变凸度轧机精轧,中间坯厚度40~45mm;所述精轧的开轧温度1030±30℃,所述精轧的终轧温度为880±20℃,热轧钢带厚度2.0~6.0mm;所述冷却采用层流冷却设备,前分散冷却模式,冷却速度为20±5℃/s,所述卷取温度为560±20℃。
在一些实施方式中,所述酸轧工艺具体为:将热轧钢带经酸洗,去除表面氧化铁皮后,经过5机架冷轧机冷轧,冷轧压下率为53~72%,轧至目标厚度0.7~2.0mm,获得冷硬卷钢。
在一些实施方式中,所述热镀锌工艺具体为:将冷硬卷钢开卷后加热进行连续退火和热浸镀锌,加热温度和均热温均为800±20℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度700±20℃,缓冷速度5℃/s;快冷温度465±10℃,快冷速度25~30℃/s;入锌锅温度460±10℃,出锌锅后以15℃/s冷却至240℃以下,随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2~0.4%,拉矫延伸率为0.2~0.3%。
基于以上技术方案提供的汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的生产方法采用C-Si-Mn-Cr微合金化成分设计,配合合理的热轧控轧和酸轧镀锌工艺提供一种汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢,该钢种显微组织主要为铁素体+岛状马氏体组成,力学性能满足:屈服强度378~400MPa,抗拉强度637~662MPa,延伸率≥22%,屈强比≤0.60,应变硬化指数n≥0.15,烘烤硬化值≥52MPa。该钢种具有连续屈服性、高强度、低屈强比、高加工硬化速率、良好的均匀变形、优良的烘烤硬化能力以及防腐性能等综合性能,满足强度和成型性能的良好匹配,同时本发明生产的热镀锌双相钢产品表面质量良好,满足EN 10346:2009标准要求和用户使用需求。另一方面,本发明提供的汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢中不含有成本较高的Mo元素,因此成本较低,从而可以提高其市场竞争力。本发明钢种极好地满足了汽车行业对节能、安全、减重、环保、耐蚀性等的要求。
附图说明
图1为实施例1生产获得的汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的显微组织图。
具体实施方式
本发明旨在提供一种汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢及其生产方法。具体通过以下技术方案实现。
提供的汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的化学成份按质量百分比计包括:C:0.10~0.12%,Si:0.28~0.35%,Mn:1.50~1.65%,P:≤0.020%,S:≤0.003%,Alt:0.020~0.050%,Cr:0.30~0.40%,Ca:0.0008~0.0020%,其余为Fe和不可避免的杂质;
所述汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的生产方法包括热镀锌工艺,在所述热镀锌工艺中,将开卷后的冷硬卷钢加热进行连续退火和热浸镀锌,其中加热温度和均热温均为800±20℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度700±20℃,缓冷速度4~6℃/s;快冷温度465±10℃,快冷速度25~30℃/s;入锌锅温度460±10℃,出锌锅后以14~16℃/s冷却至240℃以下,随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2~0.4%,拉矫延伸率为0.2~0.3%。
在一些实施例中,所述汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的显微组织主要为铁素体和岛状马氏体,力学性能满足:屈服强度378~400MPa,抗拉强度637~662MPa,延伸率≥22%,屈强比≤0.60,应变硬化指数n≥0.15,烘烤硬化值≥52MPa。
本发明提供的汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的生产方法包括以下工艺步骤:冶炼→连铸→热轧→酸轧→热镀锌;其中在所述热镀锌工艺中,将开卷后的冷硬卷钢加热进行连续退火和热浸镀锌,其中加热温度和均热温均为800±20℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度700±20℃,缓冷速度4~6℃/s;快冷温度465±10℃,快冷速度25~30℃/s;入锌锅温度460±10℃,出锌锅后以14~16℃/s冷却至240℃以下,随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2~0.4%,拉矫延伸率为0.2~0.3%。
在一些实施例中,所述冶炼→连铸工艺包括以工序:KR脱硫—转炉—LF精炼—RH真空处理—板坯连铸—缓冷;其中供铸机钢水成分为C:0.10~0.12%,Si:0.28~0.35%,Mn:1.50~1.65%,P:≤0.020%,S:≤0.003%,Alt:0.020~0.050%,Cr:0.30~0.40%,Ca:0.0008~0.0020%,其余为Fe和不可避免的杂质。
在一些实施例中,所述热轧工艺包括以下工序:铸坯加热—粗轧—精轧—冷却—卷取;其中所述铸坯出炉温度1230±20℃,所述粗轧采用3+3模式2机架轧机粗轧,精轧采用7机架连续变凸度轧机精轧,中间坯厚度40~45mm;所述精轧的开轧温度1030±30℃,所述精轧的终轧温度为880±20℃,热轧钢带厚度2.0~6.0mm;所述冷却采用层流冷却设备,前分散冷却模式,冷却速度为20±5℃/s,所述卷取温度为560±20℃。
在一些实施例中,所述酸轧工艺具体为:将热轧钢带经酸洗,去除表面氧化铁皮后,经过5机架冷轧机冷轧,冷轧压下率为53~72%,轧至目标厚度0.7~2.0mm,获得冷硬卷钢。
在一些实施例中,所述热镀锌工艺具体为:将冷硬卷钢开卷后加热进行连续退火和热浸镀锌,加热温度和均热温均为800±20℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度700±20℃,缓冷速度5℃/s;快冷温度465±10℃,快冷速度25~30℃/s;入锌锅温度460±10℃,出锌锅后以15℃/s冷却至240℃以下,随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2~0.4%,拉矫延伸率为0.2~0.3%。
以下通过具体实施例详细说明本发明的内容,实施例旨在有助于理解本发明,而不在于限制本发明的内容。
实施例1
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1653℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1566℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为26℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1226℃,加热时间为230min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1037℃,精轧终轧温度为885℃,成品厚度2.5mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到578℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为72%,轧至目标厚度0.7mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为85m/min,加热温度和均热温均为800℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度690℃,缓冷速度5℃/s,时间12~14s;快冷温度470℃,快冷速度26℃/s,时间8~12s;入锌锅温度465℃,时间20~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至240℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2%,拉矫延伸率为0.2%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。如图1所示,示出了该实施例获得的抗拉强度600MPa级热镀锌双相钢的显微组织图,可见显微组织为铁素体和岛状马氏体。
实施例2
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1645℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1564℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为28℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1233℃,加热的时间为228min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1030℃,精轧终轧温度为878℃,成品厚度3.2mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到570℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为69%,轧至目标厚度1.0mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为80m/min,加热温度和均热温均为795℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度700℃,缓冷速度5℃/s,时间12~14s;快冷温度465℃,快冷速度27℃/s,时间8~12s;入锌锅温度462℃,时间20~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至240℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2%,拉矫延伸率为0.2%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。
实施例3
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1643℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1560℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为27℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1225℃,加热的时间为235min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1021℃,精轧终轧温度为892℃,成品厚度3.5mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到565℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为66%,轧至目标厚度1.2mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为86m/min,加热温度和均热温均为812℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度696℃,缓冷速度5℃/s,时间12~14s;快冷温度465℃,快冷速度25℃/s,时间8~12s;入锌锅温度460℃,时间20~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至240℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2%,拉矫延伸率为0.2%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。
实施例4
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1646℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1562℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为32℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1235℃,加热时间为232min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1026℃,精轧终轧温度为882℃,成品厚度3.8mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到576℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为61%,轧至目标厚度1.5mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为82m/min,加热温度和均热温均为808℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度707℃,缓冷速度5℃/s,时间12~14s;快冷温度466℃,快冷速度28℃/s,时间8~12s;入锌锅温度462℃,时间20~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至240℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2%,拉矫延伸率为0.2%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。
实施例5
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1652℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1563℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为30℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1218℃,加热时间为226min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1033℃,精轧终轧温度为880℃,成品厚度4.0mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到568℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为60%,轧至目标厚度1.6mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为85m/min,加热温度和均热温均为792℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度690℃,缓冷速度5℃/s,时间12~14s;快冷温度472℃,快冷速度30℃/s,时间8~12s;入锌锅温度460℃,时间20~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至240℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.3%,拉矫延伸率为0.3%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。
实施例6
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1641℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1560℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为25℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1237℃,加热时间为233min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1025℃,精轧终轧温度为890℃,成品厚度4.3mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到573℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为53%,轧至目标厚度2.0mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为87m/min,加热温度和均热温均为806℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度705℃,缓冷速度5℃/s,时间12~14s;快冷温度463℃,快冷速度26℃/s,时间8~12s;入锌锅温度460℃,时间20~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至240℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.4%,拉矫延伸率为0.3%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。
对比例1
生产方法按照实施例1所示的方法,不同之处在于LF炉外精炼供铸机化学成分与实施例1所用的不同,如下表1所示。最后进行产品性能检测,如下表2所示。
对比例2
生产方法按照实施例5所示的方法,不同之处在于LF炉外精炼供铸机化学成分与实施例5所用的不同,如下表1所示。最后进行产品性能检测,如下表2所示。
对比例3-4
对比例3-4的生产方法按照实施例1所示的方法,不同之处在于热镀锌工艺中加热温度和均热温度,以及缓冷温度与实施例1不同,具体地,对比例3的加热温度和均热温均为780℃,缓冷温度640℃;对比例4的加热温度和均热温均为830℃,缓冷温度690℃。最后进行产品性能检测,如下表2所示。
表1本发明实施例1~6对比例1~4的化学成分(wt%)
实施例 | C | Si | Mn | P | S | Alt | Cr | Ca |
1 | 0.105 | 0.30 | 1.55 | 0.017 | 0.003 | 0.030 | 0.305 | 0.0018 |
2 | 0.110 | 0.28 | 1.50 | 0.016 | 0.002 | 0.028 | 0.350 | 0.0020 |
3 | 0.108 | 0.29 | 1.60 | 0.017 | 0.002 | 0.038 | 0.380 | 0.0016 |
4 | 0.120 | 0.32 | 1.65 | 0.014 | 0.003 | 0.032 | 0.326 | 0.0014 |
5 | 0.116 | 0.35 | 1.52 | 0.015 | 0.002 | 0.035 | 0.346 | 0.0018 |
6 | 0.115 | 0.30 | 1.62 | 0.016 | 0.003 | 0.036 | 0.362 | 0.0015 |
对比例1 | 0.106 | 0.33 | 1.40 | 0.015 | 0.003 | 0.040 | 0.300 | 0.0016 |
对比例2 | 0.118 | 0.32 | 1.35 | 0.016 | 0.002 | 0.036 | 0.263 | 0.0018 |
对比例3 | 0.105 | 0.30 | 1.55 | 0.017 | 0.003 | 0.030 | 0.305 | 0.0018 |
对比例4 | 0.105 | 0.30 | 1.55 | 0.017 | 0.003 | 0.030 | 0.305 | 0.0018 |
对本发明实施例1~6和对比例1~4的钢卷进行力学性能检验,检验结果见表2。
表2本发明实施例1~6和对比例1~4的钢卷的力学性能
由以上表1和表2记载的内容可知,本发明提供的抗拉强度600MPa级热镀锌双相钢的力学性能可满足:屈服强度340~420MPa,抗拉强度590~680MPa,延伸率≥20%,屈强比≤0.60,应变硬化指数n≥0.15,烘烤硬化值≥30MPa,优选可满足:屈服强度378~400MPa,抗拉强度637~662MPa,延伸率≥22%,屈强比≤0.60,应变硬化指数n≥0.15,烘烤硬化值≥52MPa,钢种具有连续屈服性、高强度、低屈强比、高加工硬化速率、良好的均匀变形、优良的烘烤硬化能力以及防腐性能等综合性能,满足强度和成型性能的良好匹配,同时本发明生产的热镀锌双相钢产品表面质量良好,满足EN 10346:2009标准要求和用户使用需求。根据对比例1-2的结果可知,当热镀锌双相钢的化学成分含量不能满足本发明的要求时,尤其是Mn的含量,均会导致获得的双相钢不能满足预定的力学性能,例如对比例1获得的双相钢的屈服强度富余量较小,容易导致该钢在使用过程中发生失效;对比例2获得的双相钢则达不到预定的强度要求,且烘烤硬化值富余量较小。根据对比例3-4的结果可知,当热镀锌双相钢的化学成分含量满足本发明的要求,但生产方法不能满足本发明的要求时,主要为退火温度(和缓冷温度),可能会导致获得的双相钢达不到预定的强度,烘烤硬化值富余量较小,产品成型性能差,在后续加工使用中易开裂。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢,其化学成分的质量百分含量为:C:0.10~0.12%,Si:0.28~0.35%,Mn:1.50~1.65%,P:≤0.020%,S:≤0.003%,Alt:0.020~0.050%,Cr:0.30~0.40%,Ca:0.0008~0.0020%,其余为Fe和不可避免的杂质;
所述汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的生产方法包括以下工艺步骤:冶炼→连铸→热轧→酸轧→热镀锌;
所述热轧工艺包括以下工序:铸坯加热—粗轧—精轧—冷却—卷取;其中所述铸坯出炉温度1230±20℃,所述粗轧采用3+3模式2机架轧机粗轧,精轧采用7机架连续变凸度轧机精轧,中间坯厚度40~45mm;所述精轧的开轧温度1030±30℃,所述精轧的终轧温度为880±20℃,热轧钢带厚度2.0~6.0mm;所述冷却采用层流冷却设备,前分散冷却模式,冷却速度为20±5℃/s,所述卷取温度为560±20℃;
所述酸轧工艺为:将热轧钢带经酸洗,去除表面氧化铁皮后,经过5机架冷轧机冷轧,冷轧压下率为53~72%,轧至目标厚度0.7~2.0mm,获得冷硬卷钢;
在所述热镀锌工艺中,将开卷后的冷硬卷钢加热进行连续退火和热浸镀锌,其中加热温度和均热温均为800±20℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度700±20℃,缓冷速度4~6℃/s;快冷温度465±10℃,快冷速度25~30℃/s;入锌锅温度460±10℃,出锌锅后以14~16℃/s冷却至240℃以下,随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2~0.4%,拉矫延伸率为0.2~0.3%;
所述汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的力学性能满足:屈服强度378~400MPa,抗拉强度637~662MPa,延伸率≥22%,屈强比≤0.60,应变硬化指数n≥0.15,烘烤硬化值≥52MPa。
2.根据权利要求1所述的汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢,其显微组织主要为铁素体和岛状马氏体。
3.权利要求1或2所述的汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢的生产方法,其包括以下工艺步骤:冶炼→连铸→热轧→酸轧→热镀锌;其中:
所述冶炼→连铸工艺包括以工序:KR脱硫—转炉—LF精炼—RH真空处理—板坯连铸—缓冷;其中供铸机钢水成分为C:0.10~0.12%,Si:0.28~0.35%,Mn:1.50~1.65%,P:≤0.020%,S:≤0.003%,Alt:0.020~0.050%,Cr:0.30~0.40%,Ca:0.0008~0.0020%,其余为Fe和不可避免的杂质;
所述热轧工艺包括以下工序:铸坯加热—粗轧—精轧—冷却—卷取;其中所述铸坯出炉温度1230±20℃,所述粗轧采用3+3模式2机架轧机粗轧,精轧采用7机架连续变凸度轧机精轧,中间坯厚度40~45mm;所述精轧的开轧温度1030±30℃,所述精轧的终轧温度为880±20℃,热轧钢带厚度2.0~6.0mm;所述冷却采用层流冷却设备,前分散冷却模式,冷却速度为20±5℃/s,所述卷取温度为560±20℃;
所述酸轧工艺具体为:将热轧钢带经酸洗,去除表面氧化铁皮后,经过5机架冷轧机冷轧,冷轧压下率为53~72%,轧至目标厚度0.7~2.0mm,获得冷硬卷钢;
所述热镀锌工艺具体为:将冷硬卷钢开卷后加热进行连续退火和热浸镀锌,加热温度和均热温均为800±20℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度700±20℃,缓冷速度5℃/s;快冷温度465±10℃,快冷速度25~30℃/s;入锌锅温度460±10℃,出锌锅后以15℃/s冷却至240℃以下,随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.2~0.4%,拉矫延伸率为0.2~0.3%。
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