技术领域
[0001] 本
发明属于
冶金技术领域,具体涉及一种高铝高锰冷轧镀锌
钢带和钢板及其生产方法。
背景技术
[0002] 随着社会的发展,节约资源、环境友好和使用经济的
汽车设计方案越来越受到汽车商的青睐;这对汽车轻量化和安全性提出了挑战,要求汽车结构件用钢具有高的强塑积,用其制作汽车钢板可以减轻汽车
质量、降低汽车燃油消耗和CO2排放,同时提高了汽车的安全性。近年来,汽车钢
铁企业对先进高强钢进行了大量研究,
相变诱导塑性(TRIP)钢作为先进高强钢中的一个重要系列,是非常具有应用前景的高强度汽车用钢。
[0003] 通过组织调控,成品带钢中获得
马氏体+残余奥氏体组织,这种组织的带钢具有较高的强度和良好的延伸率,较大的强塑积,一般达到25Gpa%。
[0004] 高强镀锌钢带和钢板的生产过程中,由于Mn和Si元素的添加量较多,在
退火过程中,Mn和Si元素向表面富集,生成
氧化物,在后续
热处理过程中在带钢和钢板表面富集,造成带钢和钢板表面与纯锌的粘附性降低,甚至会造成锌层的漏镀,通过用Al元素代替部分Si元素,有助于在镀锌过程中减少带钢表面的富集,降低漏镀的发生概率,同时促进了抑制层的形成,锌层的粘附性得到了提高。因此研究新的成分设计,通过对各工序的工艺参数控制,尤其是对退火过程工艺参数的控制,能够决定着带钢和钢板的板型、表面质量和
力学性能。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板;本发明还提供了一种高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板的生产方法。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,所述镀锌钢带和钢板的
基板化学成分及质量百分含量为:C≤0.3%,Si≤0.6%,Mn≤2.5%,P≤0.015%,S≤0.002%,Alt≤2.0%,其余为Fe和不可清除的杂质。
[0007] 本发明所述镀锌钢带和钢板
抗拉强度≥700MPa、
屈服强度420~650MPa、伸长率A80≥14%。
[0008] 本发明所述生产方法包括加热、
热轧、冷轧、
连续镀锌、光整和
钝化工序;所述镀锌钢带和钢板的基板化学成分及质量百分含量为:C≤0.3%,Si≤0.6%,Mn≤2.5%,P≤0.015%,S≤0.002%,Alt≤2.0%,其余为Fe和不可清除的杂质。
[0009] 本发明所述加热工序,加热
温度为1200~1350℃,总加热时间为90~180min。
[0010] 本发明所述热轧工序,精轧终轧温度为850-890℃,卷取温度为600~640℃。
[0011] 本发明所述冷轧工序,冷轧压下率≥55%。
[0012] 本发明所述连续镀锌工序,均热温度为760~840℃;先缓冷至670~720℃,再快冷至445~460℃;镀锌温度458~462℃。
[0013] 本发明所述连续镀锌工序,退火保温时间100~200s,缓冷冷却速率10~20℃/s,快冷冷却速率40~70℃/s,镀锌时间5~15s。
[0014] 本发明所述光整工序,光整延伸率为0.2~1.5%。
[0015] 本发明所述钝化工序,钝化温度80~120℃。
[0016] 本发明高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板的性能检测标准参考GB/T2518-2008。
[0017] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1、本发明通过合理的成分设计,采用添加Al元素来代替部分的Si元素,保证钢液的可浇性和连续镀锌过程中在带钢表面形成一层抑制层Fe2Al5相,有利于在带钢表面镀上一层纯锌层,有效的阻碍了基体的
腐蚀。2、本发明生产成品具有良好的成型性能、机械性能和抗腐蚀性能,抗拉强度在700MPa以上,且生产简单,成本较低,生产组织容易。
具体实施方式
[0018] 下面结合具体
实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0019] 采用与表1所述镀锌带钢和钢板基板的化学成分及质量百分含量相同的
连铸坯,经加热、热轧、冷轧、连续镀锌、光整和钝化工序生产得到所述的高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,具体步骤如下:1)加热工序:采用步进式加热炉加热,连
铸坯的加热温度为1200~1350℃,总加热时间为90~180min;
2)热轧工序:精轧终轧温度为850~890℃,卷取温度为600~640℃;
3)冷轧工序:冷轧压下率≥55%;
4)连续镀锌工序:连续镀锌工序的均热温度为760~840℃,先缓冷至670~720℃,再快冷至445~460℃;镀锌温度(锌液温度)458~462℃,退火工艺保温时间100~200s,缓冷冷却速率10~20℃/s,快冷冷却速率40~70℃/s,镀锌时间5~15s;
5)光整工序,光整延伸率为0.2~1.5%;
6)钝化工序,钝化温度为80~120℃;
所得镀锌钢带和钢板进行性能检测,取纵向试样,试样标距为80mm,平行段的宽度为
25mm。
[0020] 实施例1本实施例高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,其基板化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
[0021] 生产方法包括加热、热轧、冷轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:1)加热工序:采用步进式加热炉加热,连铸坯的加热段均热温度为1280℃,总加热时间为180min;
2)热轧工序:精轧终轧温度为875℃,卷取温度为620℃;
3)冷轧工序:冷轧压下率57%;
4)连续镀锌工序:均热温度为800℃,先缓冷至705℃,再快冷至450℃;镀锌温度(锌液温度)460℃;退火工艺保温时间150s;缓冷冷却速率17℃/s,快冷冷却速率62.5℃/s,镀锌时间7s;
5)光整工序,光整延伸率为0.5%;
6)钝化工序,钝化温度为90℃。
[0022] 实施例2本实施例高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,其基板化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
[0023] 生产方法包括加热、热轧、冷轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:1)加热工序:采用步进式加热炉加热,连铸坯的加热段均热温度为1350℃,总加热时间为120min;
2)热轧工序:精轧终轧温度为890℃,卷取温度为640℃;
3)冷轧工序:冷轧压下率60%;
4)连续镀锌工序:均热温度为760℃,先缓冷至670℃,再快冷至445℃;镀锌温度(锌液温度)460℃;退火工艺保温时间160s;缓冷冷却速率10℃/s,快冷冷却速率65℃/s,镀锌时间8s;
5)光整工序,光整延伸率为0.9%;
6)钝化工序,钝化温度为80℃。
[0024] 实施例3本实施例高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,其基板化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
[0025] 生产方法包括加热、热轧、冷轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:1)加热工序:采用步进式加热炉加热,连铸坯的加热段均热温度为1300℃,总加热时间为140min;
2)热轧工序:精轧终轧温度为880℃,卷取温度为630℃;
3)冷轧工序:冷轧压下率62%;
4)连续镀锌工序:均热温度为795℃,先缓冷至695℃,再快冷至455℃;镀锌温度(锌液温度)459℃;退火工艺保温时间165s;缓冷冷却速率13℃/s,快冷冷却速率59℃/s,镀锌时间10s;
5)光整工序,光整延伸率为1.2%;
6)钝化工序,钝化温度为100℃。
[0026] 实施例4本实施例高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,其基板化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
[0027] 生产方法包括加热、热轧、冷轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:1)加热工序:采用步进式加热炉加热,连铸坯的加热段均热温度为1300℃,总加热时间为160min;
2)热轧工序:精轧终轧温度为865℃,卷取温度为610℃;
3)冷轧工序:冷轧压下率57%;
4)连续镀锌工序:均热温度为825℃,先缓冷至690℃,再快冷至460℃;镀锌温度(锌液温度)461℃;退火工艺保温时间110s;缓冷冷却速率15℃/s,快冷冷却速率56℃/s,镀锌时间5s;
5)光整工序,光整延伸率为0.7%;
6)钝化工序,钝化温度为100℃。
[0028] 实施例5本实施例高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,其基板化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
[0029] 生产方法包括加热、热轧、冷轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:1)加热工序:采用步进式加热炉加热,连铸坯的加热段均热温度为1310℃,总加热时间为90min;
2)热轧工序:精轧终轧温度为870℃,卷取温度为620℃;
3)冷轧工序:冷轧压下率63%;
4)连续镀锌工序:均热温度为800℃,先缓冷至710℃,再快冷至445℃;镀锌温度(锌液温度)459℃;退火工艺保温时间180s;缓冷冷却速率10℃/s,快冷冷却速率55℃/s,镀锌时间8s;
5)光整工序,光整延伸率为0.3%;
6)钝化工序,钝化温度为90℃。
[0030] 实施例6本实施例高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,其基板化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
[0031] 生产方法包括加热、热轧、冷轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:1)加热工序:采用步进式加热炉加热,连铸坯的加热段均热温度为1280℃,总加热时间为130min;
2)热轧工序:精轧终轧温度为855℃,卷取温度为620℃;
3)冷轧工序:冷轧压下率59%;
4)连续镀锌工序:均热温度为840℃,先缓冷至710℃,再快冷至460℃;镀锌温度(锌液温度)460℃;退火工艺保温时间100s;缓冷冷却速率15℃/s,快冷冷却速率56℃/s,镀锌时间6s;
5)光整工序,光整延伸率为0.55%;
6)钝化工序,钝化温度为90℃。
[0032] 实施例7本实施例高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,其基板化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
[0033] 生产方法包括加热、热轧、冷轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:1)加热工序:采用步进式加热炉加热,连铸坯的加热段均热温度为1290℃,总加热时间为100min;
2)热轧工序:精轧终轧温度为880℃,卷取温度为630℃;
3)冷轧工序:冷轧压下率65%;
4)连续镀锌工序:均热温度为810℃,先缓冷至700℃,再快冷至445℃;镀锌温度(锌液温度)460℃;退火工艺保温时间170s;缓冷冷却速率15℃/s,快冷冷却速率55℃/s,镀锌时间12s;
5)光整工序,光整延伸率为0.8%;
6)钝化工序,钝化温度为110℃。
[0034] 实施例8本实施例高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,其基板化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
[0035] 生产方法包括加热、热轧、冷轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:1)加热工序:采用步进式加热炉加热,连铸坯的加热段均热温度为1290℃,总加热时间为95min;
2)热轧工序:精轧终轧温度为885℃,卷取温度为625℃;
3)冷轧工序:冷轧压下率60%;
4)连续镀锌工序:均热温度为805℃,先缓冷至710℃,再快冷至450℃;镀锌温度(锌液温度)462℃;退火工艺保温时间120s;缓冷冷却速率16℃/s,快冷冷却速率70℃/s,镀锌时间7s;
5)光整工序,光整延伸率为1.5%;
6)钝化工序,钝化温度为90℃。
[0036] 实施例9本实施例高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,其基板化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
[0037] 生产方法包括加热、热轧、冷轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:1)加热工序:采用步进式加热炉加热,连铸坯的加热段均热温度为1200℃,总加热时间为180min;
2)热轧工序:精轧终轧温度为880℃,卷取温度为620℃;
3)冷轧工序:冷轧压下率58%;
4)连续镀锌工序:均热温度为795℃,先缓冷至700℃,再快冷至445℃;镀锌温度(锌液温度)460℃;退火工艺保温时间200s;缓冷冷却速率17℃/s,快冷冷却速率55℃/s,镀锌时间15s;
5)光整工序,光整延伸率为0.4%;
6)钝化工序,钝化温度为90℃。
[0038] 实施例10本实施例高铝高锰冷轧镀锌钢带和钢板,其基板化学成分及质量百分含量见表1,力学性能见表2。
[0039] 生产方法包括加热、热轧、冷轧、连续镀锌、光整和钝化工序,具体步骤如下:1)加热工序:采用步进式加热炉加热,连铸坯的加热段均热温度为1280℃,总加热时间为90min;
2)热轧工序:精轧终轧温度为850℃,卷取温度为600℃;
3)冷轧工序:冷轧压下率55%;
4)连续镀锌工序:均热温度为760℃,先缓冷至720℃,再快冷至455℃;镀锌温度(锌液温度)458℃;退火工艺保温时间145s;缓冷冷却速率20℃/s,快冷冷却速率40℃/s,镀锌时间10s;
5)光整工序,光整延伸率为0.2%;
6)钝化工序,钝化温度为120℃。
[0040] 表1 实施例1-10镀锌带钢和钢板基板的化学成分(wt%)实施例 C Mn Si P S Alt
1 0.09 2.22 0.078 0.011 0.002 0.74
2 0.08 2.30 0.089 0.012 0.001 0.70
3 0.20 1.85 0.50 0.010 0.002 0.98
4 0.30 2.20 0.45 0.012 0.001 1.50
5 0.25 2.50 0.55 0.012 0.001 1.30
6 0.15 2.10 0.55 0.011 0.002 1.23
7 0.20 2.35 0.60 0.010 0.001 1.65
8 0.20 2.50 0.55 0.015 0.001 1.10
9 0.20 2.50 0.60 0.011 0.002 1.05
10 0.21 2.45 0.55 0.012 0.001 2.00
表2 实施例1-10所得产品的力学性能
实施例 抗拉强度MPa 屈服强度MPa 伸长率A80%
1 800 650 14
2 825 480 21
3 700 450 25
4 805 430 23
5 810 440 22
6 807 420 20
7 806 455 23
8 820 470 24
9 815 470 25
10 825 475 24
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行
修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的
权利要求范围当中。