一種高屈強比熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板及其生產方法

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一種高屈強比熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板及其生產方法
【專利摘要】本發明涉及一種高屈強比熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板及其生產方法，該方法包括：鐵水進行脫硫、轉爐吹煉、RH真空精煉、連鑄獲得連鑄板坯；對連鑄板坯進行熱軋，得到熱軋板坯；對熱軋板坯進行卷取，得到熱軋鋼卷；對熱軋鋼卷進行開卷酸洗；對酸洗后的熱軋鋼卷進行冷軋，得到冷軋鋼板；在連續退火爐內對冷軋鋼板進行退火和熱鍍鋅；對退火后的冷軋鋼板進行光整處理；由該方法生產出來的高屈強比熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板具有良好成形性能和力學性能，能滿足載貨客車鋼板的沖壓成形性能要求。
【專利說明】一種高屈強比熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板及其生產方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及金屬材料加工【技術領域】，特別涉及一種高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板及其生產方法。

【背景技術】
[0002] 目前，許多汽車廠生產系列載貨車的支撐板及加強板類零件采用的板材都是是普通冷軋板Stl3、Stl4,通常依靠增加板厚來提高強度，這種方法有很大的局限性，既增加大量成本，又生產出的載貨客車承載能力有限，另外抗疲勞性能較差。
[0003] 近年來，當今社會隨著板料成形技術的不斷發展，高屈強比的鋼板作為應用到載貨客車的板帶材生產的一類新興產品，因其特有的優良表面質量、適宜的厚度公差、良好的加工性能，漸漸成為替代部分普通冷軋板的理想選擇，但現有技術中還沒有關于能適用到載貨客車的高屈服強度的熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板產品的生產方法的文獻。

【發明內容】

[0004] 為解決上述問題，本發明提供了一種能滿足載貨客車鋼板的沖壓成形性能要求、具有良好成形性能和力學性能的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板及其生產方法。
[0005] 本發明提供的一種高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法包括以下步驟：
[0006] 步驟1 :鐵水精煉獲得連鑄板坯；所述連鑄板坯的化學成分如下：以質量百分比計算，C :0· 01 ?0· 04%、Si 彡 0· 03%、Mn :0· 20 ?0· 26%、P 彡 0· 013%、S 彡 0· 010%、Als : 0. 023?0. 048%、N彡0. 005%、B :0. 001?0. 008%，余量為Fe及不可避免的雜質；
[0007] 步驟2 :對所述連鑄板坯進行熱軋，得到熱軋板坯；所述熱軋過程中，加熱溫度控制在1260-1300°C ;終軋溫度控制在900?940°C ;
[0008] 步驟3 :對所述熱軋板坯進行卷取，得到熱軋鋼卷；所述卷取溫度控制在 730±20°C ;
[0009] 步驟4 :對所述熱軋鋼卷進行開卷酸洗；
[0010] 步驟5 :對酸洗后的所述熱軋鋼卷進行冷軋，得到冷軋鋼板；
[0011] 步驟6 :在連續退火爐內對所述冷軋鋼板進行退火和熱鍍鋅；所述連續退火爐內加熱段溫度控制在750±20°C，退火溫度控制在750±20°C，緩冷出口溫度為465±5°C，終冷出口溫度為160°C ;
[0012] 步驟7 :對退火后的所述冷軋鋼板進行光整，光整延伸率為1. 1±0. 2%。
[0013] 作為優選，所述步驟1必須嚴格控制連鑄板坯中夾雜物的數量、類型、形態及其分布狀況。
[0014] 作為優選，所述步驟5中冷軋壓下率控制在75?80%。
[0015] 作為優選，所述步驟7中光整延伸率為1.0%。
[0016] 本發明提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法合理的設計化學組份能夠保證鋼中珠光體的比例和A1N對晶界有效的釘扎作用；通過嚴格控制鋼中夾雜物，控制鋼中A1N的析出，使熱軋板卷保持一定比例的{111}織構，從而有效提高產品的屈服強度。通過控制熱軋過程的工藝參數能夠抑制AIN的析出長大，在冷軋變形后的再結晶和退火過程中利于{111}織構的形成。通過控制冷軋過程的工藝參數，使獲得的冷軋鋼板有利于控制隨后鍍鋅工序退火再結晶的驅動力和再結晶形核點。通過控制退火過程的工藝參數，使得鋼板發生充分再結晶，通過控制均熱時間來更好的調節晶粒尺寸的大小，從而有利于降低帶鋼的屈服強度，提高帶鋼的延伸率。退火完成后采用光整工藝，將光整延伸率控制在1. 1±0. 2%，保證板材板形質量的同時，更好地消除板材殘余應力和屈服平臺，得到較為細化的晶粒，能夠消除產品拉伸實驗時的屈服平臺，防止鋼板成品在沖壓成形過程中出現呂德斯帶缺陷并提高產品的抗時效性能。
[0017] 本發明提供的一種高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板是按照所述生產方法生產出來的。
[0018] 所述高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的化學成分如下：以質量百分比計算，C : 0· 01 ?0· 04%、Si 彡 0· 03%、Mn :0· 20 ?0· 26%、P 彡 0· 013%、S 彡 0· 010%、Als :0· 023 ? 0. 048%、N彡0. 005%、B :0. 001?0. 008%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[0019] 本發明提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板由高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法生產出來，該生產方法通過合理設計帶鋼的化學組份，調整碳含量，優化熱軋、冷軋、退火以及平整工藝參數，從而生產出來，該熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的屈服強度大幅度的提高，屈強比顯著提高，從而使材料強韌并兼的綜合性能得到充分體現，增加了材料的使用應力，其良好的成形性能和力學性能滿足載貨客車用鋼板沖壓成形的性能要求；由于該鋼材具有良好的抗疲勞性能，該鋼材的應用可以在很大程度上提高載貨客車的安全性能，可以提高白車身結構強度的同時在一定程度上實現節能、減重的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本發明實施例提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法的工藝流程圖。
[0021] 圖2為本發明實施例提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的金相顯微組織照片。

【具體實施方式】
[0022] 為了深入了解本發明，下面結合【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0023] 參見附圖1，本發明提供的一種高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法包括以下步驟：
[0024] 步驟1 :鐵水精煉獲得連鑄板坯；連鑄板坯的化學成分如下：以質量百分比計算， C :0· 01 ?0· 04%、Si 彡 0· 03%、Μη :0· 20 ?0· 26%、P 彡 0· 013%、S 彡 0· 010%、Als : 0. 023?0. 048%、N < 0. 005%、B :0. 001?0. 008%，余量為Fe及不可避免的雜質；該鋼板的化學成分中 B :0. 001-0. 008%，Μη :0. 20-0. 26%，Als :0. 023-0. 048%，能夠減少基體中Fe3C及珠光體的含量，從而有效提高產品的屈服強度；通過設計Μη和Als含量，能夠保證鋼中珠光體的比例和A1N對晶界有效的釘扎作用。通過嚴格控制鋼中夾雜物，控制鋼中 A1N的析出，使熱軋板卷保持一定比例的{111}織構，從而有效降低產品的屈服強度。
[0025] 步驟2 :對連鑄板坯進行熱軋，得到熱軋板坯；熱軋過程中，加熱溫度控制在 1190-1280°C ;終軋溫度控制在920±20°C。
[0026] 步驟3 :對熱軋板坯進行卷取，得到熱軋鋼卷；卷取溫度控制在730±20°C ;其中卷取溫度730±20°C較低，能夠抑制AIN的析出長大，在冷軋變形后的再結晶和退火過程中利于{111}織構的形成。
[0027] 步驟4 :對熱軋鋼卷進行開卷酸洗。
[0028] 步驟5 :對酸洗后的熱軋鋼卷進行冷軋，得到冷軋鋼板。
[0029] 步驟6 :在連續退火爐內對冷軋鋼板進行退火和熱鍍鋅；連續退火爐內加熱段溫度控制在750±20°C，退火溫度控制在750±20°C，緩冷出口溫度為465±5°C，終冷出口溫度為160°C，退火過程使得鋼板發生充分再結晶，通過控制均熱時間來更好的調節晶粒尺寸的大小，從而有利于提1?帶鋼的屈服強度，提1?帶鋼的延伸率。
[0030] 步驟7 :對退火后的冷軋鋼板進行光整，光整延伸率為1. 1±0. 2%。
[0031] 其中，步驟1必須嚴格控制連鑄板坯中夾雜物的數量、類型、形態及其分布狀況。
[0032] 其中，步驟5中冷軋壓下率控制在75?80%，有利于控制隨后鍍鋅工序退火再結晶的驅動力和再結晶形核點。
[0033] 其中，步驟7中光整延伸率為1.0%，退火后采用光整工藝，光整延伸率為1.0%，保證板材板形質量的同時，更好地消除板材殘余應力和屈服平臺，得到較為細化的晶粒，能夠消除產品拉伸實驗時的屈服平臺，防止鋼板成品在沖壓成形過程中出現呂德斯帶缺陷并提高產品的抗時效性能。
[0034] 整個工藝未采用微合金化，避免了增加工藝成本。
[0035] 本發明提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法合理的設計化學組份能夠保證鋼中珠光體的比例和A1N對晶界有效的釘扎作用；通過嚴格控制鋼中夾雜物，控制鋼中A1N的析出，使熱軋板卷保持一定比例的{111}織構，從而有效提高產品的屈服強度。通過控制熱軋過程的工藝參數能夠抑制AIN的析出長大，在冷軋變形后的再結晶和退火過程中利于{111}織構的形成。通過控制冷軋過程的工藝參數，使獲得的冷軋鋼板有利于控制隨后鍍鋅工序退火再結晶的驅動力和再結晶形核點。通過控制退火過程的工藝參數，使得鋼板發生充分再結晶，通過控制均熱時間來更好的調節晶粒尺寸的大小，從而有利于降低帶鋼的屈服強度，提高帶鋼的延伸率。退火完成后采用光整工藝，將光整延伸率控制在1. 1±0. 2%，保證板材板形質量的同時，更好地消除板材殘余應力和屈服平臺，得到較為細化的晶粒，能夠消除產品拉伸實驗時的屈服平臺，防止鋼板成品在沖壓成形過程中出現呂德斯帶缺陷并提高產品的抗時效性能。
[0036] 本發明提供的一種高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板是按照生產方法生產出來的。
[0037] 高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的化學成分如下：以質量百分比計算，C: 0· 01 ?0· 04%、Si 彡 0· 03%、Mn :0· 20 ?0· 26%、P 彡 0· 013%、S 彡 0· 010%、Als :0· 023 ? 0. 048%、N彡0.005%、B :0.001?0.008%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[0038] 下面結合具體實施例對本發明做進一步說明：
[0039] 實施例1
[0040] 本發明提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法的流程為：
[0041] 按照鋼種成分的設計為 C :0· 01 ?0· 04%、Si 彡 0· 03%、Mn :0· 23%、P 彡 0· 013%、 S 彡（λ 010%、Als :0· 023%、N 彡（λ 005%、B :0· 001 ?(λ 008%，余量為 Fe 及不可避免的雜質，采用鐵水脫硫，轉爐吹煉，RH真空精煉，連鑄得到連鑄板坯。
[0042] 連鑄板坯經過加熱爐加熱，在連續熱連軋軋機上軋制，并控制冷卻，然后進行卷取，熱軋后的卷取溫度控制為：716°C，產出合格的熱軋鋼卷。
[0043] 將熱軋鋼卷重新開卷經過酸洗洗掉表面的氧化鐵皮后，在冷連軋機上進行冷軋，控制冷軋壓下率為75. 4%，得冷軋鋼板。
[0044] 將冷軋鋼板在連續退火爐內連續退火及熱鍍鋅處理，退火溫度為750°C，退火后采用光整工藝，光整延伸率控制為1. 0,光整后得到所需鋼板。
[0045] 制得的鋼板的屈服強度ReL為183MPa、延伸率A80%為38. 2。
[0046] 實施例2
[0047] 本發明提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法的流程為：
[0048] 按照鋼種成分的設計為 C :0· 01 ?0· 04%、Si 彡 0· 03%、Mn :0· 25%、P 彡 0· 013%、 S 彡（λ 010%、Als :0· 028%、N 彡（λ 005%、B :0· 001 ?(λ 008%，余量為 Fe 及不可避免的雜質，采用鐵水脫硫，轉爐吹煉，RH真空精煉，連鑄得到連鑄板坯。
[0049] 連鑄板坯經過加熱爐加熱，在連續熱連軋軋機上軋制，并控制冷卻，然后進行卷取，熱軋后的卷取溫度控制為：732°C，產出合格的熱軋鋼卷。
[0050] 將熱軋鋼卷重新開卷經過酸洗洗掉表面的氧化鐵皮后，在冷連軋機上進行冷軋，控制冷軋壓下率為76. 2%，得冷軋鋼板。
[0051] 將冷軋鋼板在連續退火爐內連續退火及熱鍍鋅處理，退火溫度為750°C，退火后采用光整工藝，光整延伸率控制為1. 1，光整后得到所需鋼板。
[0052] 制得的鋼板的屈服強度ReL為181MPa、延伸率A80%為38. 9。
[0053] 實施例3
[0054] 本發明提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法的流程為：
[0055] 按照鋼種成分的設計為 C :0· 01 ?0· 04%、Si 彡 0· 03%、Mn :0· 24%、P 彡 0· 013%、 S 彡（λ 010%、Als :0· 031%、N 彡（λ 005%、B :0· 001 ?(λ 008%，余量為 Fe 及不可避免的雜質，采用鐵水脫硫，轉爐吹煉，RH真空精煉，連鑄得到連鑄板坯。
[0056] 連鑄板坯經過加熱爐加熱，在連續熱連軋軋機上軋制，并控制冷卻，然后進行卷取，熱軋后的卷取溫度控制為：722°C，產出合格的熱軋鋼卷。
[0057] 將熱軋鋼卷重新開卷經過酸洗洗掉表面的氧化鐵皮后，在冷連軋機上進行冷軋，控制冷軋壓下率為78. 3%，得冷軋鋼板。
[0058] 將冷軋鋼板在連續退火爐內連續退火及熱鍍鋅處理，退火溫度為750°C，退火后采用光整工藝，光整延伸率控制為1. 2,光整后得到所需鋼板。
[0059] 制得的鋼板的屈服強度ReL為182MPa、延伸率A80%為38. 8。
[0060] 實施例4
[0061] 本發明提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法的流程為：
[0062]按照鋼種成分的設計為 C :0· 01 ?0· 04%、Si 彡 0· 03%、Mn :0· 26%、P 彡 0· 013%、 S 彡（λ 010%、Als :0· 032%、N 彡（λ 005%、B :0· 001 ?(λ 008%，余量為 Fe 及不可避免的雜質，采用鐵水脫硫，轉爐吹煉，RH真空精煉，連鑄得到連鑄板坯。
[0063] 連鑄板坯經過加熱爐加熱，在連續熱連軋軋機上軋制，并控制冷卻，然后進行卷取，熱軋后的卷取溫度控制為：723°C，產出合格的熱軋鋼卷。
[0064] 將熱軋鋼卷重新開卷經過酸洗洗掉表面的氧化鐵皮后，在冷連軋機上進行冷軋，控制冷軋壓下率為77. 8%，得冷軋鋼板。
[0065] 將冷軋鋼板在連續退火爐內連續退火及熱鍍鋅處理，退火溫度為750°C，退火后采用光整工藝，光整延伸率控制為1. 1，光整后得到所需鋼板。
[0066] 制得的鋼板的屈服強度ReL為180MPa、延伸率A80%為38. 2。
[0067] 實施例5
[0068] 本發明提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法的流程為：
[0069] 按照鋼種成分的設計為 C :0· 01 ?0· 04%、Si 彡 0· 03%、Mn :0· 22%、P 彡 0· 013%、 S 彡（λ 010%、Als :0· 029%、N 彡（λ 005%、B :0· 001 ?(λ 008%，余量為 Fe 及不可避免的雜質，采用鐵水脫硫，轉爐吹煉，RH真空精煉，連鑄得到連鑄板坯。
[0070] 連鑄板坯經過加熱爐加熱，在連續熱連軋軋機上軋制，并控制冷卻，然后進行卷取，熱軋后的卷取溫度控制為：727°C，產出合格的熱軋鋼卷。
[0071] 將熱軋鋼卷重新開卷經過酸洗洗掉表面的氧化鐵皮后，在冷連軋機上進行冷軋，控制冷軋壓下率為77. 2%，得冷軋鋼板。
[0072] 將冷軋鋼板在連續退火爐內連續退火及熱鍍鋅處理，退火溫度為750°C，退火后采用光整工藝，光整延伸率控制為1. 2,光整后得到所需鋼板。
[0073] 制得的鋼板的屈服強度ReL為184MPa、延伸率A80%為38. 7。
[0074] 實施例6
[0075] 本發明提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法的流程為：
[0076] 按照鋼種成分的設計為 C :0· 01 ?0· 04%、Si 彡 0· 03%、Mn :0· 25%、P 彡 0· 013%、 S 彡（λ 010%、Als :0· 035%、N 彡（λ 005%、B :0· 001 ?(λ 008%，余量為 Fe 及不可避免的雜質，采用鐵水脫硫，轉爐吹煉，RH真空精煉，連鑄得到連鑄板坯。
[0077] 連鑄板坯經過加熱爐加熱，在連續熱連軋軋機上軋制，并控制冷卻，然后進行卷取，熱軋后的卷取溫度控制為：717°C，產出合格的熱軋鋼卷。
[0078] 將熱軋鋼卷重新開卷經過酸洗洗掉表面的氧化鐵皮后，在冷連軋機上進行冷軋，控制冷軋壓下率為79. 2%，得冷軋鋼板。
[0079] 將冷軋鋼板在連續退火爐內連續退火及熱鍍鋅處理，退火溫度為750°C，退火后采用光整工藝，光整延伸率控制為1. 1，光整后得到所需鋼板。
[0080] 制得的鋼板的屈服強度ReL為181MPa、延伸率A80%為39. 8。
[0081] 從實施例1-6得到的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的力學性能，可以看出，鋼板的屈服強度大幅度的提高，屈強比顯著提高，且具有良好的抗疲勞性能。參見圖2,從本發明實施例提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的金相顯微組織照片來看，帶鋼金相組織為典型的鐵素體等軸晶粒，晶粒度為10級，晶粒上分布著彌散的滲碳體顆粒，和少量沿晶界析出的塊狀珠光體。
[0082] 本發明提供的高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板由高屈服強度熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法生產出來，該生產方法通過合理設計帶鋼的化學組份，調整碳含量，優化熱軋、冷軋、退火以及平整工藝參數，從而生產出來，該熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的屈服強度大幅度的提高，屈強比顯著提高，從而使材料強韌并兼的綜合性能得到充分體現，增加了材料的使用應力，其良好的成形性能和力學性能滿足載貨客車用鋼板沖壓成形的性能要求；由于該鋼材具有良好的抗疲勞性能，該鋼材的應用可以在很大程度上提高載貨客車的安全性能，可以提高白車身結構強度的同時在一定程度上實現節能、減重的目的。
[0083] 以上所述的【具體實施方式】，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的【具體實施方式】而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種高屈強比熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的生產方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1 :鐵水精煉獲得連鑄板坯；所述連鑄板坯的化學成分如下：以質量百分比計算， C :0· 01 ?0· 04 %、Si 彡 0· 03 %、Μη :0· 20 ?0· 26 %、P 彡 0· 013 %、S 彡 0· 010 %、Als : 0· 023?0· 048%、N彡0· 005%、B :0· 001?0· 008%，余量為Fe及不可避免的雜質；步驟2 :對所述連鑄板坯進行熱軋，得到熱軋板坯；所述熱軋過程中，加熱溫度控制在 1260-1300°C ;終軋溫度控制在900?940°C ; 步驟3 :對所述熱軋板坯進行卷取，得到熱軋鋼卷；所述卷取溫度控制在730±20°C ; 步驟4 :對所述熱軋鋼卷進行開卷酸洗；步驟5 :對酸洗后的所述熱軋鋼卷進行冷軋，得到冷軋鋼板；步驟6 :在連續退火爐內對所述冷軋鋼板進行退火和熱鍍鋅；所述連續退火爐內加熱段溫度控制在750±20°C，退火溫度控制在750±20°C，緩冷出口溫度為465±5°C，終冷出口溫度為160°C ; 步驟7 :對退火后的所述冷軋鋼板進行光整，光整延伸率為1. 1±0. 2%。
2. 根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于：所述步驟1必須嚴格控制連鑄板坯中夾雜物的數量、類型、形態及其分布狀況。
3. 根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于：所述步驟5中冷軋壓下率控制在75?80%。
4. 根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于：所述步驟7中光整延伸率為1. 0%。
5. -種高屈強比熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板，其特征在于：所述高屈強比熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板是按照權利要求1?4任一項所述的生產方法生產出來的；所述高屈強比熱鍍鋅微碳鋁鎮靜鋼板的化學成分如下：以質量百分比計算，C :0. 01? 0· 04 %、Si 彡 0· 03 %、Μη :0· 20 ?0· 26 %、P 彡 0· 013 %、S 彡 0· 010 %、Als :0· 023 ? 0· 048%、N彡0.005%、B :0.001?0.008%，余量為Fe及不可避免的雜質。
【文檔編號】C22C38/06GK104046890SQ201410252070
【公開日】2014年9月17日申請日期:2014年6月9日優先權日:2014年6月9日
【發明者】孫存友, 程曉杰, 喬建軍, 聞達, 賈松, 孫建華, 李振申請人:首鋼總公司

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