一种高屈强比热镀锌微碳铝镇静钢板及其生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种高屈强比热镀锌微碳铝镇静钢板及其生产方法，该方法包括：铁水进行脱硫、转炉吹炼、RH真空精炼、连铸获得连铸板坯；对连铸板坯进行热轧，得到热轧板坯；对热轧板坯进行卷取，得到热轧钢卷；对热轧钢卷进行开卷酸洗；对酸洗后的热轧钢卷进行冷轧，得到冷轧钢板；在连续退火炉内对冷轧钢板进行退火和热镀锌；对退火后的冷轧钢板进行光整处理；由该方法生产出来的高屈强比热镀锌微碳铝镇静钢板具有良好成形性能和力学性能，能满足载货客车钢板的冲压成形性能要求。
【专利说明】一种高屈强比热镀锌微碳铝镇静钢板及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属材料加工【技术领域】，特别涉及一种高屈服强度热镀锌微碳铝镇静 钢板及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 目前，许多汽车厂生产系列载货车的支撑板及加强板类零件采用的板材都是是普 通冷轧板Stl3、Stl4,通常依靠增加板厚来提高强度，这种方法有很大的局限性，既增加大 量成本，又生产出的载货客车承载能力有限，另外抗疲劳性能较差。
[0003] 近年来，当今社会随着板料成形技术的不断发展，高屈强比的钢板作为应用到载 货客车的板带材生产的一类新兴产品，因其特有的优良表面质量、适宜的厚度公差、良好的 加工性能，渐渐成为替代部分普通冷轧板的理想选择，但现有技术中还没有关于能适用到 载货客车的高屈服强度的热镀锌微碳铝镇静钢板产品的生产方法的文献。
【发明内容】
[0004] 为解决上述问题，本发明提供了一种能满足载货客车钢板的冲压成形性能要求、 具有良好成形性能和力学性能的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板及其生产方法。
[0005] 本发明提供的一种高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法包括以下步 骤：
[0006] 步骤1 :铁水精炼获得连铸板坯；所述连铸板坯的化学成分如下：以质量百分比计 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%，余量为Fe及不可避免的杂质；
[0007] 步骤2 :对所述连铸板坯进行热轧，得到热轧板坯；所述热轧过程中，加热温度控 制在1260-1300°C ;终轧温度控制在900?940°C ;
[0008] 步骤3 :对所述热轧板坯进行卷取，得到热轧钢卷；所述卷取温度控制在 730±20°C ;
[0009] 步骤4 :对所述热轧钢卷进行开卷酸洗；
[0010] 步骤5 :对酸洗后的所述热轧钢卷进行冷轧，得到冷轧钢板；
[0011] 步骤6 :在连续退火炉内对所述冷轧钢板进行退火和热镀锌；所述连续退火炉内 加热段温度控制在750±20°C，退火温度控制在750±20°C，缓冷出口温度为465±5°C，终 冷出口温度为160°C ;
[0012] 步骤7 :对退火后的所述冷轧钢板进行光整，光整延伸率为1. 1±0. 2%。
[0013] 作为优选，所述步骤1必须严格控制连铸板坯中夹杂物的数量、类型、形态及其分 布状况。
[0014] 作为优选，所述步骤5中冷轧压下率控制在75?80%。
[0015] 作为优选，所述步骤7中光整延伸率为1.0%。
[0016] 本发明提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法合理的设计化学组 份能够保证钢中珠光体的比例和A1N对晶界有效的钉扎作用；通过严格控制钢中夹杂物， 控制钢中A1N的析出，使热轧板卷保持一定比例的{111}织构，从而有效提高产品的屈服 强度。通过控制热轧过程的工艺参数能够抑制AIN的析出长大，在冷轧变形后的再结晶和 退火过程中利于{111}织构的形成。通过控制冷轧过程的工艺参数，使获得的冷轧钢板有 利于控制随后镀锌工序退火再结晶的驱动力和再结晶形核点。通过控制退火过程的工艺参 数，使得钢板发生充分再结晶，通过控制均热时间来更好的调节晶粒尺寸的大小，从而有利 于降低带钢的屈服强度，提高带钢的延伸率。退火完成后采用光整工艺，将光整延伸率控制 在1. 1±0. 2%，保证板材板形质量的同时，更好地消除板材残余应力和屈服平台，得到较为 细化的晶粒，能够消除产品拉伸实验时的屈服平台，防止钢板成品在冲压成形过程中出现 吕德斯带缺陷并提高产品的抗时效性能。
[0017] 本发明提供的一种高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板是按照所述生产方法生产 出来的。
[0018] 所述高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的化学成分如下：以质量百分比计算，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%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0019] 本发明提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板由高屈服强度热镀锌微碳铝镇 静钢板的生产方法生产出来，该生产方法通过合理设计带钢的化学组份，调整碳含量，优化 热轧、冷轧、退火以及平整工艺参数，从而生产出来，该热镀锌微碳铝镇静钢板的屈服强度 大幅度的提高，屈强比显著提高，从而使材料强韧并兼的综合性能得到充分体现，增加了材 料的使用应力，其良好的成形性能和力学性能满足载货客车用钢板冲压成形的性能要求； 由于该钢材具有良好的抗疲劳性能，该钢材的应用可以在很大程度上提高载货客车的安全 性能，可以提高白车身结构强度的同时在一定程度上实现节能、减重的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本发明实施例提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法的工 艺流程图。
[0021] 图2为本发明实施例提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的金相显微组织 照片。
【具体实施方式】
[0022] 为了深入了解本发明，下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0023] 参见附图1，本发明提供的一种高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法包 括以下步骤：
[0024] 步骤1 :铁水精炼获得连铸板坯；连铸板坯的化学成分如下：以质量百分比计算， 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%，余量为Fe及不可避免的杂质；该钢 板的化学成分中 B :0. 001-0. 008%，Μη :0. 20-0. 26%，Als :0. 023-0. 048%，能够减少基体 中Fe3C及珠光体的含量，从而有效提高产品的屈服强度；通过设计Μη和Als含量，能够保 证钢中珠光体的比例和A1N对晶界有效的钉扎作用。通过严格控制钢中夹杂物，控制钢中 A1N的析出，使热轧板卷保持一定比例的{111}织构，从而有效降低产品的屈服强度。
[0025] 步骤2 :对连铸板坯进行热轧，得到热轧板坯；热轧过程中，加热温度控制在 1190-1280°C ;终轧温度控制在920±20°C。
[0026] 步骤3 :对热轧板坯进行卷取，得到热轧钢卷；卷取温度控制在730±20°C ;其中卷 取温度730±20°C较低，能够抑制AIN的析出长大，在冷轧变形后的再结晶和退火过程中利 于{111}织构的形成。
[0027] 步骤4 :对热轧钢卷进行开卷酸洗。
[0028] 步骤5 :对酸洗后的热轧钢卷进行冷轧，得到冷轧钢板。
[0029] 步骤6 :在连续退火炉内对冷轧钢板进行退火和热镀锌；连续退火炉内加热段温 度控制在750±20°C，退火温度控制在750±20°C，缓冷出口温度为465±5°C，终冷出口温 度为160°C，退火过程使得钢板发生充分再结晶，通过控制均热时间来更好的调节晶粒尺寸 的大小，从而有利于提1?带钢的屈服强度，提1?带钢的延伸率。
[0030] 步骤7 :对退火后的冷轧钢板进行光整，光整延伸率为1. 1±0. 2%。
[0031] 其中，步骤1必须严格控制连铸板坯中夹杂物的数量、类型、形态及其分布状况。
[0032] 其中，步骤5中冷轧压下率控制在75?80%，有利于控制随后镀锌工序退火再结 晶的驱动力和再结晶形核点。
[0033] 其中，步骤7中光整延伸率为1.0%，退火后采用光整工艺，光整延伸率为1.0%， 保证板材板形质量的同时，更好地消除板材残余应力和屈服平台，得到较为细化的晶粒， 能够消除产品拉伸实验时的屈服平台，防止钢板成品在冲压成形过程中出现吕德斯带缺陷 并提高产品的抗时效性能。
[0034] 整个工艺未采用微合金化，避免了增加工艺成本。
[0035] 本发明提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法合理的设计化学组 份能够保证钢中珠光体的比例和A1N对晶界有效的钉扎作用；通过严格控制钢中夹杂物， 控制钢中A1N的析出，使热轧板卷保持一定比例的{111}织构，从而有效提高产品的屈服 强度。通过控制热轧过程的工艺参数能够抑制AIN的析出长大，在冷轧变形后的再结晶和 退火过程中利于{111}织构的形成。通过控制冷轧过程的工艺参数，使获得的冷轧钢板有 利于控制随后镀锌工序退火再结晶的驱动力和再结晶形核点。通过控制退火过程的工艺参 数，使得钢板发生充分再结晶，通过控制均热时间来更好的调节晶粒尺寸的大小，从而有利 于降低带钢的屈服强度，提高带钢的延伸率。退火完成后采用光整工艺，将光整延伸率控制 在1. 1±0. 2%，保证板材板形质量的同时，更好地消除板材残余应力和屈服平台，得到较为 细化的晶粒，能够消除产品拉伸实验时的屈服平台，防止钢板成品在冲压成形过程中出现 吕德斯带缺陷并提高产品的抗时效性能。
[0036] 本发明提供的一种高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板是按照生产方法生产出来 的。
[0037] 高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的化学成分如下：以质量百分比计算，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%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0038] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明：
[0039] 实施例1
[0040] 本发明提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法的流程为：
[0041] 按照钢种成分的设计为 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%，余量为 Fe 及不可避免的杂 质，采用铁水脱硫，转炉吹炼，RH真空精炼，连铸得到连铸板坯。
[0042] 连铸板坯经过加热炉加热，在连续热连轧轧机上轧制，并控制冷却，然后进行卷 取，热轧后的卷取温度控制为：716°C，产出合格的热轧钢卷。
[0043] 将热轧钢卷重新开卷经过酸洗洗掉表面的氧化铁皮后，在冷连轧机上进行冷轧， 控制冷轧压下率为75. 4%，得冷轧钢板。
[0044] 将冷轧钢板在连续退火炉内连续退火及热镀锌处理，退火温度为750°C，退火后采 用光整工艺，光整延伸率控制为1. 0,光整后得到所需钢板。
[0045] 制得的钢板的屈服强度ReL为183MPa、延伸率A80%为38. 2。
[0046] 实施例2
[0047] 本发明提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法的流程为：
[0048] 按照钢种成分的设计为 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%，余量为 Fe 及不可避免的杂 质，采用铁水脱硫，转炉吹炼，RH真空精炼，连铸得到连铸板坯。
[0049] 连铸板坯经过加热炉加热，在连续热连轧轧机上轧制，并控制冷却，然后进行卷 取，热轧后的卷取温度控制为：732°C，产出合格的热轧钢卷。
[0050] 将热轧钢卷重新开卷经过酸洗洗掉表面的氧化铁皮后，在冷连轧机上进行冷轧， 控制冷轧压下率为76. 2%，得冷轧钢板。
[0051] 将冷轧钢板在连续退火炉内连续退火及热镀锌处理，退火温度为750°C，退火后采 用光整工艺，光整延伸率控制为1. 1，光整后得到所需钢板。
[0052] 制得的钢板的屈服强度ReL为181MPa、延伸率A80%为38. 9。
[0053] 实施例3
[0054] 本发明提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法的流程为：
[0055] 按照钢种成分的设计为 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%，余量为 Fe 及不可避免的杂 质，采用铁水脱硫，转炉吹炼，RH真空精炼，连铸得到连铸板坯。
[0056] 连铸板坯经过加热炉加热，在连续热连轧轧机上轧制，并控制冷却，然后进行卷 取，热轧后的卷取温度控制为：722°C，产出合格的热轧钢卷。
[0057] 将热轧钢卷重新开卷经过酸洗洗掉表面的氧化铁皮后，在冷连轧机上进行冷轧， 控制冷轧压下率为78. 3%，得冷轧钢板。
[0058] 将冷轧钢板在连续退火炉内连续退火及热镀锌处理，退火温度为750°C，退火后采 用光整工艺，光整延伸率控制为1. 2,光整后得到所需钢板。
[0059] 制得的钢板的屈服强度ReL为182MPa、延伸率A80%为38. 8。
[0060] 实施例4
[0061] 本发明提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法的流程为：
[0062]按照钢种成分的设计为 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%，余量为 Fe 及不可避免的杂 质，采用铁水脱硫，转炉吹炼，RH真空精炼，连铸得到连铸板坯。
[0063] 连铸板坯经过加热炉加热，在连续热连轧轧机上轧制，并控制冷却，然后进行卷 取，热轧后的卷取温度控制为：723°C，产出合格的热轧钢卷。
[0064] 将热轧钢卷重新开卷经过酸洗洗掉表面的氧化铁皮后，在冷连轧机上进行冷轧， 控制冷轧压下率为77. 8%，得冷轧钢板。
[0065] 将冷轧钢板在连续退火炉内连续退火及热镀锌处理，退火温度为750°C，退火后采 用光整工艺，光整延伸率控制为1. 1，光整后得到所需钢板。
[0066] 制得的钢板的屈服强度ReL为180MPa、延伸率A80%为38. 2。
[0067] 实施例5
[0068] 本发明提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法的流程为：
[0069] 按照钢种成分的设计为 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%，余量为 Fe 及不可避免的杂 质，采用铁水脱硫，转炉吹炼，RH真空精炼，连铸得到连铸板坯。
[0070] 连铸板坯经过加热炉加热，在连续热连轧轧机上轧制，并控制冷却，然后进行卷 取，热轧后的卷取温度控制为：727°C，产出合格的热轧钢卷。
[0071] 将热轧钢卷重新开卷经过酸洗洗掉表面的氧化铁皮后，在冷连轧机上进行冷轧， 控制冷轧压下率为77. 2%，得冷轧钢板。
[0072] 将冷轧钢板在连续退火炉内连续退火及热镀锌处理，退火温度为750°C，退火后采 用光整工艺，光整延伸率控制为1. 2,光整后得到所需钢板。
[0073] 制得的钢板的屈服强度ReL为184MPa、延伸率A80%为38. 7。
[0074] 实施例6
[0075] 本发明提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法的流程为：
[0076] 按照钢种成分的设计为 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%，余量为 Fe 及不可避免的杂 质，采用铁水脱硫，转炉吹炼，RH真空精炼，连铸得到连铸板坯。
[0077] 连铸板坯经过加热炉加热，在连续热连轧轧机上轧制，并控制冷却，然后进行卷 取，热轧后的卷取温度控制为：717°C，产出合格的热轧钢卷。
[0078] 将热轧钢卷重新开卷经过酸洗洗掉表面的氧化铁皮后，在冷连轧机上进行冷轧， 控制冷轧压下率为79. 2%，得冷轧钢板。
[0079] 将冷轧钢板在连续退火炉内连续退火及热镀锌处理，退火温度为750°C，退火后采 用光整工艺，光整延伸率控制为1. 1，光整后得到所需钢板。
[0080] 制得的钢板的屈服强度ReL为181MPa、延伸率A80%为39. 8。
[0081] 从实施例1-6得到的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的力学性能，可以看出， 钢板的屈服强度大幅度的提高，屈强比显著提高，且具有良好的抗疲劳性能。参见图2,从本 发明实施例提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板的金相显微组织照片来看，带钢金相 组织为典型的铁素体等轴晶粒，晶粒度为10级，晶粒上分布着弥散的渗碳体颗粒，和少量 沿晶界析出的块状珠光体。
[0082] 本发明提供的高屈服强度热镀锌微碳铝镇静钢板由高屈服强度热镀锌微碳铝镇 静钢板的生产方法生产出来，该生产方法通过合理设计带钢的化学组份，调整碳含量，优化 热轧、冷轧、退火以及平整工艺参数，从而生产出来，该热镀锌微碳铝镇静钢板的屈服强度 大幅度的提高，屈强比显著提高，从而使材料强韧并兼的综合性能得到充分体现，增加了材 料的使用应力，其良好的成形性能和力学性能满足载货客车用钢板冲压成形的性能要求； 由于该钢材具有良好的抗疲劳性能，该钢材的应用可以在很大程度上提高载货客车的安全 性能，可以提高白车身结构强度的同时在一定程度上实现节能、减重的目的。
[0083] 以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限制本发 明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种高屈强比热镀锌微碳铝镇静钢板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1 :铁水精炼获得连铸板坯；所述连铸板坯的化学成分如下：以质量百分比计算， 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%，余量为Fe及不可避免的杂质； 步骤2 :对所述连铸板坯进行热轧，得到热轧板坯；所述热轧过程中，加热温度控制在 1260-1300°C ;终轧温度控制在900?940°C ; 步骤3 :对所述热轧板坯进行卷取，得到热轧钢卷；所述卷取温度控制在730±20°C ; 步骤4 :对所述热轧钢卷进行开卷酸洗； 步骤5 :对酸洗后的所述热轧钢卷进行冷轧，得到冷轧钢板； 步骤6 :在连续退火炉内对所述冷轧钢板进行退火和热镀锌；所述连续退火炉内加热 段温度控制在750±20°C，退火温度控制在750±20°C，缓冷出口温度为465±5°C，终冷出 口温度为160°C ; 步骤7 :对退火后的所述冷轧钢板进行光整，光整延伸率为1. 1±0. 2%。
2. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于： 所述步骤1必须严格控制连铸板坯中夹杂物的数量、类型、形态及其分布状况。
3. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于： 所述步骤5中冷轧压下率控制在75?80%。
4. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于： 所述步骤7中光整延伸率为1. 0%。
5. -种高屈强比热镀锌微碳铝镇静钢板，其特征在于： 所述高屈强比热镀锌微碳铝镇静钢板是按照权利要求1?4任一项所述的生产方法生 产出来的； 所述高屈强比热镀锌微碳铝镇静钢板的化学成分如下：以质量百分比计算，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%，余量为Fe及不可避免的杂质。
【文档编号】C22C38/06GK104046890SQ201410252070
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】孙存友, 程晓杰, 乔建军, 闻达, 贾松, 孙建华, 李振 申请人:首钢总公司