屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板及其制造方法与流程

本发明涉及金属板(带)的生产领域，具体涉及屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板及其制造方法。
背景技术：
：镀锌高强结构钢具有良好的耐蚀性，加工性、焊接性和涂装性能等，广泛应用于家电结构件及建筑行业。与此同时，随着市场竞争越来越激烈，用户在镀锌产品性能满足使用要求的前提下，对于产品成本也提出了越来越苛刻的要求。现对国内已公开的200-300Mpa级别高强结构钢的技术作简要分析。如公开号为CN104928576A的中国发明专利公开了一种260-330MPa级低合金高强钢的生产方法，其化学成分的质量百分含量为：C0.05～0.09％，Mn0.15～0.60％，S≤0.015％，P≤0.020％，Si≤0.50％，Nb≤0.020％，Ti≤0.020％，Als0.020～0.060％，N≤30ppm，余量为Fe和不可避免的杂质；所述方法包括热轧、酸洗冷轧、罩式退火和平整重卷工序。本方法所得低合金高强钢，屈服强度为260～330MPa，抗拉强度为350～430MPa，断后伸长率为≥26.0％；强度和塑性配合良好。本方法主要是通过成分的优化设计，通过添加Ti、Nb等较为昂贵的合金元素实现该产品的稳定生产，以获得机械性能稳定及冷成型性能良好的冷轧低合金高强钢。如公开号为CN102719741A的发明专利，公开了屈服强度220MPa级热镀锌高强钢，其化学成分按重量百分比计组成为：C：0.0008～0.003％，Si：0.07～0.10％，Mn：0.35～0.50％，P：0.04～0.06％，Al：0.015～0.040％，Ti：0.02～0.04％，Nb：0.020～0.035％，B：0.0005～0.002％，S≦0.005％，N≦0.004％，O≦0.0030％，余量Fe和不可避免杂质。本发明还提供上述屈服强度220MPa级热镀锌高强钢的生产方法。本发明开发出的热镀锌高强度钢既具有较高强度，满足汽车工业对车身复杂结构件强度和刚度的要求，又具有良好的深冲性能，能顺利完成复杂变形，同时，本发明的产品具有较好的抗二次加工脆性能力，其二次加工脆化温度达到－60℃以下，能够满足汽车在低温环境下工作的需要；并且该产品具有良好的耐蚀性。由以上公开技术可知，传统的200-300Mpa级别高强结构钢，通常采用低Si成分设计，通过添加Ti、Nb等合金元素来提高强度，虽然能够达到强度要求，但其生产成本较高。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供无需添加Ti、Nb等合金元素，配合连续合理的热镀锌工艺，生产出成本低，性能稳定，板形良好的屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板及其制造方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板，钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.035～0.070％；Si≤0.050％；Mn：0.25～0.45％；P≤0.020％；S≤0.010％；Als：0.025～0.045％；N≤0.0060％，其余为Fe和不可避免的杂质；钢板组织为铁素体，晶粒度为8.0级。作为优选实施方案一，钢板的化学成分中C、Si、Mn、P、S和Als的含量分别为：C：0.0545％；Si：0.0074％；Mn：0.3786％；P：0.0125％；S：0.0049％；Als：0.042％；N：0.002％。作为优选实施方案一，钢板的化学成分中C、Si、Mn、P、S和Als的含量分别为：C：0.0485％；Si：0.0114％；Mn：0.3085％；P：0.0147％；S：0.0058％；Als：0.035％；N：0.002％，其余为Fe和不可避免杂质。热镀锌钢板的力学性能为：屈服强度≥250MPa，抗拉强度＞330MPa，延伸率＞19％。屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板的制造方法，包括以下步骤：(1)铁水预处理：要求前扒渣和后扒渣，铁水脱硫后达到目标；(2)转炉冶炼：出钢过程进行脱氧及成分调整，加强出钢挡渣操作，吹氩站底吹搅拌对顶渣进行初步还原；(3)RH炉精炼：采用轻处理模式，微调成分至目标值，保证破空前净循环时间不小于6min；(4)连铸：中间包温度控制目标液相线温度以上20-35℃；(5)热轧：加热温度为1200±20℃；终轧温度为890±15℃；卷取温度为680±20℃；(6)冷轧：采用五道次冷轧，轧制总的压下率≥70％；(7)镀锌：退火温度为720±10℃。所述步骤(1)中，铁水脱硫后达到目标为S≤0.003％。作为优选实施方案一，所述步骤(5)中，终轧温度为896℃；卷取温度为685℃；所述步骤(6)中，总的压下率为70％；所述步骤(7)中，退火温度为735℃。热镀锌钢板的力学性能为：屈服强度为288MPa，抗拉强度为369MPa，延伸率为35.5％。作为优选实施方案二，所述步骤(5)中，终轧温度为905℃；卷取温度为695℃；所述步骤(6)中，总的压下率为70％；所述步骤(7)中，退火温度为732℃。热镀锌钢板的力学性能为：屈服强度为310MPa，抗拉强度为374MPa，延伸率为36.5％。本发明的优点在于：本发明无需添加Ti、Nb等合金元素，配合热轧、酸洗、五机架全六辊冷连轧机冷轧及连续热镀锌工艺，设计出低成本工艺路线下性能稳定，板形良好，屈服强度≥250MPa级别的热镀锌高强钢板。本发明得到的钢带，厚度规格0.3-2.5mm，力学性能的屈服强度高于250MPa，抗拉强度高于330MPa、延伸率大于19％，组织以铁素体为主，具有良好的组织和性能，能够满足客户加工成形要求。附图说明下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为本发明实施例一得到的镀锌钢板的拉伸曲线。图2为本发明实施例二得到的镀锌钢板的拉伸曲线。图3为本发明实施例一得到的热镀锌钢板的金相组织。图4为本发明实施例二得到的热镀锌钢板的金相组织。具体实施方式下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。该屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板，钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.035～0.070％；Si≤0.050％；Mn：0.25～0.45％；P≤0.020％；S≤0.010％；Als：0.025～0.045％；N≤0.0060％，其余为Fe和不可避免杂质。屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板的制造方法，包括以下步骤：(1)铁水预处理：要求前扒渣和后扒渣，铁水脱硫后达到目标；(2)转炉冶炼：出钢过程加入铝铁、中碳锰铁合金进行脱氧及成分调整，加强出钢挡渣操作，吹氩站底吹氩搅拌对顶渣进行初步还原；(3)RH炉精炼：采用轻处理模式，微调成分至目标值，保证破空前净循环时间不小于6min；(4)连铸：中间包温度控制目标液相线温度以上20-35℃；(5)热轧：加热温度为1200±20℃；终轧温度为890±15℃；卷取温度为680±20℃；(6)冷轧：采用五道次冷轧，轧制总的压下率≥70％；(7)镀锌：退火温度为720±10℃。所述步骤(1)中，铁水脱硫后达到目标为S≤0.003％。通过精确控制钢中的成分，并通过热轧、五机架全六辊冷连轧及连续退火、光整工序生产高强结构镀锌钢板；本发明得到的钢带，热镀锌钢板厚度为0.3-2.5mm，热镀锌钢板的力学性能为：屈服强度≥250MPa，抗拉强度＞330MPa，延伸率＞19％。现在通过最优实施例来说明本发明。实施例一该屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板及其制造方法，钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.0545％；Si：0.0074％；Mn：0.3786％；P：0.0125％；S：0.0049％；Als：0.042％；N：0.002％，其余为Fe和不可避免杂质。钢板的制造方法包括以下步骤：(1)铁水预处理：要求前扒渣和后扒渣，铁水脱硫后达到目标；(2)转炉冶炼：出钢过程加入铝铁、中碳锰铁合金进行脱氧及成分调整，加强出钢挡渣操作，吹氩站底吹氩搅拌对顶渣进行初步还原；(3)RH炉精炼：采用轻处理模式，微调成分至目标值，保证破空前净循环时间不小于6min；(4)连铸：中间包温度控制目标液相线温度以上28℃；(5)热轧：加热温度为1200℃；终轧温度为899℃；卷取温度为685℃；(6)冷轧：采用五道次冷轧，轧制总的压下率为70％；(7)镀锌：退火温度为735℃。所述步骤(1)中，铁水脱硫后达到目标为S为0.003％。热镀锌钢板的力学性能为：屈服强度为288MPa，抗拉强度为369MPa，延伸率为35.5％。实施例二该屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板及其制造方法，钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.0485％；Si：0.0114％；Mn：0.3085％；P：0.0147％；S：0.0058％；Als：0.035％；N：0.002％，其余为Fe和不可避免杂质。钢板的制造方法包括以下步骤：(1)铁水预处理：要求前扒渣和后扒渣，铁水脱硫后达到目标；(2)转炉冶炼：出钢过程加入铝铁、中碳锰铁合金进行脱氧及成分调整，加强出钢挡渣操作，吹氩站底吹氩搅拌对顶渣进行初步还原；(3)RH炉精炼：采用轻处理模式，微调成分至目标值，保证破空前净循环时间不小于6min；(4)连铸：中间包温度控制目标液相线温度以上35℃；(5)热轧：加热温度为1220℃；终轧温度为905℃；卷取温度为695℃；(6)冷轧：采用五道次冷轧，轧制总的压下率为70％；(7)镀锌：退火温度为732℃。所述步骤(1)中，铁水脱硫后达到目标为S为0.0028％。热镀锌钢板的力学性能为：屈服强度为310MPa，抗拉强度为374MPa，延伸率为36.5％。实施例一和实施例二的钢水的化学成分见表1，其余为Fe和不可避免的杂质元素。表1实施例化学成分，wt％实施例CSiMnPSAlsN10.05450.00740.37860.01250.00490.0420.00220.04850.01140.30850.01470.00580.0350.002实施例一和实施例二中制造方法的工艺参数见表2。表2产品生产工艺实施例一和实施例二得到的产品的力学性能见表三。表3产品力学性能以上实施例一和二，钢水连铸后，经过CSP热轧、酸洗冷轧及连续退火、热浸镀锌、光整工序生产热镀锌用钢板，其金相照片参阅说明附图1和附图2。附图1金相照片可知，实施例一得到的钢带，其组织为铁素体，晶粒度级别为8.0级。附图2金相照片可知，实施例二得到的钢带，其组织为铁素体，晶粒度级别为8.0级。本发明通过合理的化学成分设计，无需添加Ti、Nb等合金元素，配合热轧、酸洗、五机架全六辊冷连轧机冷轧及连续热镀锌工艺，设计出低成本工艺路线下性能稳定，板形良好，屈服强度≥250MPa级别的热镀锌高强钢板。本发明得到的钢带，厚度规格0.3-2.5mm，力学性能的屈服强度高于250MPa，抗拉强度高于330MPa、延伸率大于19％，组织为铁素体，具有良好的组织和性能，能够满足客户加工成形要求。显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3