一种高强度双相钢及其镀锌生产工艺和应用的制作方法

本发明涉及钢铁生产加工，尤其涉及一种高强度双相钢及其镀锌生产工艺和应用。

背景技术：

1、双相钢(dual-phase，简称dp钢)，又称复相钢。由马氏体、奥氏体或贝氏体与铁素体基体两相组织构成的钢。一般将铁素体与奥氏体相组织组成的钢称为双相不锈钢，将铁素体与马氏体相组织组成的钢称为双相钢。双相钢是低碳钢或低合金高强度钢经临界区热处理或控制轧制后而获得。典型的双相钢屈服强度σs为340mpa，拉伸强度σb为630mpa。双相钢用于制造冷冲、深拉成型的复杂构件，也可用作管线钢、链条、冷拔钢丝、预应力钢筋等。

2、双相钢可由低碳钢或低合金钢经临界区处理或控制轧制而得到。这类钢具有高强度和高延性的良好配合，已成为一种强度高、成形性好的新型冲压用钢，成功的用于汽车产业等。

3、其中，590mpa级双相钢镀锌板在汽车制造中的使用比例大，主要应用于汽车的加强件和结构件。

4、在当前生产工艺下，590mpa级双相钢镀锌板自向汽车厂供料以来，经常出现双相钢冲压开裂的情况，影响客户生产效率，造成了生产的不安全，可能会危害人民群众的生命安全，因此，亟需一种高强度双相钢配方及其镀锌生产工艺，解决上述问题。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种高强度双相钢，该高强度双相钢抗拉强度大于590mpa，延伸率超过23.0％，强度和延性匹配良好，使用安全性高，满足现代汽车轻量化、安全环保和低成本制造要求。

2、一种高强度双相钢，双相钢中化学成分按重量百分比计为：

3、碳0.060％-0.077％，硅0.25％-0.35％，锰1.40％-1.50％，磷≤0.018％，硫≤0.005％，氮≤0.0045％，铬0.10％-0.20％，钼0.20％-0.25％，铌0.015％-0.025％；

4、其余为fe和不可避免的杂质；

5、在本发明较佳的技术方案中，所述碳0.066％-0.070％，硅0.28-0.032％，锰1.43％-0.147％，磷0.008％-0.010％，硫0.001％-0.003％，氮0.001％-0.003％，铬0.12％-0.13％，钼0.21％-0.23％，铌0.019％-0.023％；

6、其余为fe和不可避免的杂质；

7、在本发明较佳的技术方案中，所述铬、钼和铌的比例为(5.5-6.5)：(10-11)：1；

8、在本发明较佳的技术方案中，所述双相钢的厚度为1.2-2.0mm；

9、本发明的再一目的在于提供一种高强度双相钢的镀锌生产工艺，包括转炉炼钢、lf炉精炼、板坯连铸、热连轧、酸洗冷连轧、连续热镀锌生产线上连退-镀锌-平整，具体包括：

10、a.板坯连铸

11、连铸机采用动态轻压下，压下量3～6mm；

12、b.热轧

13、热轧保温温度为1150℃～1250℃，精轧开轧温度1030-1070℃，热轧终轧温度890℃～930℃，层流冷却后热轧卷曲，热轧卷曲温度590℃～630℃；

14、c.酸洗-冷连轧

15、冷轧总压下率为52％～70％；

16、d.连续热镀锌生产线上连退-镀锌-平整

17、退火镀锌工艺为连续退火时，钢带在退火炉速度为60-70m/min，均热温度为820-840℃，缓冷温度为660-680℃；

18、在本发明较佳的技术方案中，所述退火镀锌工艺中：采用高氢快冷、快冷温度为340-360℃；

19、在本发明较佳的技术方案中，所述退火镀锌工艺中：带钢入锌锅温度为450-470℃，合金化温度为480-520℃，顶辊温度为230-260℃。

20、在本发明较佳的技术方案中，所述退火镀锌工艺中：光整延伸率为0.3％-0.5％。

21、在本发明较佳的技术方案中，所述转炉炼钢步骤中，钢水温度在1500～1650℃；

22、本发明的再一目的在于提供一种高强度双相钢在制备汽车零部件中的应用，优选的，可以应用在汽车零部件中边梁、侧面构件、横梁、支柱、底盘加强件、油箱支架等汽车车体结构件、加强件以及门内板的制备。

23、本发明的有益效果为：

24、本发明提供的一种高强度双相钢，

25、1.采用新的配方和加工工艺，可以保证钢板最终组织为铁素体和马氏体和极小比例的残余奥氏体，残余奥氏体是稳定的奥氏体转化后残留下的，残余奥氏体的存在使钢的塑性变差，马氏体以岛状弥散分布在铁素体基体上，如图1所示，大小均匀的马氏体弥散分布在铁素体基体上，降低c、si元素含量，增加了nb和mo元素含量，降低了成本￥500-800/吨，通过高温加热、快速冷却以及较高的合金化温度，生产出具有屈服强度低、断后延伸率高、扩孔率高等优异性能的590mpa强度级别的双相钢，保证客户使用冲压过程中不开裂，同时，由于钢铁的强度和延性匹配良好，使用安全性高，从而满足现代汽车轻量化、安全环保和低成本制造要求；

26、2.本发明双相钢钢种强化方式为复合强化，具有低屈强比，初步加工硬化速率快，无屈服延伸的特点，具备烘烤硬化性能，能在车漆喷涂后烘烤后屈服强度增加，拥有更好的加工成形性。相比传统钢种具有高扩孔率、开孔时不易开裂，不易造成裂纹扩展的优点。无论纯锌或者锌铁合金产品，优异材料特性使焊接性能方面处于同级别材料领先水平。

27、3.可以在同一零件上同时实现扩孔、拉伸、弯折等复杂形变，可应用于形状复杂的零部件，适用于车体主要使用部件：边梁、侧面构件、横梁、支柱、底盘加强件、油箱支架等汽车车体结构件、加强件以及门内板，具有极其优秀的机械性能。

28、4.车身设计根据产品用途、使用条件、载荷大小、经济型要求、轻量化原则等，选用合适性能的材料做构建交叉点连接件，满足车身连接结构的钢结构性能。新材料可以满足零部件的深冲压需求，同时可以保证在轻量化的需求上满足钢性需求。

29、5.骨架结构由密闭断面的矩形管构成，要求具有很高的焊接性能和防腐性能，新材料在提高车身构件的强度和扭转刚度的同时在焊接装配中，体现优良的焊接性能，镀锌的应用，极大的提高产品的防腐性能。

技术特征：

1.一种高强度双相钢，其特征在于，双相钢中化学成分按重量百分比计为：

2.根据权利要求1所述的高强度双相钢，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的高强度双相钢，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的高强度双相钢，其特征在于：

5.一种权利要求1-4所述高强度双相钢的镀锌生产工艺，其特征在于：

6.根据权利要求5所述高强度双相钢的镀锌生产工艺，其特征在于，所述退火镀锌工艺中：

7.根据权利要求5所述高强度双相钢的镀锌生产工艺，其特征在于，所述退火镀锌工艺中：

8.根据权利要求5所述高强度双相钢的镀锌生产工艺，其特征在于，所述退火镀锌工艺中：

9.根据权利要求5所述高强度双相钢的镀锌生产工艺，其特征在于：

10.一种权利要求1-4所述高强度双相钢在制备汽车零部件中的应用。

技术总结
本发明提供了一种高强度双相钢及其镀锌生产工艺和应用，属于钢铁生产加工技术领域，高强度双相钢中化学成分按重量百分比计为：碳0.060％‑0.077％，硅0.25％‑0.35％，锰1.40％‑1.50％，磷≤0.018％，硫≤0.005％，氮≤0.0045％，铬0.10％‑0.20％，钼0.20％‑0.25％，铌0.015％‑0.025％；其余为Fe和不可避免的杂质；本发明制得的高强度双相钢抗拉强度大于590MPa，延伸率超过23.0％，强度和延性匹配良好，使用安全性高，满足现代汽车轻量化、安全环保和低成本制造要求。

技术研发人员：汪仲华,黄友良,陈树坚
受保护的技术使用者：鞍钢广州汽车钢有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15