1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法
【专利摘要】本发明公开了一种1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法，其采用Q&P钢的冷硬卷进行连续热镀锌，包括加热段、均热段、淬火段、再加热段、配分段、热镀锌段和冷却段；所述加热段：对冷硬卷进行预氧化，预氧化温度610～750℃，预氧化时间10～60s，预氧化气氛为氮气和空气的混合气氛，最终氧含量300～20000ppm；所述均热段：均热温度800～950℃，均热时间30～150s，炉内气氛中氢气含量4%～5%，露点?35～?50℃；所述淬火段：采用高氢或水进行淬火冷却，冷却至280℃～350℃；所述再加热段和配分段：以8～20℃/s加热到配分温度380～450℃，配分时间60～300s；所述热镀锌段：热镀锌温度460℃，热浸镀时间3～10s；所述冷却段：采用空气或氮气冷却，冷却速率15℃/s，冷却至150℃。本方法提高了Q&P钢热镀锌粘附性能。
【专利说明】
1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法
技术领域
[00011 本发明涉及一种钢板的热镀锌方法，尤其是一种1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方 法。
【背景技术】
[0002] Q&P钢具有优良的抗拉强度与伸长率，抗拉强度达到1200MPa的同时伸长率达到了 14%以上，广泛应用于汽车防撞杆、结构件、底盘等零部件。Q&P采用80~90%马氏体强化，因 此强度很高；同时利用"碳分配"，提高塑性。"碳分配"工艺与原理:将钢加热至奥氏体区，然 后快速冷却至淬火温度和稍高的配分温度条件下进行保温，将马氏体中过饱和的碳扩散至 奥氏体而不形成或形成极少碳化物，使得5~20%体积分数的稳定残余奥氏体保留至室温； 残余奥氏体在变形过程中发生应力诱发马氏体相变，产生TRIP效应，吸收大量变形能，大大 提高了 Q&P的塑性。
[0003] Q&P钢中一般添加超过1.0%质量百分比的Si、Mn、Al等元素抑制渗碳体的析出，提 高钢中奥氏体的稳定性，从而提高Q&P钢力学性能，但是钢中添加 Si、Μη、Α1元素含量过高 时，使用常规方法热镀锌过程中，加热和均热过程中Q&P钢表面Si、Μη等元素易于发生外氧 化，热浸镀后镀层粘附性难以保证，成形后容易造成脱锌。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种能有效地提尚粘附性能的1180MPa级Q&P钢 的连续热镀锌方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:采用Q&P钢的冷硬卷进行连续 热镀锌，包括加热段、均热段、淬火段、再加热段、配分段、热镀锌段和冷却段； 所述加热段:对冷硬卷进行预氧化，预氧化温度610~750°C，预氧化时间10~60s; 所述均热段:均热温度800~950°C，均热时间30~150s，炉内气氛中氢气体积百分含量 为4%~5%，露点-35~-50 °C ; 所述淬火段:采用高氢或水进行淬火冷却，冷却至280°C~350°C ; 所述再加热段和配分段：以8~20°C/s加热到配分温度380~450°C，配分时间60~ 300s〇
[0006] 本发明所述加热段中，预氧化气氛为氮气和空气的混合气体，其氧含量为300~ 20000ppm。
[0007] 本发明所述淬火段中，采用高氢淬火冷却时的淬火介质为H2-N2混合气体，氢气体 积百分比含量5%~30%，冷速40~170°C/s。所述淬火段中，采用水淬火冷却时的冷速为40~ 50(TC/s 〇
[0008] 本发明所述热镀锌段:热镀锌温度440~470°C，热浸镀时间3~10s。
[0009] 本发明所述冷却段:采用空气或氮气冷却，冷却速率10~40°C/s，冷却至100~180 Γ。
[0010] 本发明所述冷硬卷化学成分的重量百分含量为:C 0.15~0.25%，Si 0.3~2.0%， Μη 1.0~5.0%，S彡0·01%，Ρ彡0·01%，Η彡20ppm，Al 0.02~2.0%，Nb 0.01 ~0.04%，其余为Fe 及不可避免的杂质。
[0011] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明采用预氧化+高温还原的措施 极大的提高了 Q&P钢热镀锌粘附性能。本发明获得了粘附性良好的热镀锌Q&P钢，力学性能 优异，且成形时锌层不会开裂。
【附图说明】
[0012] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0013] 图1是本发明中Q&P钢连续热镀锌后金相组织图。
【具体实施方式】
[0014] 本1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法采用下述工艺步骤生产而成： (1)采用Q&P钢的冷硬卷进行连续热镀锌，该冷硬卷的生产工艺流程为:冶炼一连铸一 热乳一酸乳。
[0015] A、钢水经转炉、LF炉、连铸等工艺制成连铸坯。连铸坯化学成分的质量百分含量 为：C 0.15~0.25%，Si 0.3~2·0%，Μη 1.0~5.0%，S彡0·01%，Ρ彡0·01%，Η彡20ppm，Al 0.02 ~2.0%，Nb 0.01~0.04%，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0016] B、所述热乳:包括加热、粗乳、精乳、层流冷却和卷取，制成3~5mm厚度的热乳卷。 其中，加热温度1180°C，保温1.5小时；精乳总压下量》60%，精乳开乳温度970°C，终乳温度 850°C，终冷温度(卷取温度)600°C。
[0017] C、所述酸乳:热乳卷通过酸洗+冷连乳或酸洗+单机架冷乳乳制成0.8~2.5mm厚 度冷硬卷;冷乳总压下量，根据最终产品厚度而定，总压下量多60%。
[0018] (2)所述连续热镀锌过程的工艺流程为：加热一均热一淬火一再加热一配分一热 镀锌一冷却。
[0019] A、所述加热段:为了保证钢种具有很好的涂镀性，对冷硬卷进行预氧化，加热速率 2~10°C/s，预氧化温度610~750°C，预氧化时间10~60s，预氧化气氛为氮气和空气的混合 气氛，气氛中的氧含量为300~20000ppm，采用氮气和空气在炉外充分混合的方式获得气 氛。
[0020] B、所述均热段:在均热段对冷硬卷表面进行还原，均热温度(奥氏体化温度)800~ 9 50 °C，均热时间（奥氏体化时间）3 0~15 0 s，炉内气氛中氢气体积百分含量4 %~5 %，露点-3 5 ~-5(TC〇
[0021] C、所述淬火段:采用高氢或水进行淬火冷却，冷却至终冷温度280°C~350°C;采用 高氢淬火冷却时的淬火介质为H2-N2混合气体，混合气体中氢气的体积百分含量为5%~30%， 冷速40~170°C/s;采用水淬火冷却时的冷速为40~500°C/s。
[0022] D、所述再加热段和配分段：以8~20°C/s的速度加热到配分温度380~450°C，配分 时间60~300s。
[0023] E、所述热镀锌段:热镀锌温度440~470°C，热浸镀时间3~10s;锌液成分的质量百 分含量为:A1 0.182~0.250%，Fe 0.004~0.02%，Sb彡0.003%，其余为Zn及不可避免杂质。
[0024] F、所述冷却段:采用空气或氮气冷却，冷却速率10~40°C/s，冷却至终冷温度100 ~180°C ;即可得到所述的Q&P钢镀锌钢板。
[0025] 实施例1 一7:本1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法的具体工艺如下所述。
[0026] (1)各实施例中Q&P钢的化学成分见表1。
[0027] 表1:各实施例Q&P钢的化学成分
表1中的单位为质量百分比，除Η为ppm外，其余为％;成分的余量为Fe及不可避免的杂 质。
[0028] (2)各实施例中的热乳和酸乳工艺为:加热温度1180°C，保温1.5小时;精乳开乳温 度970°C，终乳温度850°C，精乳总压下量80%;终冷温度600°C ;所述热乳后的热乳卷经酸乳， 乳制成1.5mm厚度冷硬卷。
[0029] (3)各实施例连续热镀锌中加热段和均热段的工艺见表2。
[0030]表2:各实施例中加热段和均热段的工艺
表3中，加热段的开始温度、结束温度，分别指预氧化开始温度和预氧化结束温度;氧含 量指氮气和空气混合气氛中的氧含量;氢气含量指均热炉内气氛中的氢气体积含量。
[0031 ] (4)各实施例连续热镀锌中淬火段至冷却段的工艺见表3。
[0032]表3:各实施例中淬火段至冷却段的工艺
表4中的淬火段，实施例1 一4采用H2-N2混合气体进行淬火冷却，氢气体积含量分别为： 5%、12%、20%、30%;实施例5 - 7采用水进行淬火冷却。
[0033] (5)各实施例所得Q&P钢热镀锌钢板产品的力学性能见表4。
[0034]表4:各实施例产品的力学性能
图1为实施例1所得Q&P钢热镀锌钢板的金相组织图（ΙΟμπι)，由图1可见，该热镀锌Q&P钢 组织晶粒细小、均匀，为M+A+F组织，因此具有高强度与高塑性。
【主权项】
1. 一种1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法，其特征在于:采用Q&P钢的冷硬卷进行连续 热镀锌，包括加热段、均热段、淬火段、再加热段、配分段、热镀锌段和冷却段； 所述加热段:对冷硬卷进行预氧化，预氧化温度610~750°C，预氧化时间10~60s; 所述均热段:均热温度800~950°C，均热时间30~150s，炉内气氛中氢气体积百分含量 为4%~5%，露点-35~-50 °C ; 所述淬火段:采用高氢或水进行淬火冷却，冷却至280°C~350°C ; 所述再加热段和配分段：以8~20°C/s加热到配分温度380~450°C，配分时间60~ 300s〇2. 根据权利要求1所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法，其特征在于:所述加热段 中，预氧化气氛为氮气和空气的混合气体，其氧含量为300~20000ppm。3. 根据权利要求1所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法，其特征在于:所述淬火段 中，采用高氢淬火冷却时的淬火介质为出-犯混合气体，氢气体积百分含量5%~30%，冷速40 ~17(TC/s〇4. 根据权利要求1所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法，其特征在于:所述淬火段 中，采用水淬火冷却时的冷速为40~500°C/s。5. 根据权利要求1所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法，其特征在于，所述热镀锌 段:热镀锌温度440~470 °C，热浸镀时间3~IOs。6. 根据权利要求1所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法，其特征在于，所述冷却 段:采用空气或氮气冷却，冷却速率10~40 °C/s，冷却至100~180°C。7. 根据权利要求1 一 6任意一项所述的1180MPa级Q&P钢的连续热镀锌方法，其特征在 于，所述冷硬卷化学成分的重量百分含量为：C 0.15~0.25%，Si 0.3~2.0%，Μη 1.0~ 5.0%，5彡0.01%，卩彡0.01%，!1彡2(^?111410.02~2.0%，他0.01~0.04%，其余为卩6及不可避 免的杂质。
【文档编号】C23C2/40GK105886750SQ201610237459
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】吝章国, 熊自柳, 刘宏强, 刘天武, 陈振业, 李守华, 安治国, 于世川, 孙力, 张琳, 杜雁冰
【申请人】河北钢铁股份有限公司