一種Nb處理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Nb處理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板的制造方法，包括：板坯生產(chǎn)步驟：生產(chǎn)鋼板坯，控制鋼板坯中C的重量百分比為0.001～0.0025%，Nb的重量含量百分比為0.003～0.012%，并且，其中C相對(duì)于Nb的過剩含量范圍為5～15ppm；熱軋步驟：將所述鋼板坯加熱后經(jīng)過粗軋和終軋，然后進(jìn)行卷??；冷軋步驟：將熱軋之后的板坯進(jìn)行冷軋獲得鋼板，冷軋的下壓率為75～85%；鍍鋅步驟：將冷軋后的鋼板進(jìn)行退火處理，退火處理中的均熱溫度范圍為710～860℃，退火處理中的緩冷出口溫度在630～730℃，退火之后對(duì)所述鋼板進(jìn)行熱鍍鋅。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種Nb處理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板，其采用如權(quán)利要求上述的方法制造。
【專利說明】一種Nb處理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種Nb處理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)70年代，烘烤硬化鋼開始應(yīng)用于汽車工業(yè)，并以其具有較高的強(qiáng)度、良好的抗凹陷性和成形性得到了廣泛的關(guān)注，很好的解決了高強(qiáng)度和良好的成形性的矛盾。烘烤硬化鋼板的基本原理是應(yīng)變時(shí)效，經(jīng)過熱軋和冷軋后的退火鋼板中保持適量的固溶碳或/和氮原子，鋼板經(jīng)受變形后，再經(jīng)涂漆烘烤，其強(qiáng)度明顯增加。目前，烘烤硬化鋼板已經(jīng)廣泛用于汽車內(nèi)、外板的生產(chǎn)，主要有連退和鍍鋅產(chǎn)品。熱鍍鋅烘烤硬化鋼板不僅具有連退烘烤硬化鋼板的良好成形性和抗凹陷性，而且具有良好的耐蝕性和優(yōu)異的表面質(zhì)量。
[0003]國內(nèi)外高校、研究院所及鋼鐵企業(yè)對(duì)烘烤硬化鋼板的機(jī)理和工業(yè)開發(fā)應(yīng)用進(jìn)行了較為廣泛的研究。當(dāng)前，烘烤硬化鋼板的工藝中主要包括Ti處理、Nb處理和Ti+Nb復(fù)合處理等處理方式。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中通常通過添加Mo、V和B等合金元素來改善烘烤硬化鋼板的綜合力學(xué)性能，但是這些合金元素的添加造成的后果是工藝復(fù)雜，而且成本較高。
[0004]此外，采用現(xiàn)有技術(shù)來生產(chǎn)鋼板的性能受固溶C含量的影響較大，隨著鋼板中C含量的變化而呈現(xiàn)較大的波動(dòng)。如何在C含量波動(dòng)的條件下，通過調(diào)整制造工藝，而保證鋼板具有優(yōu)異和穩(wěn)定的綜合力學(xué)性能具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了至少部分克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)提出的，其要解決的技術(shù)問題是提出一種新的鋼板制造方法和鋼板，使得允許板坯中C含量有較大波動(dòng)的同情況下，生產(chǎn)具有良好的力學(xué)性能和穩(wěn)定的BH值的Nb處`理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來解決其技術(shù)問題的:
[0006]本發(fā)明上述目的技術(shù)方案是:提供一種Nb處理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板的制造方法，包括:板坯生產(chǎn)步驟:生產(chǎn)鋼板坯，控制鋼板坯中C的重量百分比為0.001~
0.0025%, Nb的重量含量百分比為0.003~0.012%，并且，其中C相對(duì)于Nb的過剩含量范圍為5~15ppm ;熱軋步驟:將所述鋼板坯加熱后經(jīng)過粗軋和終軋，然后進(jìn)行卷取；冷軋步驟:將熱軋之后的板坯進(jìn)行冷軋獲得鋼板，冷軋的下壓率為75~85% ;鍍鋅步驟:將冷軋后的鋼板進(jìn)行退火處理，退火處理中的均熱溫度范圍為710~860°C，退火處理中的緩冷出口溫度在630~730°C，退火之后對(duì)所述鋼板進(jìn)行熱鍍鋅。
[0007]進(jìn)一步地，所述熱軋步驟中的加熱是將板坯從室溫加熱到1200~1260°C并保溫I小時(shí)。
[0008]進(jìn)一步地，所述粗軋中粗軋出口溫度為1000~1120°C。
[0009]進(jìn)一步地，當(dāng)C相對(duì)于Nb的過剩含量為5~7ppm時(shí)，退火均熱溫度和緩冷出口溫度分別為790~860。。和630~730。。。
[0010]進(jìn)一步地，當(dāng)C相對(duì)于Nb的過剩含量為8~12ppm時(shí)，退火均熱溫度和緩冷出口溫度分別為750~810°C和630~720°C。
[0011]進(jìn)一步地，當(dāng)過剩C含量為13~15ppm時(shí)，退火均熱溫度和緩冷出口溫度分別為740 ~780°C和 630 ~690°C。
[0012]進(jìn)一步地，超低碳烘烤硬化鋼板的組分及重量百分比含量為0.001~0.0025%C,0.5 ~0.8%Mn, 0.04 ~0.06%P, 0.01 ~0.05%Alt,0.003 ~0.012%Nb,限制元素 Si ( 0.03%,S≤0.006%, N≤0.002%，其余為Fe，以上均為重量百分比。
[0013]進(jìn)一步地，其中所述終軋溫度為890~930°C。
[0014]進(jìn)一步地，將終軋后的鋼坯進(jìn)行卷取，卷取溫度為700~750°C。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種Nb處理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板，其采用如權(quán)利要求上述的方法制造。
[0016]本發(fā)明通過上述技術(shù)方案，在Nb處理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板的生產(chǎn)過程中通過對(duì)鋼板坯的熱軋、冷軋 、鍍鋅步驟的具體工藝改進(jìn)，使得在鋼板坯生產(chǎn)中對(duì)C的含量相較于現(xiàn)有技術(shù)具有更高的寬容度，并且生產(chǎn)出的鋼板性能保持穩(wěn)定。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明，然而可以理解的是，這些具體的實(shí)施方法僅僅是對(duì)本發(fā)明優(yōu)選方式的描述，其并不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0018]實(shí)施例1
[0019]本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例描述的是一種Nb處理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板的制造方法。所述方法的具體步驟如下:
[0020]板坯生產(chǎn)步驟，所述步驟用于生產(chǎn)鋼板坯，在300t的熔煉爐中冶煉出符合成分控制范圍的鋼水，本發(fā)明中優(yōu)選的鋼水含量(其中百分比為重量百分比)為0.001~0.0025%C,0.5 ~0.8%Mn,0.04 ~0.06%P,0.01 ~0.05%Alt (Alt 為全鋁含量)，0.003 ~0.012%Nb,限制元素Si ( 0.03%, S≤0.006%, N≤0.002%，其余為Fe ;需要說明的是，本發(fā)明對(duì)鋼板組分控制的另一個(gè)要求是保證C相對(duì)于Nb有足夠的過剩含量，過剩含量的計(jì)算公式為C-(12/93)*Nb，此含量范圍控制范圍在5~15ppm。
[0021]需要說明的是，鋼板的性能受固溶C含量的影響較大，隨著鋼板中C含量的變化而呈現(xiàn)較大的波動(dòng)。為了保證鋼板的性能，通常的Nb處理烘烤硬化鋼板生產(chǎn)工藝中對(duì)于板坯中的Nb和C之間的含量關(guān)系有較大的限制，這個(gè)限制通常依靠C相對(duì)于Nb的過剩含量來衡量，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于上述過剩含量的要求是控制在9-12ppm之間。而本發(fā)明中要求的上述過剩C含量是5~15ppm，其相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的工藝要求更為寬松，是因?yàn)楸景l(fā)明中在隨后的工藝步驟中采用了具有創(chuàng)造性的步驟來保證即便是過剩C含量具有較寬的范圍也能夠保證所生產(chǎn)的鋼板具有較好的性能。由于本發(fā)明采用的工藝方法允許所述過剩含量需要較大的寬容度，因此對(duì)于板坯的生產(chǎn)的要求并不是十分嚴(yán)格，這降低了板坯生產(chǎn)過程中的控制難度，也降低了次品率。
[0022]進(jìn)一步需要說明的是，本發(fā)明中的板坯生產(chǎn)中不需要添加Mo、V和B等合金元素，雖然這些合金元素能夠來改善烘烤硬化鋼板的綜合力學(xué)性能，但是通過本發(fā)明提出的上述含量限制以及隨后的工藝方法，也能夠改善烘烤硬化鋼板的綜合力學(xué)性能，并且相較于需要添加Mo、V和B等合金元素，采用本發(fā)明的方法成本更低。[0023]對(duì)于其中0.5~0.8%Mn,0.04~0.06%P,0.01~0.05%Alt，其是在鋼材當(dāng)中為了達(dá)到一定的性能而添加的元素，當(dāng)然，如果為了其他性能的需要，也可以采用其它的元素含量和比例。然而這并不意味著本申請(qǐng)中的板坯中0.5~0.8%Mn,0.04~0.06%P,0.01~
0.05%Alt就是公知常識(shí)，本申請(qǐng)通過添加0.5~0.8%Mn, 0.04~0.06%P, 0.01~0.05%Alt來提高鋼材的曲服強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度，從而滿足工藝需求。
[0024]對(duì)于S1、S、N，通常是鋼材中的雜質(zhì)，所以需要盡量控制其含量，本申請(qǐng)將其控制在Si ( 0.03%, S≤0.006%, N≤0.002%以保證鋼材的性能。
[0025]在獲取了上述要求的板坯之后，進(jìn)入熱軋步驟。
[0026]在熱軋步驟中:先將所述板坯從室溫加熱到1200~1260°C并保溫I小時(shí)，這個(gè)過程稱之為加熱，加熱是為了后續(xù)的熱軋做準(zhǔn)備，當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員不采用上述工藝參數(shù)采用其它的工藝參數(shù)來進(jìn)行加熱也是可行的，但是采用本發(fā)明的“從室溫加熱到1200~1260°C并保溫I小時(shí)”工藝采用上述溫度加熱是為了保證合金元素完全固溶，是本發(fā)明的優(yōu)選發(fā)明之處。
[0027]所述加熱之后，還經(jīng)過粗軋和終軋，粗軋出口溫度為1000~1120°C，這樣保證了終軋溫度。其中所述終軋溫度為890~930°C將上述溫度控制在上述范圍之內(nèi)是為了控制碳元素的析出，進(jìn)而控制鋼材的的合金結(jié)構(gòu)。將終軋后的鋼坯進(jìn)行卷取，卷取溫度為700~750°C，采用上述溫度來控制卷取除了控制鋼材的合金結(jié)構(gòu)之外，還能夠提高鋼材的形變畸變能，有利于形變后的后的恢復(fù)。
[0028]熱軋步驟之后進(jìn)行冷軋步驟。
[0029]在所述冷軋步驟中，將熱軋之后的板坯進(jìn)行冷軋，冷軋的壓下率為75~85%， 申請(qǐng)人:預(yù)料不到地發(fā)現(xiàn)，控制上述壓下率之后，能夠提高鋼材的斷后伸長率和塑性應(yīng)變比，冷軋后獲得鋼板。
[0030]冷軋步驟后進(jìn)入鍍鋅步驟。
[0031]鍍鋅工藝中首先對(duì)冷軋后的鋼板進(jìn)行退火處理，然后將退火后的鋼板進(jìn)入鋅鍋進(jìn)行熱鍍鋅。在所述鍍鋅步驟中，均熱溫度在710~860°C和緩冷出口溫度在630~730°C，退火之后對(duì)所述鋼板進(jìn)行熱鍍鋅。
[0032]鍍鋅工藝是本發(fā)明鋼板獲得理想力學(xué)性能、BH值的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其是鍍鋅過程中退火工藝的控制。退火是一種金屬熱處理工藝，指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時(shí)間，然后以適宜速度冷卻。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向；細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。本發(fā)明退火工藝的兩個(gè)最關(guān)鍵參數(shù)是均熱溫度和緩冷出口溫度，本發(fā)明根據(jù)不同過剩C含量，調(diào)整退火工藝中的溫度，以保證鋼板力學(xué)性能和BH值的優(yōu)越性和穩(wěn)定性。根據(jù)不同過剩C含量對(duì)應(yīng)的退火工藝見表1:表1不同過剩C含量對(duì)應(yīng)的退火溫度
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種Nb處理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板的制造方法，包括: 板坯生產(chǎn)步驟:生產(chǎn)鋼板坯，控制鋼板坯中C的重量百分比為0.0Ol~0.0025%, Nb的重量含量百分比為0.003~0.012%,并且，其中C相對(duì)于Nb的過剩含量范圍為5~15ppm ； 熱軋步驟:將所述鋼板 坯加熱后經(jīng)過粗軋和終軋，然后進(jìn)行卷取； 冷軋步驟:將熱軋之后的板坯進(jìn)行冷軋獲得鋼板，冷軋的下壓率為75~85% ； 鍍鋅步驟:將冷軋后的鋼板進(jìn)行退火處理，退火處理中的均熱溫度范圍為710~860°C，退火處理中的緩冷出口溫度在630~730°C，退火之后對(duì)所述鋼板進(jìn)行熱鍍鋅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述熱軋步驟中的加熱是將板坯從室溫加熱到1200~1260°C并保溫I小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗軋中粗軋出口溫度為1000~1120。。。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)C相對(duì)于Nb的過剩含量為5~7ppm時(shí)，退火均熱溫度和緩冷出口溫度分別為790~860°C和630~730°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)C相對(duì)于Nb的過剩含量為8~12ppm時(shí)，退火均熱溫度和緩冷出口溫度分別為750~810°C和630~720°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)過剩C含量為13~15ppm時(shí)，退火均熱溫度和緩冷出口溫度分別為740~780°C和630~690°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:超低碳烘烤硬化鋼板的組分及重量百分比含量為 0.001 ~0.0025%C,0.5 ~0.8%Μη，0.04 ~0.06%P，0.01 ~0.05%Alt,0.003 ~0.012%Nb,限制元素Si ( 0.03%, S≤0.006%, N≤0.002%，其余為Fe，以上均為重量百分比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:其中所述終軋溫度為890 ~930O。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:將終軋后的鋼坯進(jìn)行卷取，卷取溫度為700~750°C。
10.一種Nb處理熱鍍鋅超低碳烘烤硬化鋼板，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的方法制造。
【文檔編號(hào)】C21D8/02GK103667649SQ201310463769
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】鄭曉飛, 趙虎, 周建, 尹顯東, 譚謹(jǐn)峰, 鄭海燕, 張郢, 胡開艷, 劉大滔, 程曉娟 申請(qǐng)人:首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司