Cr4熱鍍鋅汽車板用鋼及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種CR4熱鍍鋅汽車板用鋼，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.0008-0.0015%，Mn：0.08-0.18%，Si：≤0.010%，P：≤0.010%，S：≤0.008%，Als：0.025-0.06%，N：≤0.004%，B：0.0006～0.0012%，Ti：0.03～0.07%，其余為Fe及不可避免雜質(zhì)。本發(fā)明提供的CR4熱鍍鋅汽車用鋼及其生產(chǎn)方法通過調(diào)整C、Si、Mn、P、B含量和在對熱軋、連續(xù)退火與熱鍍鋅工藝綜合優(yōu)化，所生產(chǎn)的CR4熱鍍鋅汽車用鋼板具有高深沖性能、極低二次加工脆性轉(zhuǎn)變溫度與O5級汽車外板的特點(diǎn)，滿足高端汽車用戶要求，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】CR4熱鍍鋅汽車板用鋼及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼材生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種CR4熱鍍鋅汽車板用鋼及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CR4屬于Ti系IF鋼，是歐美車系常用超深沖熱鍍鋅板，廣泛應(yīng)用在轎車的側(cè)圍、車門內(nèi)板、發(fā)機(jī)機(jī)內(nèi)板等成形要求極高的零部件上，現(xiàn)有技術(shù)中，主要是采用熱鍍鋅連續(xù)退火的方法進(jìn)行生產(chǎn)。通用GMW標(biāo)準(zhǔn)對CR4實(shí)物性能要求為Re:140~180MPa，Rm:270~330MPa, A80:≤ 40%, r90:≤ 1.9，n90:≤ 0.20，SffET < -60°C (極低二次加工脆性，提高極寒地區(qū)汽車使用安全性)。
[0003]常規(guī)IF鋼在生產(chǎn)過程中通常采用Ti或者Nb或者Nb+Ti來固定固溶的C、N間隙原子，通過冷軋大壓下率與高溫退火工藝，最終產(chǎn)品獲得純凈的鐵素體基體與{111}〈110>深沖織構(gòu)，由于IF鋼中超低的C、N元素含量及退火后被Ti固定析出，使晶界的結(jié)合力大大降低，二次加工脆性轉(zhuǎn)變溫度(SWET)約為O~_20°C之間，從而鋼板深沖后的汽車板部件在嚴(yán)寒環(huán)境下高速碰撞發(fā)生晶界斷裂，導(dǎo)致汽車部件開裂的危險(xiǎn)事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能提高產(chǎn)品性能，降低二次加工脆性轉(zhuǎn)變溫度的CR4熱鍍鋅汽車板用鋼及其生產(chǎn)方法。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種CR4熱鍍鋅汽車板用鋼，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.0008-0.0015%, Mn:0.08-0.18%, S1:≤ 0.010%, P:≤ 0.010%, S:≤ 0.008%, Als:0.025-0.06%, N S 0.004%, B:0.0006 ~0.0012%, Ti:0.03 ~0.07%，其余為 Fe 及不可避
免雜質(zhì)。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種生產(chǎn)上述CR4熱鍍鋅汽車板用鋼的方法，包括:將經(jīng)冶煉獲得的化學(xué)成分如權(quán)利要求1所述的板坯進(jìn)行加熱后，經(jīng)過粗軋、精軋獲得熱軋板；
[0007]將所述熱軋板經(jīng)層流冷卻后卷取成熱軋卷；
[0008]將所述熱軋卷通過冷軋獲得冷硬卷；
[0009]將所述冷硬卷經(jīng)過連續(xù)退火處理獲得帶鋼；
[0010]然后將所述帶鋼經(jīng)熱鍍鋅處理后，經(jīng)平整卷取成成品，所述帶鋼在熱鍍鋅過程中，所述帶鋼入鋅鍋溫度465±3°C，鋅液溫度455~460°C，鋅鍋Al:0.205~0.235%，鋅鍋Fe:(0.030%,鋅鍋 Pb:≤ 0.02%,鋅鍋 Cd 0.04%。
[0011]進(jìn)一步地，將所述板坯進(jìn)行加熱時(shí)，加熱溫度為1230±30°C。
[0012]進(jìn)一步地，將加熱后的板坯經(jīng)過粗軋、精軋時(shí)，終軋溫度為930±20°C。
[0013]進(jìn)一步地，將所述熱軋板經(jīng)層流冷卻后卷取成熱軋卷時(shí)，卷取溫度為730±20°C。
[0014]進(jìn)一步地，將所述熱軋卷通過冷軋獲得冷硬卷時(shí)，冷軋壓下率為76.4~85.5%。[0015]進(jìn)一步地，將所述冷硬卷經(jīng)過連續(xù)退火處理獲得帶鋼時(shí)，連續(xù)退火爐內(nèi)加熱段溫度為830 ± I (TC，均熱段溫度為830 ± I (TC，緩冷段出口溫度為700 ± I (TC，快冷段出口溫度為465±10°C，爐區(qū)帶鋼運(yùn)行速度100~125Mpm。
[0016]進(jìn)一步地，將熱鍍鋅處理后的帶鋼進(jìn)行平整時(shí)，采用光整液濕光整模式，光整延伸率0.8~1.5%，光整機(jī)工作輥粗糙度3.0um。
[0017]本發(fā)明提供的CR4熱鍍鋅汽車用鋼及其生產(chǎn)方法通過調(diào)整S1、P、B含量和在對熱車U連續(xù)退火與熱鍍鋅工藝綜合優(yōu)化，所生產(chǎn)的CR4熱鍍鋅汽車用鋼板具有高深沖性能、極低二次加工脆性轉(zhuǎn)變溫度與05級汽車外板的特點(diǎn)，滿足高端汽車用戶要求，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CR4熱鍍鋅汽車板用鋼，其化學(xué)成分按重量百分比為:C:0.0008-0.0015%, Mn:0.08-0.18%, Si S ≤0.010%, P S≤ 0.010%, S:≤0.008%, Als:0.025-0.06%, N≤ 0.004%, B:0.0006 ~0.0012%, Ti:0.03 ~0.07%，其余為 Fe 及不可避
免雜質(zhì)。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種生產(chǎn)上述CR4熱鍍鋅汽車板用鋼的方法，包括以下幾個(gè)步驟:
[0020]步驟S1:將經(jīng)冶煉獲得的化學(xué)成分如權(quán)利要求1所述的板坯進(jìn)行加熱后，經(jīng)過粗車U精軋獲得熱軋板。
[0021]其中，將所述板坯進(jìn)行加熱時(shí)，加熱溫度為1230±30°C。將加熱后的板坯經(jīng)過粗車U精軋時(shí)，終軋溫度為930±20°C。
[0022]這些溫度參數(shù)范圍的選取是依據(jù)材料本身物理冶金學(xué)原理與對鍍鋅成品的質(zhì)量所制定的能符合現(xiàn)場裝備能力的合適工藝窗口，加熱溫度為1230±30°C，終軋溫度930±20°C的制定是通過控制熱軋卷原料的微觀組織與粒子析出，通過遺傳來優(yōu)化鍍鋅成品的機(jī)械性能，改善強(qiáng)化元素B的添加對材料塑性的影響，提高CR4村料深沖性。
[0023]步驟S2:將所述熱軋板經(jīng)層流冷卻后卷取成熱軋卷，卷取溫度為730±20°C。
[0024]步驟S3:將所述熱軋卷通過冷軋獲得冷硬卷，冷軋壓下率為76.4~85.5%。
[0025]壓下率參數(shù)范圍76.4~85.5%是依據(jù)不同厚度規(guī)格組距所對應(yīng)的壓下比率，即考慮冷軋軋機(jī)的軋制負(fù)荷，也考慮壓下率對有利深沖織構(gòu)的影響，最終獲得滿足高r值滿足深沖壓要求。解決壓下率不合理造成的能耗過大與深沖性不足的問題。
[0026]步驟S4:將所述冷硬卷經(jīng)過連續(xù)退火處理獲得帶鋼；
[0027]其中，將所述冷硬卷經(jīng)過連續(xù)退火處理獲得帶鋼時(shí)，連續(xù)退火爐內(nèi)加熱段溫度為830±10°C，均熱段溫度為830±10°C，緩冷段出口溫度為700±10°C，快冷段出口溫度為465±10°C，爐區(qū)帶鋼運(yùn)行速度100~125Mpm。
[0028]考慮B的添加將惡化r值與提高再結(jié)晶溫度，在常規(guī)IF牌號810°C加熱溫度的基礎(chǔ)上提高到830±10°C高溫加熱與均熱退火溫度來完成充分再結(jié)晶與晶粒長大，實(shí)現(xiàn)材料的超低強(qiáng)度與好沖壓成形性，緩冷段出口溫度700±10°C，快冷出口溫度465±10°C，爐區(qū)運(yùn)行速度100~125mpm的設(shè)定范圍主要是考慮帶鋼在爐區(qū)的穩(wěn)定運(yùn)行能力，解決生產(chǎn)過程中由于溫度不合理與運(yùn)行速度過高或過低，帶來的爐區(qū)張力波動與鋅鍋工藝段鋅液環(huán)境的波動，從而影響帶鋼機(jī)械性能的均勻性與表面質(zhì)量，此要求有效的解決了常規(guī)生產(chǎn)模式下產(chǎn)生帶鋼表面鋅渣、鋅灰缺陷，提高帶鋼頭中尾性能穩(wěn)定性。
[0029]步驟S5:然后將所述帶鋼經(jīng)熱鍍鋅處理后，經(jīng)平整卷取成成品。
[0030]其中，所述帶鋼在熱鍍鋅過程中，所述帶鋼入鋅鍋溫度465±3°C，鋅液溫度455~460°C，鋅鍋 Al:0.205 ~0.235%，鋅鍋Fe:≤ 0.030%，鋅鍋Pb:≤ 0.02%，鋅鍋 Cd:≤ 0.04%。
[0031]帶鋼入鋅鍋溫度465±3°C與鋅液溫度455~460°C的嚴(yán)格控制一是控制兩者溫差，避免帶鋼入鋅鍋溫度過高帶來的熱量升高鋅液溫度，帶鋼入鋅鍋溫度過低，熱量不足導(dǎo)致鋅液溫度降低，這種鋅鍋溫度高低不定，將導(dǎo)致鋅鍋中Fe、Zn、Al三者反應(yīng)復(fù)雜化，導(dǎo)致鋅渣鋅流紋等表面缺陷。本技術(shù)要點(diǎn)對帶鋼入鋅鍋溫度與鋅液溫度精確控制，解決CR4鍍鋅05級外板所要求的表面鋅渣質(zhì)量問題。
[0032]將鋅鍋的鋅液中的Al含量控制范圍0.205~0.235%，F(xiàn)e含量控制在小于等于0.030%，主要是為了產(chǎn)生最佳的Al與Fe的化學(xué)反應(yīng)生成Fe2Al5,生產(chǎn)浮渣上浮到鋅液表面利于去除，減少鋅渣粘附帶鋼，生產(chǎn)05級要求的鍍鋅汽車外板，Al上限控制減少鐵損，太高降低鋅液的流動性；將鋅鍋的鋅液中的Pb含量控制在小于等于0.02%與Cd含量控制在小于等于0.04%，主要是控制鍍鋅板表面鋅花大小，滿足無鋅花鍍鋅外板的表面結(jié)構(gòu)要求。
[0033]將熱鍍鋅處理后的帶鋼進(jìn)行平整時(shí)，采用光整液濕光整模式，光整延伸率0.8~1.5%，光整機(jī)工作輥粗糙度3.0um。
[0034]光整延伸率0.8~1.5%，光整機(jī)工作輥粗糙度3.0um兩項(xiàng)參數(shù)范圍的選定是綜合考慮產(chǎn)品的機(jī)械性能與表面結(jié)構(gòu)而定，通過對平整延伸率與粗糙度控制可以獲得低屈服強(qiáng)度與用戶要求鍍鋅板表面粗糙度要求的汽車板產(chǎn)品。解決了因?yàn)榍?qiáng)度高，深沖性問題與小光整延伸率造成品表面粗糙度偏低，影響汽車外板涂裝效果。
[0035]本發(fā)明主要合金元素作用和限定范圍如下:
[0036]碳:碳是提高材料強(qiáng)度最經(jīng)濟(jì)有效的元素，。對于生產(chǎn)深沖汽車板，需要減少固溶C原子對深沖織構(gòu)的不利影響，惡化材料深沖性能，本發(fā)明采用的碳含量設(shè)定范圍為
0.0008-0.0015%。
[0037]硅:硅為固溶強(qiáng)化元素，但添加過高硅會對材料的塑性產(chǎn)生負(fù)面影響，同時(shí)若高過Si在退火爐內(nèi)與Mn的高溫反應(yīng)生產(chǎn)的氧化物沉積在基體表面，阻止Fe和鋅液的浸潤反應(yīng)，從而造成基板可鍍性差。因此，本發(fā)明添加硅含量為小于等于0.010%。
[0038]錳:錳具有固溶強(qiáng)化作用，同時(shí)可提高材料淬透性，是提高材料強(qiáng)度重要元素之一，Mn元素過低材料強(qiáng)度不足，Mn元素過高強(qiáng)度升高塑性下限，因此本發(fā)明添加錳含量為
0.08-0.18%。
[0039]硫和磷:硫和磷元素過高會對材料韌性和塑性的惡化元素。本發(fā)明嚴(yán)格限定了硫含量控制在小于等于0.008%，磷含量控制在小于等于0.010%ο
[0040]鋁:鋁主要為脫氧元素，過高的Al導(dǎo)致強(qiáng)度升高，塑性降低。本發(fā)明限定了鋁含量為 0.025 ~0.06%ο
[0041]鈦:充分利用Ti與N反應(yīng)生成TiN，。本發(fā)明添加0.08%~0.12%的Ti配合合適的生產(chǎn)工藝，將間隙原子N完全固定，同時(shí)避免過多過剩Ti的存在，改善材料的深沖性能，因此，本發(fā)明限定Ti含量為0.03~0.07%。
[0042]氮:氮作為間隙原子存在，惡化IF鋼材料成形性與時(shí)效性，與Ti元素含量的合理匹配，完成N的充分固定。因此，本發(fā)明限定氮含量為小于等于0.004%。
[0043]P和B:磷是IF鋼中強(qiáng)化元素，P含量超過0.01%對強(qiáng)度提高非常明顯，同時(shí)存在P元素的易發(fā)生晶界偏析發(fā)生晶間斷裂，降低材料的二次加工脆性，而硼在超潔凈IF鋼中以流離形向晶界的偏聚，強(qiáng)化鐵素體晶界強(qiáng)度，提高在材料二次加工工程中抵抗晶界斷裂能力，同時(shí)B的晶界偏析將抑制P的晶界偏聚，降低二次加工脆性轉(zhuǎn)變溫度，但是過高的硼含量將提高再結(jié)晶溫度與固溶強(qiáng)化，嚴(yán)重降低材料深沖性能，過低的硼含量達(dá)不到預(yù)期的晶界強(qiáng)化效果。因此，本發(fā)明限定P含量控制在小于等于0.010%，B含量控制在0.0006~
0.0012%
[0044]本發(fā)明提供的CR4熱鍍鋅汽車用鋼對S1、P和B元素含量進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，Si元素含量的減少改善鍍鋅板鍍層附著性，P元素含量上限的合理控制能夠減少P的晶界偏析，提高抗二次加工脆性，B元素含量上下限的合理控制，通過B晶界偏聚，強(qiáng)化晶界并防止磷的偏析，同時(shí)避免了過高的B元素含量導(dǎo)致的再結(jié)果溫度升高，導(dǎo)致材料深沖性能降低。
[0045]本發(fā)明提供的CR4熱鍍鋅汽車用鋼的生產(chǎn)方法綜合考慮熱軋卷取溫度、退火溫度、鋅鍋工藝參數(shù)，該方法采用了熱軋高溫卷取，能夠獲得等軸狀潔凈鐵素體組織提高材料的深沖性能，該方法退火工藝過程中高溫退火工藝能提高成形性能和催進(jìn)碳化物的溶解，隨后快冷段高的溫差與冷卻速率能保證溶解后C移動晶界處強(qiáng)化晶界，提高抗二次加工脆性，該方法熱鍍鋅工藝過程中采用較高帶鋼入鍋溫度、穩(wěn)定的鋅鍋Al、Fe、Pb、Cd元素含量控制，以及有利于鋅鍋狀態(tài)穩(wěn)定的帶鋼運(yùn)行速度，降低CR4熱鍍鋅汽車用鋼板表面的鋅渣、鋅灰等表面缺陷，生產(chǎn)出滿足要求的05級汽車外板。
[0046]本發(fā)明提供的CR4熱鍍鋅汽車用鋼及其生產(chǎn)方法通過調(diào)整S1、P、B含量和在對熱車U連續(xù)退火與熱鍍鋅工藝綜合優(yōu)化，所生產(chǎn)的CR4熱鍍鋅汽車用鋼板具有高深沖性能、極低二次加工脆性·轉(zhuǎn)變溫度與05級汽車外板的特點(diǎn)，滿足高端汽車用戶要求，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
[0047]為了深入了解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0048]在本發(fā)明實(shí)施例中，各化學(xué)成分含量如表一所不:
[0049]表一
[0050]
【權(quán)利要求】
1.一種CR4熱鍍鋅汽車板用鋼，其特征在于，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:
C:0.0008-0.0015%, Mn:0.08-0.18%, S1:≤0.010%, P:≤0.010%, S:≤0.008%, Als:0.025-0.06%, N S 0.004%, B:0.0006 ~0.0012%, Ti:0.03 ~0.07%，其余為 Fe 及不可避免雜質(zhì)。
2.—種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的一種CR4熱鍍鋅汽車板用鋼的方法，其特征在于，包括: 將經(jīng)冶煉獲得的化學(xué)成分如權(quán)利要求1所述的板坯進(jìn)行加熱后，經(jīng)過粗軋、精軋獲得熱軋板； 將所述熱軋板經(jīng)層流冷卻后卷取成熱軋卷； 將所述熱軋卷通過冷軋獲得冷硬卷； 將所述冷硬卷經(jīng)過連續(xù)退火處理獲得帶鋼； 然后將所述帶鋼經(jīng)熱鍍鋅處理后，經(jīng)平整卷取成成品，所述帶鋼在熱鍍鋅過程中，所述帶鋼入鋅鍋溫度465±3°C，鋅液溫度455~460°C，鋅鍋Al:0.205~0.235%，鋅鍋Fe:≤0.030%，鋅鍋 Pb ≤ 0.02%，鋅鍋 Cd:≤0.04%。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 將所述板還進(jìn)行加熱時(shí)，加熱溫度為1230±30°C。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 將加熱后的板坯經(jīng)過粗軋、精軋時(shí)，終軋溫度為930±20°C。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 將所述熱軋板經(jīng)層流冷卻后卷取成熱軋卷時(shí)，卷取溫度為730±20°C。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 將所述熱軋卷通過冷軋獲得冷硬卷時(shí)，冷軋壓下率為76.4~85.5%。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 將所述冷硬卷經(jīng)過連續(xù)退火處理獲得帶鋼時(shí)，連續(xù)退火爐內(nèi)加熱段溫度為830± 10°C，均熱段溫度為830 ± I (TC，緩冷段出口溫度為700 ± I (TC，快冷段出口溫度為465 ± I (TC，爐區(qū)帶鋼運(yùn)行速度100~125Mpm。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 將熱鍍鋅處理后的帶鋼進(jìn)行平整時(shí)，采用光整液濕光整模式，光整延伸率0.8~1.5%，光整機(jī)工作輥粗糙度3.0um。
【文檔編號】C23C2/40GK103627957SQ201310479363
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】黃學(xué)啟, 朱國森, 崔陽, 李亞東, 賈岳, 李一丁, 杜倩 申請人:首鋼總公司