材質(zhì)和厚度的偏差小且耐電鍍剝離性優(yōu)異的熱軋鋼板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種材質(zhì)和厚度的偏差小且耐電鍍剝離性優(yōu)異的熱軋鋼板及其制造方法。本發(fā)明提供一種熱軋鋼板，包含如說明書所述含量的C、Mn、Si、Al、P、S、Cu、Sb、B、N、Ti、Nb、外來元素Cr、Ni、Mo、Sn、余量的Fe及其他不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明還提供一種所述熱軋鋼板的制造方法。根據(jù)本發(fā)明，能夠使用廢鐵來制造熱軋鋼板，從而能夠提高資源再利用、節(jié)約能源及生產(chǎn)率，也可以對所述熱軋鋼板進行熔融鍍鋅而用作熔融鍍鋅熱軋鋼板。
【專利說明】材質(zhì)和厚度的偏差小且耐電鍍剝離性優(yōu)異的熱軋鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種材質(zhì)和厚度的偏差小且耐電鍍剝離性優(yōu)異的熱軋鋼板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車車體的結(jié)構(gòu)部件中用作結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鋼板，最大限度地吸收來自汽車外部碰撞中的沖擊并牢固地支撐車體，從而能夠確保乘客的安全?？紤]耗油效率、燃油費增多，汽車鋼板的開發(fā)研究方向是如何使鋼板具備減少汽車的整體重量的高強度化以及根據(jù)汽車部件部位賦予多種特性所要求的功能性。另外，用作汽車結(jié)構(gòu)部的車底盤(Chassis)用材料的現(xiàn)有熱軋酸洗鋼板，為實現(xiàn)車輛輕量化而趨向薄型化，因此當這些車輛暴露在外部腐蝕性環(huán)境中時，在熱軋鋼板的表面發(fā)生點(pitting)腐蝕的可能性會增加。
[0003]據(jù)此，要求改善薄熱軋鋼板的耐腐蝕性，并試圖用熱軋電鍍鋼板來代替用于車架部件的現(xiàn)有熱軋鋼板。尤其是，如發(fā)動機架(engine cradle)的管狀機座(tubularsubframe)作為要求具有焊接性、管彎曲加工性、擴管性及優(yōu)異的疲勞特性的汽車部件中的一個，目前主要采用熱軋鋼板或熱軋酸洗鋼板。尤其是，熱軋鋼板主要以在鐵素體單相組織中鐵碳化物沿著晶 界而存在的組織構(gòu)成，并且采用控制析出物及鐵素體微細組織而同時確保強度及壓制(press)成形性來制造。
[0004]代表性技術(shù)有專利文獻1，所述技術(shù)提供一種通過如下制造熱軋鋼板的方法:向含有 C:0.01-0.20%, Si:0.01-3%, Mn:0.01-3.0 %、P:0.005-2.0 %、S:0.001-0.02 %、Al:0.005-2.0%的鋼中添加Cr、Mo、T1、Nb、V、B中的一種或兩種以上的合金元素，進行鑄造及軋制后，在550°C以下進行卷取。所述制造方法可以適用于熱軋、冷軋、及電鍍鋼板，顯示出在成形后通過熱處理來增加60MPa以上的抗拉強度的熱處理淬透性的提高。所述熱軋或冷軋的鋼種，在Si+Al+P的合金元素的添加范圍(0.2-3%)內(nèi)以500-600°C的溫度范圍進行熱處理，由此能夠確保與烤漆硬化鋼(Bake Hardening Steel)相比更優(yōu)異的熱處理淬透性，但并未具體提及焊接性、彎曲性、電鍍性及其他特性。
[0005]作為其他技術(shù)有專利文獻2，所述技術(shù)提出了如下方案:為避免在使用廢料制造鋼板電弧焊接時所產(chǎn)生的焊接裂紋，合金成分需滿足Cu+10Sn ( 0.4及Mn/(2S+(1/3)P+(1/15) Cu+(1/5) Sn) ^ 15的條件。另外，所述技術(shù)存在如下缺點:由于固溶強化鋼將Mn的含量限定在0.1-0.8%的相對較低的含量，因此難以確保優(yōu)異的屈服強度。進而，對在焊接時所產(chǎn)生的焊接裂紋而言，即使合金成分未控制在如上所述的狹窄范圍，也能夠通過采用新的焊接方法或適當?shù)暮附訔l件而克服。
[0006]作為其他技術(shù)還有專利文獻3，所述技術(shù)涉及一種混合添加Cu及P的合金元素而確保熱軋鋼板的耐蝕性的方法。所述技術(shù)公開了向含2%以上Mn的鋼中混合添加Cu和P時，抑制點(Pitting)腐蝕的發(fā)生的技術(shù)。所述專利文獻的特征在于，Cu為0.05-2.0%的范圍、P為0.05-2.0%的范圍，由于所述熱軋鋼板包含大量的Cu，從而可防止連續(xù)鑄造時在板坯表面產(chǎn)生的表面缺陷，進而確保700MPa以上的高強度。但是，存在如下缺點:在如上所述的那樣添加大量的Cu的情況下，會導(dǎo)致連續(xù)鑄造時發(fā)生裂紋的現(xiàn)象，為防止該現(xiàn)象，需添加高價的Ni,或進一步添加大量的Si及Mn元素。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻1:日本專利第3447233號公報
[0009]專利文獻2:日本專利第2882269號公報
[0010]專利文獻3:日本特開平7-118737號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)課題
[0012]本發(fā)明的目的在于，通過適當?shù)乜刂坪辖鸾M分和制造條件，提供一種材質(zhì)和厚度的偏差小且耐電鍍剝離性優(yōu)異的熱軋鋼板及其制造方法。
[0013]技術(shù)方案
[0014]本發(fā)明的一實施方案提供一種熱軋鋼板，所述熱軋鋼板包含:基于重量％計，C:0.03-0.06 %、Mn:0.5-2.0 %、Si:0.01-0.45 Al: 0.001-0.1 P:0.001-0.05
S:0.001-0.006 %、Cu:0.0001-0.1 Sb:0.0001-0.02 B:0.0001-0.001 N:0.001-0.015%, Ti:0.0001-0.04%, Nb:0.0001-0.04%、作為外來元素(tramp elements)的Cr、N1、Mo、Sn的總和為0.0001-0.1 %、余量的Fe及其他不可避免的雜質(zhì)，并且原子重量比滿足 0.008 ( (Ti+Nb+V)/(C+N) ^ 0.5 的條件和 0.01 ( Ti/N ^ 1.2 的條件。
[0015]作為本發(fā)明的另一實施方案，提供一種包括如下步驟的熱軋鋼板的制造方法:將鋼水以4.5-7.5mpm的速度連續(xù)鑄造而得到薄板坯的步驟，其中，所述鋼水包含:基于重量 ％ 計，C:0.03-0.06 %, Mn:0.5-2.0 Si:0.01-0.45 %、Al:0.001-0.1 %、P:0.001-0.05 S:0.001-0.006 %、Cu:0.0001-0.1 Sb:0.0001-0.02 B:0.0001-0.001 %、N:0.001-0.015 Nb:0.0001-0.04 %、作為外來元素的 Cr、N1、Mo、Sn的總和為0.0001-0.1 %、余量的Fe及其他不可避免的雜質(zhì)，并且原子重量比滿足0.008 ( (Ti+Nb+V)/(C+N)≤0.5的條件和0.01 ( Ti/N≤1.2的條件；對所述薄板坯在200-600mpm的范圍內(nèi)以勻速進行粗軋及精軋，進行所述精軋時在820_880°C進行熱軋而得到熱軋鋼板的步驟；將所述熱軋鋼板冷卻至500-650°C的步驟；及卷取所述冷卻的熱軋鋼板的步驟。
[0016]有益效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供材質(zhì)和厚度的偏差小，而且具有優(yōu)異的耐電鍍剝離性的、屈服強度在380MPa以上的高強度熱軋鋼板及其制造方法。
[0018]另外，能夠使用廢鐵來制造熱軋鋼板，從而能夠提高資源再利用性、節(jié)約能源及生產(chǎn)率，也可以對所述熱軋鋼板進行熔融鍍鋅而用作熔融鍍鋅熱軋鋼板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是用于說明本發(fā)明的熱軋鋼板制造方法的一例的示意圖。
[0020]圖2 (a)是觀察本發(fā)明一實施方案的熱軋鋼板的微細組織的照片，圖2 (b)是觀察本發(fā)明一實施方案的熔融鍍鋅熱軋鋼板的微細組織的照片。[0021]圖3是測量與本發(fā)明實施例的發(fā)明例I對應(yīng)的三個樣品(熱軋材料及熱軋電鍍材料)的材質(zhì)偏差的結(jié)果。
[0022]圖4是觀察本發(fā)明的實施例的發(fā)明例2的微細組織的照片。
[0023]圖5是示出本發(fā)明的實施例的發(fā)明例2的寬度方向材質(zhì)變化的圖表。
[0024]圖6是在對本發(fā)明的實施例的發(fā)明例2進行180°彎曲試驗后，觀察外觀的照片。
【具體實施方式】
[0025]本
【發(fā)明者】為制造材質(zhì)和厚度的偏差小且耐電鍍剝離性優(yōu)異的高強度熱軋鋼板進行研究時，以如下內(nèi)容為目標完成本發(fā)明:適當?shù)乜刂坪辖鸾M分，并且采用根據(jù)小型軋制工藝(min1-mill process)的開放連續(xù)車L制法(open continuous rolling method),同時在低于現(xiàn)有的軋制工藝的溫度下進行精軋及勻速軋制，由此不添加高價的合金元素如Ni，也能夠提供具有均勻的材質(zhì)和厚度偏差小的、耐電鍍剝離性優(yōu)異的熱軋鋼板。
[0026]下面，對本發(fā)明進行說明。首先，對合金成分及組分范圍的選定進行說明。但是，下文若未對％特別說明，則需將其認定為重量％。
[0027]51 (C):0.03% -0.06%
[0028]所述碳(C)是形成碳化物或固溶于鐵素體而增加強度的元素。其含量不滿0.03%時無法確保本發(fā)明的目標強度，相反超過0.06%以上時，則由于基于高速連續(xù)鑄造制造合金鋼，因此形成不均勻的厚度的連續(xù)鑄造坯，從而引起操作故障如板坯缺陷或鋼水流出。因此，所述碳(C)含量優(yōu)選在0.03-0.06%的范圍內(nèi)。
[0029]錳(Mn):0.5-2.0%
[0030]所述錳(Mn)抑制鐵素體的形成并`增加奧氏體的穩(wěn)定性，使得低溫相變?nèi)菀仔纬啥黾愉摰膹姸?。其含量不滿0.5 %時難以確保本發(fā)明的目標強度，相反超過2.0 %時會超出本發(fā)明的目標屈服強度及抗拉強度而使加工性劣化，從而會在對基于壓制加工的復(fù)雜形狀的部件進行加工時產(chǎn)生裂紋。另外，會導(dǎo)致由大量使用高價元素所引起的制造費用上漲。因此，所述錳(Mn)的含量優(yōu)選在0.5-2.0%的范圍內(nèi)。
[0031]^ (Si):0.01% -0.45%
[0032]所述硅(Si)是抑制鐵素體固溶強化及碳化物形成而增加殘留奧氏體穩(wěn)定性，從而增加鋼板的延性的元素。其含量不滿0.01%時難以確保所述效果，其含量超過0.45%時會產(chǎn)生難酸洗性的氧化皮(Scale)這一缺陷，使熱軋鋼板的表面質(zhì)量劣化，并且為消除該現(xiàn)象則需要進行強的除銹(descaling)。另外，在進行熔融鍍鋅處理時會導(dǎo)致裸點(barespot)的產(chǎn)生。因此所述硅(Si)的含量優(yōu)選在0.01-0.45%的范圍內(nèi)。
[0033]鋁(Al):0.001-0.1 %
[0034]所述招(Al)是與鋼中的氧反應(yīng)而改善鋼的清潔度(cleanliness)并抑制碳化物的形成，從而提高殘留奧氏體的穩(wěn)定性，由此增加鋼板的延性的元素。其含量不滿0.001%時無法確保所述效果，相反超過0.1 %時與鋼中的氮(N)反應(yīng)而形成A1N，從而會在制造薄板坯時引起板坯裂紋而降低板坯或熱軋鋼板的質(zhì)量。因此，所述鋁(Al)的含量優(yōu)選在0.001-0.1%的范圍內(nèi)，更優(yōu)選控制得盡可能低。
[0035]磷(P):0.001-0.05%
[0036]所述磷(P)是用于增加鋼板強度的元素。其含量不滿0.001%時無法確保強化效果，相反超過0.05%時則在進行連續(xù)鑄造及軋制時在晶界或相間晶界或在兩處均產(chǎn)生偏析而引起脆性并使壓制成形性劣化。因此，所述磷(P)的含量優(yōu)選在0.001-0.05%的范圍內(nèi)。
[0037]硫(S):0.001-0.006%
[0038]所述硫(S)作為鋼中的雜質(zhì)元素用于與表面缺陷一起降低鋼板的延性和焊接性的元素。因此，優(yōu)選盡可能減少所述S，但在制造工藝上很難抑制為不滿0.001 %。另一方面，所述S超過0.006%時，會在鋼中過度形成MnS非金屬夾雜物而在連續(xù)鑄造凝固過程中產(chǎn)生偏析，從而引起高溫裂紋而降低鋼板的延性及焊接性。因此，所述硫⑶的含量優(yōu)選控制在 0.001-0.006% O
[0039]銅(Cu):0.0001-0.1 %
[0040]所述銅(Cu)是用于增加鋼板的耐蝕性的元素。其含量不滿0.0001%時無法確保提高所述耐蝕性的效果，相反超過0.1%時，在板坯制造過程中會以液相在表面濃化而導(dǎo)致板坯的缺陷。另外，使熱軋氧化皮(scale)去除變得更難而使氧化皮殘留在熱軋鋼板表面，從而會使酸洗質(zhì)量劣化或在電鍍時導(dǎo)致裸點(Bare Spot)的產(chǎn)生而使電鍍質(zhì)量劣化。因此，所述銅(Cu)的含量優(yōu)選在0.0001-0.1 %的范圍內(nèi)。
[0041]銻(Sb):0.0001-0.02%
[0042]所述銻(Sb)是抑制合金元素的表面濃化而對改善表面特性有效的元素。其含量不滿0.0001%時，無法確保表面質(zhì)量的改善效果，超過0.02%時會降低鋼板坯的延性，導(dǎo)致孔擴張性的降低。因此，在本發(fā)明中，所述銻(Sb)含量優(yōu)選控制在0.0001-0.02%的范圍內(nèi)，若考慮費用則更優(yōu)選控制得盡可能低。 [0043]硼(B):0.0001-0.001%
[0044]所述硼(B)是在鋼的奧氏體晶界產(chǎn)生偏析而抑制奧氏體的再結(jié)晶，從而抑制晶粒生長而增加鋼板延性的元素。其含量不滿0.0001%時無法得到延性增加的效果，相反超過0.001%時增加鋼的淬透性從而導(dǎo)致鋼的延性降低及柔韌性降低。因此，所述硼(B)的含量優(yōu)選在0.0001-0.001%的范圍內(nèi)。
[0045]氮(N):0.001% -0.015%
[0046]所述氮(N)是使奧氏體穩(wěn)定并形成氮化物的元素。其含量不滿0.001%時難以得到所述效果，相反超過0.015%時與形成析出物的元素反應(yīng)而增加析出強化效果，但會在鋼中形成AlN引起板坯裂紋缺陷。因此，氮(N)含量優(yōu)選控制在0.001-0.015%的范圍內(nèi)。
[0047]鈦(Ti):0.0001% -0.04%
[0048]所述鈦(Ti)作為形成析出物及氮化物的元素，是增加鋼的強度的元素。其含量不滿0.0001%時難以得到所述效果，相反超過0.04%時會使制造費用增加并降低鐵素體的延性。因此，所述鈦(Ti)含量優(yōu)選在0.0001%-0.04%的范圍內(nèi)。
[0049]鈮(Nb):0.0001-0.04%
[0050]所述鈮(Nb)是形成碳/氮化物而在高溫中使奧氏體晶粒微細化的元素。其含量不滿0.0001%時難以得到所述效果，相反超過0.04%時，則制造費用上漲并過度形成(Ti，Nb)CN等，從而引起連續(xù)鑄造板坯的高溫或低溫脆性而在熱軋鋼板的邊緣部引起缺陷。另外，還超過目標屈服強度及抗拉強度而降低加工性，在熱軋時會使變形阻力急劇增加而使熱軋操作變得更難。因此，鈮(Nb)含量優(yōu)選控制在0.0001-0.04%的范圍內(nèi)。
[0051]另一方面，本發(fā)明的鋼板將廢料用作主要原料，因此除所述合金組分之外會存在以雜質(zhì)含有的元素。當然，根據(jù)所使用的廢料的種類，外來元素的種類也會有差異，但包含于本發(fā)明的外來元素的種類例如有Cr、N1、Mo、Sn、T1、Nb、V等。在本發(fā)明中優(yōu)選以如下方式控制這種外來元素中如Cr、N1、Mo、Sn的元素。
[0052]外來元素(Cr+Ni+Mo+Sn):0.0001-0.1%
[0053]外來元素是包含在制鋼工藝用作原料的廢料中的雜質(zhì)元素，若其含量超過0.1 %則會引起板坯的表面裂紋并降低熱軋鋼板的表面質(zhì)量。另一方面，在制造工藝上所述外來元素的含量難以控制為小于0.0001 所述外來元素(Cr+Ni+Mo+Sn)的含量優(yōu)選在
0.0001-0.1 %的范圍內(nèi)。
[0054]除上述合金成分之外，本發(fā)明所提供的熱軋鋼板包含余量的Fe及其他雜質(zhì)組分。本發(fā)明提出的合金組分優(yōu)選在上述組分的基礎(chǔ)上，以原子重量比滿足0.008 ( (Ti+Nb+V)/(C+N) <0.5的條件。所述成分關(guān)系式是為了:適當?shù)亟M合形成析出物的元素而使析出效果最大化，從而確保在外觀質(zhì)量上的缺陷較小的材料的形成。所述(Ti+Nb+V)/(C+N)的比超過0.5時存在由使用過多的合金元素引起的制造費用上漲的缺點,在不滿0.008時存在難以有效地確保目標強度的缺點。因此，所述(Ti+Nb+V)/(C+N)的比優(yōu)選在0.008以上且
0.5以下的范圍內(nèi)。另一方面，在所述成分關(guān)系式中的V，在不包含在鋼板時當成是O。
[0055]另外，本發(fā)明所提供的鋼材，其原子重量比優(yōu)選滿足0.01 ( Ti/N ( 1.2的條件。所述成分關(guān)系式是為了適當?shù)靥砑佑糜谛纬晌龀鑫锏腡i元素，而使基于AlN析出的鋼帶邊緣缺陷的產(chǎn)生最小化，從而容易確保目標強度。所述Ti/N的比超過1.2時已經(jīng)超過了碳氮化物形成元素的適當?shù)暮勘嚷?，從而存在需增加高價的Nb的使用量的缺點，并且在不滿
0.01時電爐鋼水中的Ti含量應(yīng)在最大程度上控制得低一些，因此存在鋼水精煉時間增加而且在連續(xù)鑄造時難以抑制AlN析出的缺`點。因此，所述Ti/N的比優(yōu)選在0.01以上且1.2以下的范圍內(nèi)。
[0056]另一方面，本發(fā)明所提供的鋼材滿足前述的合金組分，從而能夠提供一種材質(zhì)和厚度的偏差小且耐電鍍剝離性優(yōu)異的熱軋鋼板，但為了提高鋼板的強度，可進一步包含V。
[0057]IJi (V):0.0001-0.01%
[0058]所述釩(V)是形成碳氮化物而增加鋼板強度的元素。其含量不滿0.0001%時難以確保所述效果，相反超過0.01%時使制造費用上漲。在本發(fā)明中，因與Ti或Nb元素一起添加，優(yōu)選使用適當?shù)暮恳栽诖_保鋼板的強度及延性的范圍內(nèi)不引起制造費用的超出。因此，所述釩(V)含量優(yōu)選在0.0001-0.01%的范圍內(nèi)。
[0059]本發(fā)明的鋼板優(yōu)選具有平均大小在20nm以下(O除外)的(Ti，Nb)CN析出物。本發(fā)明的鋼板可以通過形成所述析出物而實現(xiàn)析出強化效果。另外，能夠提高電鍍質(zhì)量，這是因為(Ti，Nb)CN析出物確保鋼基的晶粒大小的均勻性，從而提高電鍍層的合金化度而抑制電鍍層的表面缺陷如所述色澤差缺陷的產(chǎn)生。即，對不存在T1-Nb復(fù)合析出物的電鍍鋼板而言，與電鍍層相鄰的鋼基的鐵素體晶粒的大小相對粗大或晶粒的大小分布不均勻而使在電鍍層界面發(fā)生的合金化速度相對較低，由此會使電鍍層在色澤上存在差異，從而會導(dǎo)致電鍍層表面質(zhì)量的降低。另一方面，所述析出物的大小超過20nm時存在難以有效地確保強度的缺點，所述析出物的大小優(yōu)選在20nm以下的范圍內(nèi)。
[0060]另外，本發(fā)明的鋼板優(yōu)選包括以鐵素體為主相的微細組織，此時，所述鐵素體優(yōu)選具有平均大小在20μπι以下(O除外)的晶粒大小。通過確保如上所述的具有微細晶粒的鐵素體組織，能夠制造同時具有強度和延性的材質(zhì)偏差小的鋼帶。但是，所述鐵素體晶粒的大小超過20 μ m時存在難以確保目標強度及延性的缺點，因此所述鐵素體晶粒的大小優(yōu)選在20μπ?以下的范圍內(nèi)。
[0061]另一方面，在所述鐵素體晶界會形成珠光體，但這種珠光體超過5面積％時會引起如柔韌性劣化的問題。因此，所述珠光體組織優(yōu)選具有5面積％以下的比例，更優(yōu)選不形成所述珠光體。不形成所述珠光體時本發(fā)明的熱軋鋼板能夠具有鐵素體單相組織。[0062]以上述方式提供的本發(fā)明的熱軋鋼板具有380MPa以上的高的屈服強度和優(yōu)異的抗拉強度，不僅材質(zhì)和厚度的偏差小而且具有優(yōu)異的耐電鍍剝離性。另外，本發(fā)明的熱軋鋼板形成有熔融鍍鋅層，因此也可以用作電鍍鋼板。圖2(a)是觀察本發(fā)明一實施方案的熱軋鋼板的微細組織的照片，圖2(b)是觀察本發(fā)明一實施方案的熔融鍍鋅熱軋鋼板的微細組織的照片。如圖2所示，可以確認熱軋鋼板的微細組織與電鍍鋼板相比，晶粒不規(guī)則。該熱軋鋼板經(jīng)過根據(jù)電鍍工藝的熱處理過程，使晶粒更均勻化，由此使材質(zhì)偏差更小，機械性能也得到提高。即，本發(fā)明的鋼板與熱軋鋼板相比，電鍍鋼板具有優(yōu)異的機械性能，因此用作電鍍鋼板時能夠?qū)崿F(xiàn)更良好的效果。
[0063]下面，對本發(fā)明的熱軋鋼板的制造方法的一實施方案進行說明。本發(fā)明的制造方法涉及一種如下熱軋鋼板的制造方法:通過利用基于薄板坯連續(xù)鑄造及軋制的直接連接工藝的開放連續(xù)軋制法的小型軋制工藝，制造材質(zhì)和厚度的偏差小的熱軋鋼板、及在進行所述熱軋鋼板的電鍍時在180度彎曲加工中也不會發(fā)生電鍍剝離的380Mpa級以上的熱軋鋼板。圖1是用于說明本發(fā)明熱軋鋼板制造方法的一例的示意圖。下面，參照圖1進行更詳細的說明。
[0064]如圖1所示，用于本發(fā)明的小型軋制工藝由連續(xù)鑄造、粗軋、精軋、冷卻及卷取步驟構(gòu)成，所述各工藝會不間斷地、連續(xù)地形成。本發(fā)明的熱軋鋼板制造方法的特征在于，在控制所述各工藝條件的同時，將粗軋-精軋-卷取的驅(qū)動速度(質(zhì)量流量)控制成相同，從而可以實現(xiàn)勻速軋制，而制造材質(zhì)和厚度的偏差優(yōu)異且不存在電鍍剝離現(xiàn)象的熱軋鋼板。
[0065]首先，在連續(xù)鑄造機10中制造厚度為30_150mm的板坯a。這與在現(xiàn)有軋制的連續(xù)鑄造機生產(chǎn)的具有200mm以上的厚度的板坯相比具有相當薄的厚度，將這種板坯稱為薄板坯(Thin slab)。所述薄板坯以連續(xù)的過程直接搬運到粗軋機20而軋制，因此可以直接利用板坯自身的熱源而可以節(jié)約能源，通過這些過程會使在連續(xù)鑄造及粗軋過程中產(chǎn)生的微細組織及析出物的形成的遷移過程與現(xiàn)有軋機不同，從而使最終制造的鋼板的機械性能不同。另一方面，所述薄板還的厚度超過150mm時與現(xiàn)有軋機的對比差異變小,不滿30mm時板坯的溫度下降變得急劇而難以形成均勻的組織。為解決該問題，可以另外設(shè)置加熱設(shè)備，但這會成為提高生產(chǎn)成本的主要原因，優(yōu)選盡可能不使用。
[0066]另外，薄板坯在粗軋機20及精軋機50中軋制成所期望的最終厚度，并通過輸出輥道(ROT)60冷卻后，以一定溫度在卷取機70卷取，從而制造成鋼板。本發(fā)明如上所述，其特征在于以粗軋機20-精軋機50-卷取機70的驅(qū)動速度相同的方式控制而進行勻速軋制，連續(xù)鑄造速度和軋制速度存在差異時，為補償該差異，可以在精軋機50之前設(shè)置卷材箱(coil box)40,由此對通過感應(yīng)加熱器30的條板(bar plate)b進行一次卷取。
[0067]首先，對為得到所述薄板坯的連續(xù)鑄造步驟而言，在制備滿足上述合金組分的鋼水后，優(yōu)選將鑄造速度設(shè)定為4.5-7.5mpm(miter per minute)。這是因為,鑄造和軋制過程是連續(xù)而成的，因此若要確保目標軋制溫度則需要一定程度以上的鑄造速度，為此鑄造速度優(yōu)選在4.5mpm以上。但是，在超過7.5mpm時存在由鋼水的液面不穩(wěn)定引起的操作成功率降低的缺點，因此所述鑄造速度優(yōu)選在4.5-7.5mpm的范圍內(nèi)。
[0068]通過所述鑄造得到的薄板坯將經(jīng)過粗軋步驟，所述粗軋通過由2-4個軋制機架而構(gòu)成薄板坯的粗軋機20來實現(xiàn)。此時，在所述粗軋機的入口側(cè)，薄板坯的表面溫度優(yōu)選具有1000-1200°C的范圍。若所述薄板坯的表面溫度不滿1000°C，則在粗軋負荷的增加及粗軋過程中會在條板邊緣部產(chǎn)生裂紋，此時會引起熱軋鋼板邊緣部的缺陷。另一方面，所述薄板坯的表面溫度超過1200°C時可能會發(fā)生如由殘留的熱軋氧化皮(scale)而引起的熱軋表面質(zhì)量降低的問題。
[0069]另外，進行所述粗軋時的累積壓縮比(cumulative reduction ratio)優(yōu)選為60-90%，這有利于制造本發(fā)明中的以具有優(yōu)異的材質(zhì)偏差為目標的熱軋鋼板。粗軋壓縮比越高則越能夠使在連續(xù)鑄造板坯(薄板坯)內(nèi)部形成的連續(xù)鑄造微細組織及合金成分分布均勻，為實現(xiàn)這種效果，優(yōu)選所述累積壓縮比在60%以上。但是，在超過90%時軋制變形阻力變大而導(dǎo)致在操作上變得困難，因此進行所述粗軋時的累積壓縮比優(yōu)選在60-90%的范圍內(nèi)。
[0070]對精軋步驟而言，將通過所述粗軋得到的條板在200-600mpm的范圍內(nèi)以勻速軋制，優(yōu)選在低于現(xiàn)有軋制工藝的溫度下進行。如上所述，通過勻速軋制，可以控制成從連續(xù)鑄造到卷取工藝形成相同的質(zhì)量流量(mass flow)。但是，軋制速度過小時難以確保軋制的熱軋鋼板的溫度，過快時在控制軋制時會導(dǎo)致操作故障如由誤操作引起的斷帶，難以將熱軋溫度控制成目標值。另外，將精軋溫度設(shè)為低于現(xiàn)有軋制工藝的溫度的880°C以下的理由是，在本發(fā)明的鑄造速度范圍內(nèi)引導(dǎo)板坯的完全凝固而使未凝固板坯被軋制的現(xiàn)象最小化，從而提高開放連續(xù)軋制(open continuous rolling)操作的穩(wěn)定性,從而會在進行高溫精軋時產(chǎn)生的熱軋氧化皮缺陷的產(chǎn)生最小化。另外，還存在通過低溫軋制來增加未再結(jié)晶的奧氏體相的比例而使晶粒微細化的效果。但是，在所述熱軋溫度不滿820°C時會發(fā)生操作故障如由熱軋負荷急劇增加所引起的斷帶，因此所述熱軋優(yōu)選在820-880°C下進行。
[0071]然后，所述熱軋鋼板優(yōu)選在輸出輥道(ROT)連續(xù)冷卻至目標卷取溫度，此時冷卻速度可以在本【技術(shù)領(lǐng)域】中的通常范圍內(nèi)。所述冷卻在500-650°C進行，在所述溫度范圍內(nèi)進行卷取，所述卷取溫度不滿500°C時形成不規(guī)則形狀的鐵素體相，由此會增加微細組織的不均勻性，超過650°C時會導(dǎo)致由珠光體的形成引起的彎曲性的劣化。因此，所述卷取溫度優(yōu)選在500-650°C的范圍內(nèi)，為實現(xiàn)本發(fā)明所要獲得的微細組織的穩(wěn)定性，優(yōu)選在580-600°C的范圍內(nèi)。
[0072]進行所述卷取后可進一步包括酸洗熱軋鋼板的步驟，由此能夠去除在熱軋鋼板的表面形成的氧化皮。所述酸洗工藝可以使用在本【技術(shù)領(lǐng)域】中使用的所有常用方法。
[0073]在進行所述酸洗后將所述熱軋鋼板加熱至450-550°C，并以連續(xù)的工藝引入至熔融鍍鋅槽并進行電鍍，然 后在500-56(TC下進行恒溫熱處理，從而能夠制造成熔融鍍鋅熱軋鋼板。所述加熱溫度不滿450°C時因不充分的加熱而使電鍍?nèi)毕?斑痕(Tears mark))的產(chǎn)生頻率上升，超過550°C時存在會導(dǎo)致由電鍍層表面的色澤差異引起的電鍍表面缺陷的缺點。另外，所述恒溫熱處理是為了實現(xiàn)合金元素的均勻分布及電鍍層的合金化，不滿500°C時難以得到所述效果，存在發(fā)生電鍍層表面缺陷如波痕的缺點，超過560°C時在鋼基/電鍍層界面附近、鋼基界面發(fā)生的Fe-Zn合金化會不均勻而產(chǎn)生電鍍層色澤存在差異的問題。
[0074]下面，通過實施例更詳細地說明本發(fā)明。但下述實施例僅為用于更詳細地說明本發(fā)明的例示，并不限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。
[0075](實施例)
[0076]在制備具有下述表1和2中的合金組分的鋼水之后，以表3中的條件連續(xù)鑄造而制造80_厚度的薄板坯，并對該薄板坯連續(xù)地進行粗軋、熱軋、及卷取，從而制造了 2.3mm厚度的熱軋鋼板。此時，表3中的表面溫度是指進行粗軋前的薄板坯的表面溫度，此時，板坯的內(nèi)部溫度控制使其內(nèi)部溫度與表面溫度之差在50°C以內(nèi)。測量了以該方式制造的熱軋鋼板的鋼板材質(zhì)后，其結(jié)果在表4中示出。所述鋼板材質(zhì)的測量是在將鋼板制造成ASTM L方向的樣品后對所述樣品進行的測量的，所述樣品鋼板是在寬度方向上的1/4位置處沿著與軋制方向平行的方向提取而制備的。表4中的厚度偏差、硬度差及屈服強度偏差是指在鋼板的中心部和邊緣部測量的值的差異。
[0077]另外，以表3中的條件加熱所述熱軋鋼板，并進行熔融鍍鋅及恒溫熱處理而制造熔融鍍鋅熱軋鋼板，而且測量了以該方式制造的熔融鍍鋅熱軋鋼板的電鍍質(zhì)量，其結(jié)果在表4中示出。進行所述電鍍時的熔融鍍鋅槽溫度為460°C。在對鋼板進行180°的彎曲試驗后，將發(fā)生電鍍層的剝離或裂紋的情形分成兩種評價了所述電鍍質(zhì)量。〇是指沒有發(fā)生電鍍的剝離及裂紋的情形，X是指發(fā)生電鍍的剝離或裂紋的情形。
[0078]【表1】
[0079]
【權(quán)利要求】
1.一種熱軋鋼板，其中， 所述熱軋鋼板包含:基于重量％計，C:0.03-0.06 %、Mn:0.5-2.0 Si:0.01-0.45%, Al:0.001-0.1%, P:0.001-0.05%, S:0.001-0.006%、Cu:0.0001-0.1 %、Sb:0.0001-0.02 B:0.0001-0.001 N:0.001-0.015 %、T1:0.0001-0.04 %、Nb:0.0001-0.04%、作為外來元素的Cr、N1、Mo、Sn的總和為0.0001-0.1 %、余量的Fe及其他不可避免的雜質(zhì)， 原子重量比滿足0.008 ( (Ti+Nb+V)/(C+N)≤0.5的條件和0.01 ( Ti/N≤1.2的條件。
2.權(quán)利要求1所述的熱軋鋼板，其中， 所述熱軋鋼板進一步包含V:0.0001-0.01 %。
3.權(quán)利要求1所述的熱軋鋼板，其中， 所述熱軋鋼板具有平均大小在20nm以下且O除外的(Ti，Nb) CN或NbCN析出物。
4.權(quán)利要求1所述的熱軋鋼板，其中， 所述熱軋鋼板包含作為主相的具有平均大小在20 μ m以下且O除外的晶粒大小的鐵素體，所述鐵素體晶界具有珠光體以5面積％以下且包含O而存在的微細組織。
5.權(quán)利要求1所述的熱軋鋼板，其中， 所述熱軋鋼板具有380MPa以上的屈服強度。
6.權(quán)利要求1所述的熱軋鋼板，其中， 所述熱軋鋼板進一步具有熔融鍍鋅層。
7.一種熱軋鋼板的制造方法，所述方法包括如下步驟: 將鋼水以4.5-7.5mpm的速度連續(xù)鑄造而得到薄板坯的步驟，其中，該鋼水包括:基于重量 ％ 計，C:0.03-0.06 %, Mn:0.5-2.0 Si:0.01-0.45 %、Al:0.001-0.1 %、P:0.001-0.05 S:0.001-0.006 %、Cu:0.0001-0.1 Sb:0.0001-0.02 B:0.0001-0.001 %、N:0.001-0.015 Nb:0.0001-0.04 %、作為外來元素的 Cr、N1、Mo、Sn的總和為0.0001-0.1 %、余量的Fe及其他不可避免的雜質(zhì)，并且原子重量比滿足0.008 ( (Ti+Nb+V)/(C+N) ^ 0.5 的條件和 0.01 ( Ti/N ^ 1.2 的條件； 將所述薄板還在200-600mpm的范圍內(nèi)以勻速進行粗軋及精軋，進行所述精軋時在820-880°C下熱軋而得到熱軋鋼板的步驟； 將所述熱軋鋼板冷卻至500-650°C的步驟；及 卷取所述冷卻的熱軋鋼板的步驟。
8.權(quán)利要求7所述的熱軋鋼板的制造方法，其中， 所述薄板坯進一步包含V:0.0001-0.01 %。
9.權(quán)利要求7所述的熱軋鋼板的制造方法，其中， 所述薄板還具有30-150mm的厚度。
10.權(quán)利要求7所述的熱軋鋼板的制造方法，其中， 在進行所述粗軋后，進一步包括卷取條板的步驟。
11.權(quán)利要求7所述的熱軋鋼板的制造方法，其中， 在進行所述粗軋時，薄板坯的表面溫度具有1000-1200°C的范圍。
12.權(quán)利要求7所述的熱軋鋼板的制造方法，其中，進行所述粗軋時壓縮比在60-90%的范圍內(nèi)。
13.權(quán)利要求7所述的熱軋鋼板的制造方法，其中，進一步包括在進行所述卷取后酸洗所述熱軋鋼板的步驟。
14.權(quán)利要求13所述的熱軋鋼板的制造方法，進一步包括如下步驟:在進行所述酸洗后，將所述熱軋鋼板加熱至450-550°C的步驟；對所述加熱的熱軋鋼板進行熔融鍍鋅的步驟；及將所述熔融鍍鋅的熱軋鋼板在500-`560°C下進行恒溫熱處理的步驟。
【文檔編號】C22C38/60GK103882343SQ201310717506
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】成煥球, 裵成范, 崔鎮(zhèn)源, 朱世燉 申請人:Posco公司