本發(fā)明涉及冷軋雙相鋼的制造方法，具體是一種500mpa級汽車外板用鋅鐵合金鍍層雙相鋼鋼板的制造方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，冷軋雙相鋼及熱鍍鋅雙相鋼主要用在汽車結(jié)構(gòu)件及加強件上，對表面質(zhì)量要求不高，因此，在成分設(shè)計和工藝控制上更多的只是關(guān)注產(chǎn)品的力學(xué)性能，而對其表面質(zhì)量的關(guān)注度不夠。而鋅鐵合金鍍層的雙相鋼已被應(yīng)用在日系車外覆蓋件的制造上，因此在保證力學(xué)性能的情況下對其表面質(zhì)量提出了更高要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提出一種具有力學(xué)性能優(yōu)良、表面質(zhì)量好、抗粉化性能優(yōu)良的500mpa級汽車外板用鋅鐵合金鍍層雙相鋼鋼板的制造方法。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供的一種500mpa級汽車外板用鋅鐵合金鍍層雙相鋼鋼板的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)鋼材經(jīng)冶煉、精煉及連鑄成坯后，對鑄坯進行加熱，加熱溫度控制在1250～1280℃；

2)進行粗軋，控制粗軋溫度在1060～1110℃；

3)進行精軋，控制精軋終軋溫度為900～930℃；

4)進行卷取，控制卷取溫度在580～620℃；

5)進行酸洗，酸洗溫度控制在80～90℃，酸液濃度大于70g/l；

6)進行冷軋，控制冷軋總壓下率在58～72％；

7)進行連續(xù)退火：控制其均熱溫度在770～800℃，爐內(nèi)退火氣氛露點控制在-40℃以下，氧含量≤3ppm；

8)進行熱鍍鋅：控制鋼板入鋅鍋溫度在為460～480℃；控制鋅液成分中al含量在0.120～0.135wt％；

9)進行合金化：控制其合金化溫度在480～540℃，保溫時間10～25s，鍍層鐵含量控制在9～11wt％；

10)進行光整：光整延伸率控制在0.4～0.6％?？刂坪辖鸹箐摪灞砻娲植诙仍?.5～1.2μm，表面pc值控制在于100～150個/cm。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鋼材的化學(xué)成分為c：0.07～0.10％，si：≤0.005％，mn：0.70～1.00％，p≤0.005％，s≤0.003％，als：0.010～0.050％，cr：0.30～0.50％；mo：0.05～0.20％，其余為fe。

本發(fā)明的有益效果：通過低si設(shè)計，并添加適量的cr、mo淬透性元素，通過工藝控制，產(chǎn)品實物性能達到屈服強度為300～340mpa，抗拉強度為520～570mpa，延伸率a80為29～33％，n值為0.17～0.19，粗糙度為0.5～1.2μm，pc值為100～150(/cm)，粉化級別1～2級，且鍍層表面致密、色澤均勻無缺陷，抗粉化性能優(yōu)良，可滿足汽車外覆蓋件的生產(chǎn)制造。

具體實施方式

實施例：一種500mpa級汽車外板用鋅鐵合金鍍層雙相鋼鋼板的制造方法，包括如下步驟：

1)鋼材經(jīng)冶煉、精煉及連鑄成坯后，對鑄坯進行加熱，加熱溫度控制在1250～1280℃；

2)進行粗軋，控制粗軋溫度在1060～1110℃；

3)進行精軋，控制精軋終軋溫度為900～930℃；

4)進行卷取，控制卷取溫度在580～620℃；

5)進行酸洗，酸洗溫度控制在80～90℃，酸液濃度大于70g/l；

6)進行冷軋，控制冷軋總壓下率在58～72％；

7)進行連續(xù)退火：控制其均熱溫度在770～800℃，爐內(nèi)退火氣氛露點控制在-40℃以下，氧含量≤3ppm；

8)進行熱鍍鋅：控制鋼板入鋅鍋溫度在為460～480℃；控制鋅液成分中al含量在0.120～0.135wt％；

9)進行合金化：控制其合金化溫度在480～540℃，保溫時間10～25s，鍍層鐵含量控制在9～11wt％；

10)進行光整：光整延伸率控制在0.4～0.6％?？刂坪辖鸹箐摪灞砻娲植诙仍?.5～1.2μm，表面pc值控制在于100～150個/cm。

所述鋼材的化學(xué)成分為c：0.07～0.10％，si：≤0.005％，mn：0.70～1.00％，p≤0.005％，s≤0.003％，als：0.010～0.050％，cr：0.30～0.50％；mo：0.05～0.20％，其余為fe。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的優(yōu)勢在于：

c：最有效的強化元素，是馬氏體的形成元素，c元素的含量決定了馬氏體的形貌及雙相鋼的強度。同時，由于用于汽車外覆蓋件，對材料的成形性能、翻邊性能及焊接性能要求較高，因此要求較低的碳含量。同時，在熱鍍鋅時，較高的碳含量也會加速鋅鐵反應(yīng)，鋅鐵合金層變厚會惡化材料的抗粉化性能。因此，綜合考慮，將c含量控制在0.07～0.10％。

si：鐵素體的強化元素，可以提高產(chǎn)品的強度。但在熱軋過程中si會促進氧化鐵皮的生成，惡化表面質(zhì)量，并影響到后續(xù)酸洗工序的效果。同時，隨著si含量的提高，熱鍍鋅過程中si富集明顯，鋼板表面容易產(chǎn)生漏鍍點缺陷，嚴重影響鋼板表面質(zhì)量。因此，為得到高的表面質(zhì)量，將si含量控制在0.005％以下。

mn：奧氏體穩(wěn)定元素，可延遲珠光體和貝氏體的形成，促進馬氏體的形成，提高鋼的淬透性。但是mn也是一種強氧化性元素，在退火過程中會在鋼帶表面富集并氧化，從而導(dǎo)致在鍍鋅時出現(xiàn)漏鍍?nèi)毕?，浸潤性變差。因此，在保證強度的情況下，將mn含量控制在0.70～1.00％的較低范圍。

p：p是鋼中的有害元素，容易在晶界偏析，增加鋼板脆性，導(dǎo)致鋼板的沖壓性能變差，可焊性變差。同時鍍鋅時，p含量過高，會使鍍層形成大量的「相，鍍層抗粉化能力變差。因此，p含量應(yīng)盡可能降低。但考慮到p也是一種有效地固溶強化元素，優(yōu)選地，p≤0.005％。

s：s是鋼中的有害元素，當(dāng)s含量過高時，容易形成mns夾雜，損害鋼板塑性，并造成性能的各向異性。并且隨著s含量的提高，鋼板的耐蝕性能也將變差。因此，需要合理控制s含量，s含量要小于0.003％。

al：最有效的脫氧元素。但是，隨著als含量的增加，鋼中的夾雜物也會增多，夾雜物尺寸將會變大。因此，應(yīng)該合理控制als含量，優(yōu)選地，als：0.010～0.050％。

cr、mo：添加cr、mo元素會使cct曲線明顯右移，強烈抑制珠光體和貝氏體轉(zhuǎn)變，有利于在合金化熱鍍鋅生產(chǎn)線中地獲得馬氏體組織。同時，由于cr、mo氧化物的生成吉布斯自由能比mn、si、p等氧化物的高，所以在熱鍍鋅退火時不易發(fā)生表面氧化，也沒有表面偏析現(xiàn)象，因此不會影響鋅液的浸潤性。在冷軋板和純鋅板中，盡管mo的淬透性效果更好，但由于mo合金價格昂貴，通常用cr元素替代mo元素。但在鋅鐵合金鍍層板中，由于鍍鋅后要再加熱到480-540℃保溫進行鋅鐵合金反應(yīng)，正好處于貝氏體反應(yīng)區(qū)，僅僅添加cr無法有效得到馬氏體組織，因此必須添加適量的mo抑制貝氏體的形成。因此，綜合考慮，cr含量選為0.30～0.50％，mo含量選為0.05～0.20％。

本發(fā)明的工藝中：

之所以選擇終軋溫度為900～930℃，是因為當(dāng)終軋溫度過低時，熱軋溫度稍微波動就有可能進入兩相區(qū)軋制，容易產(chǎn)生混晶組織，組織的不均勻性除了會對力學(xué)性能的均勻性產(chǎn)生影響外，也會對鍍鋅表面的均勻性產(chǎn)生影響。

之所以選擇卷取溫度為580～620℃，是因為卷取溫度過高，會導(dǎo)致晶粒粗大，從而影響組織均勻性。同時，熱軋基板晶粒細小均勻也會使再結(jié)晶晶粒細小均勻，從而提高材料的加工硬化值。

之所以酸洗溫度要求控制在80～90℃，酸液濃度要大于70g/l。是因為，酸洗可以有效去除氧化鐵皮。酸洗效果不好，會導(dǎo)致氧化鐵皮殘留，進而在酸軋過程中壓入基體，從而造成漏鍍表面缺陷。

之所以冷軋壓下率設(shè)定為58～72％，是因為這樣有利于增加鋼中變形儲能，降低再結(jié)晶溫度，改善鋼板成形性能。而冷軋壓下率過大會導(dǎo)致軋機負荷增大，設(shè)備損耗會加大。

之所以連續(xù)退火均熱溫度為770～800℃，是因為在此退火溫度下，本發(fā)明產(chǎn)品能得到最佳的性能匹配。同時，在較低退火溫度下，也會減少mn元素在鋼板表面的富集，從而減少二次氧化物的形成。同時，嚴格控制退火爐內(nèi)氣氛，露點控制在-40℃以下，氧含量≤3ppm，可以保證鋼板表面充分還原并提高鋼板的浸潤性。

之所以帶鋼入鋅鍋溫度為460～480℃，是為了防止溫度過高造成鋅液溫度升高，底渣增多造成鋼板表面鋅渣和沉沒輥印缺陷。同時，鋅液成分al含量控制范圍為0.120～0.135％，fe含量≤0.015％。這是因為，當(dāng)鋅鍋鋁含量低于0.120％時，基板與鍍層直接形成的fe2al5抑制層不夠均勻，鍍層容易出現(xiàn)過合金化；當(dāng)鋅鍋鋁含量高于0.135％時，fe2al5抑制層過厚，合金化過程較困難，此時需要提高合金化溫度或降低帶鋼速度，這樣容易導(dǎo)致合金化板粉化嚴重。

之所以合金化溫度為480～540℃，保溫時間10～25s，鍍層鐵含量要求控制在10％左右。是因為當(dāng)合金化溫度低于480℃時，鍍層較難合金化，鍍層含鐵量低，在鍍層表面容易殘留大量的ζ相，產(chǎn)品抗腐蝕性能、焊接性、涂裝性能變差；當(dāng)合金化溫度高于540℃，容易形成大量的脆性相「，產(chǎn)品抗粉化性能變差。同時研究表明，當(dāng)鍍層fe含量在9～11％，其鍍層抗粉化性能最佳。

之所以選擇0.4～0.6％的光整延伸率，是因為可以改善板形和控制帶鋼表面粗糙度，從而使鍍層表面粗糙度控制為0.5～1.2(μm)，表面pc值控制為100～150(個/cm)，以利于汽車外板的涂裝。

通過本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品實物性能達到屈服強度為300～340mpa，抗拉強度為520～570mpa，延伸率為29～33％，n值為0.17～0.19，粗糙度為0.5～1.2μm，pc值為100～150(/cm)，粉化級別1～2級，且鍍層表面致密、色澤均勻無缺陷，抗粉化性能優(yōu)良，可滿足汽車外覆蓋件的生產(chǎn)制造。隨著汽車高強化的發(fā)展，該汽車外板用鋅鐵合金鍍層雙相鋼具有良好的市場前景。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)做任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。

表1為發(fā)明各實施例及對比例化學(xué)成分取值列表(wt％)，表2為本發(fā)明各實施例及對比例工藝參數(shù)列表，表3為本發(fā)明各實施例及對比例的性能檢測列表。

表1

表2

表3