一种改善超低碳铝镇静钢镀锌产品成形性能的方法

摘要

本发明公开了一种改善超低碳铝镇静钢镀锌产品成形性能的方法，其包括热轧、冷轧和罩式退火和镀锌工序，采用下述重量合金成分的铸坯：C≤0.010%，Mn 0.15-0.35%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si≤0.030%，Als 300-600ppm，N≤30ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明采用利于成形的超低碳钢，并对热轧、卷取、退火等工艺进行调整，得到的产品成本低，表面质量良好，具有优异的成形性能和抗时效性能，且无需在镀锌工序采用过时效处理。

说明书

技术领域

   本发明涉及冶金技术领域，一种改善超低碳铝镇静钢镀锌产品成形性能的方法。

背景技术

为了提高产品成材率和冲压后的零件外观，对于镀锌产品，除了锌层表面质量要求外，家电和汽车行业对冲压类镀锌板有严格要求，如一方面要具有良好的机械性能，尤其是良好的冲压性能，表现为高延伸率、加工硬化指数和塑性应变比；另一方面，材料有一定时间的抗时效特性要求，严格时要求在3个月以上。为了满足客户的不同需求，目前市场上大多采用无间隙原子钢，即IF钢，但是该钢种生产成本高，生产工艺流程为转炉炼钢→RH精炼→连铸→热轧→冷轧→镀锌，在镀锌流程中板带的加热温度、时间以及平整伸长率对产品的最终性能影响较大；在对产品性能要求不高的行业，也可以采用低碳钢生产，工艺流程为转炉炼钢→LF精炼→连铸→热轧→冷轧→镀锌，但是，由于钢中含有间隙原子元素，如C和N，在镀锌工艺中需要采用过时效处理才能获得抗时效性能优异的成品，但是，无论采用何种冶金方案，为了使冷轧的变形晶粒能够进行充分再结晶，在镀锌的均热段需要采用高的加热温度，一般高于800℃，即便如此，采用连续镀锌方法生产低碳钢时，由于生产速度快，加热时间短，变形晶粒难以充分完成回复、再结晶和晶粒长大过程，导致晶粒尺寸细小，产品强度高、延伸率低、屈强比高、成形性能低等特征，而且，对于没有时效处理段或者时效处理段较短的镀锌生产线，低碳钢成品钢板及钢带的力学性能会随着储存时间的延长而变差，如屈服强度和抗拉强度上升，断后伸长率下降，成形性能变差，出现拉伸应变痕等成形缺陷。

因此，为了提高产品性能以满足客户的需求，本专利将采用一种新的方法提高这类镀锌产品的成形性能，而且适合没有过时效处理段的镀锌生产线，与上述方式相比，通过这种生产方式所获产品的屈服强度低、延伸率高、塑性应变比高以及屈强比低等特点，产品具有良好的抗时效特征。

发明内容

本发明提供一种改善超低碳铝镇静钢镀锌产品成形性能的方法，采用利于成形的超低碳钢，并对热轧、卷取、退火等工艺进行调整，得到的产品成本低，表面质量良好，具有优异的成形性能和抗时效性能，且无需在镀锌工序采用过时效处理。

本发明所采取的技术方案是：

一种改善超低碳铝镇静钢镀锌产品成形性能的方法，其包括热轧、冷轧和罩式退火和镀锌工序，采用下述重量合金成分的铸坯：C≤0.010%，Mn 0.15-0.35%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si≤0.030%，Als 300-600ppm，N≤30ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述热轧工序：终轧温度为900±20℃，卷取温度为600±20℃。

所述冷轧工序采用的冷轧压下量≥70%。

所述退火工序采用全氢罩式退火炉，工艺条件为：热点为700±20℃，冷点为650±20℃，热点加热速率为50-80℃/小时，热点保温时间为6-9小时，热点冷却速率为20-35℃/小时。

所述镀锌工序：镀锌段的均热温度为520±20℃，均热时间为40-60秒，带钢入锌锅的温度为470±5℃，光整伸长率为1.3-1.8%，拉矫伸长率为0.2-0.5%。

所述镀锌工序无需进行过时效处理。

本发明方法的优越性在于：

（1）本发明采用超低碳钢对成形性能有利。

（2）本发明方法中热轧工序高温终轧有利于获得均匀的晶粒尺寸，低温卷取避免了氮化铝的析出。

（3）本发明方法采用≥70%的冷轧压下量，从而获得有利于再结晶有利织构形成的冷轧织构。

（4）本发明方法采用罩式退火工艺对冷硬卷进行退火，有利于再结晶晶粒的充分长大和有利退火织构的形成，由于加热速率低，在加热过程中，氮化铝析出先于再结晶，可以获得有利于冲压性能的饼状晶粒，提高成品成形性能。

（5）本发明采用罩式退火，退火后冷却速率低，在冷却过程中，钢中过饱和的自由碳原子会以碳化物形式析出，有利于降低成品钢带的时效敏感性。

（6）退火后的钢带进行镀锌处理，镀锌加热温度低、时间短，有利于降低能量消耗，提高生产效率，同时对罩退后产品的组织和性能影响小，镀锌后采用光整伸长率为1.3-1.8%，拉矫伸长率为0.2-0.5%，一方面改善了镀锌表面，另一方面消除了屈服平台，改善了性能。

（7）该方式生产的镀锌产品，成本低，表面质量良好，具有优异的成形性能和抗时效性能，且无需在镀锌工序采用过时效处理。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明采用利于成形的超低碳钢，并对热轧、卷取、退火等工艺进行调整，得到的产品成本低，表面质量良好，具有优异的成形性能和抗时效性能，且无需在镀锌工序采用过时效处理。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1-5中，采用下述重量合金成分的铸坯：C≤0.010%，Mn 0.15-0.35%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si≤0.030%，Als 300-600ppm，N≤30ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。

热轧工序：终轧温度为900±20℃，卷取温度为600±20℃。

冷轧工序采用的冷轧压下量≥70%。

退火工序采用全氢罩式退火炉，工艺条件为：热点为700±20℃，冷点为650±20℃，热点加热速率为50-80℃/小时，热点保温时间为6-9小时，热点冷却速率为20-35℃/小时。

镀锌工序：镀锌段的均热温度为520±20℃，均热时间为40-60秒，带钢入锌锅的温度为470±5℃，光整伸长率为1.3-1.8%，拉矫伸长率为0.2-0.5%。

镀锌工序无需进行过时效处理。

实施例1-5中，铸坯的化学成分、热轧工艺参数、冷轧及罩式退火参数、镀锌工艺参数分别见表1-4。

对成品进行拉伸性能测试，拉伸试样垂直于轧制方向，拉伸试样的标距为80mm，试样宽度为20mm。时效特性测试是指将钢板或钢带在室温下放置一段时间后进行拉伸试验，如该产品在室温下放置3个月，产品的拉伸不会出现不连续屈服，即不会出现拉伸应变痕，该钢种的时效时间为3个月。

实施例1-5产品机械性能及时效见表5。

表1 化学成分（重量百分比：%）

表2 热轧工艺参数

表3 冷轧及罩式退火参数

表4 镀锌工艺参数

表5 机械性能及时效