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一种高强度冷轧热镀锌双相钢板及其制造方法专利背景

2022/07/15249 作者:佚名
导读:截至2011年3月,随着人们对轿车冲撞安全性和耐蚀性要求的不断提高,汽车用钢板向高强度和全镀层方向发展,促使了高强IF钢,烘烤硬化钢、相变诱导塑性钢和双相钢等热镀锌高强钢在汽车车体上的应用。同时,为降低温室效应,保护地球环境,强化对CO2排放量的限制,有助于低燃料消耗的汽车车体轻量化成为现代汽车工业的一个重要研究课题。由于冷轧热镀锌双相钢具有屈强比低,初始加工硬化率高,良好的强度和延性匹配、较好的

截至2011年3月,随着人们对轿车冲撞安全性和耐蚀性要求的不断提高,汽车用钢板向高强度和全镀层方向发展,促使了高强IF钢,烘烤硬化钢、相变诱导塑性钢和双相钢等热镀锌高强钢在汽车车体上的应用。同时,为降低温室效应,保护地球环境,强化对CO2排放量的限制,有助于低燃料消耗的汽车车体轻量化成为现代汽车工业的一个重要研究课题。由于冷轧热镀锌双相钢具有屈强比低,初始加工硬化率高,良好的强度和延性匹配、较好的烘烤硬化性能以及较高的碰撞能量吸收能力等特点,满足了汽车车体轻量化、冲撞安全性和耐锈蚀性等要求,已成为中国国内外钢铁企业和研究院所研发的重点。

冷轧热镀锌双相钢需要略微高的合金含量[1,2]和合理的镀锌工艺参数控制已为人们所共识。冷轧热镀锌双相钢和冷轧双相钢的生产存在明显的不同,由于冷轧退火线炉区长,冷速大,可以保证钢带在保温段退火后快速冷却以发生低温转变,实现冷轧双相钢组织中软相铁素体基体和硬相马氏体的合理配分。但是,生产冷轧热镀锌双相钢时,镀锌线炉区短,冷速小,且钢带在两相区保温退火必须冷却到460℃左右镀锌,然后出锌锅终冷至室温,限制了奥氏体向马氏体相变,容易发生珠光体转变或贝氏体转变。虽然可以加入较多的Mn、Mo、Cr、B等合金元素来提高钢的淬透性,实现钢在慢冷速下的低温转变,但这无疑降低了冷轧热镀锌双相钢的可镀性,并增加了生产成本。基于上述原因,在连续镀锌线上生产双相钢时,钢的成分设计和退火镀锌工艺参数优化尤为重要。

如专利US006312536B1叙述了将含有C:0.02%~0.20%、Mn:1.50%~2.40%、Cr:0.03~1.50%、Mo:0.03%~1.50%,且Mn、Cr、Mo的加权量要同时满足3Mn 6Cr Mo<8.1%和Mn 6Cr 10Mo>3.5%的钢在热镀锌退火时需要在780℃或更高的温度加热钢板,随后以适当工艺就可以得到期望的主要为铁素体和马氏体的显微组织,强度级别从450-780兆帕的冷轧热镀锌双相钢。但是《一种高强度冷轧热镀锌双相钢板及其制造方法》中镀锌用的冷硬基板在热轧时,要求以40℃/秒的冷速冷到480℃进行卷取,冷硬基板容易得到铁素体、珠光体和贝氏体的复合组织,增加了热卷取设备的负荷并且板形较差,相应地增加了冷轧机组的轧制负荷,不利于后续的冷轧生产。并且生产低级别的热镀锌双相钢时,由于碳及合金含量少,在780℃或更高的温度加热钢板,镀锌后的钢板不容易得到主要为铁素体和马氏体的显微组织。

专利CN200380109234.X所述钢的成分与专利US006312536B1基本相同,也要复合添加Cr,Mo等合金元素,退火镀锌时把钢板的加热温度降低到727~775℃范围内,并随后在454~493℃范围内保持20~100秒进行等温处理,再经锌槽镀锌进行热浸镀。虽然容易得到典型的双相组织,但是在2011年3月前的连续热镀锌生产线上实现454~493℃范围内保持20~100秒十分困难,并且《一种高强度冷轧热镀锌双相钢板及其制造方法》没有考虑到较低的加热保温温度,不易消除Mn含量多时(如实施例中钢的Mn含量达到1.81%),形成的以渗碳体、珠光体、贝氏体为主的带状组织。同时,该发明没有提及如何生产具有合适显微组织及良好板形的冷轧基板的方法。

CA2564050A1叙述的钢中需同时加入Mo、B、Ca、Cr、Ni、Nb、V、Ti等诸多元素,通过热镀锌工艺得到抗拉强度440-780兆帕的冷轧热镀锌双相钢,由于添加元素多,加大了炼钢难度且增加了制造成本。

专利CN200710044158.9叙述了将含有C:0.02%~0.08%、Si:≤0.1%,Mn:0.80%~1.80%、Cr:≤1.0%,Mo:≤0.5%,且Mn、Cr、Mo的加权量要满足1.6%≤3Mn 6Cr Mo≤3.8%的钢,热轧采用650~680℃的高温卷取,热镀锌退火时临界退火温度为800~860℃,镀锌后得到450兆帕级到550兆帕级的高强度汽车外板。《一种高强度冷轧热镀锌双相钢板及其制造方法》复合添加了贵重元素Mo和Cr,并且热镀锌退火时临界退火温度高,增加了生产成本,不利于节省能源和降低成本。

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