一种NB、TI复合超深冲用镀锌板及生产方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210141737.6	申请日：	2012.05.09
公开号：	CN102660710A	公开日：	2012.09.12
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C22C 38/14申请公布日:20120912\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/14申请日:20120509\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C38/14; C21D8/04; C21D1/26	主分类号：	C22C38/14
申请人：	河北钢铁股份有限公司邯郸分公司
发明人：	许斌; 吝章国; 顾少伟; 谷凤龙; 马志和; 孙海燕; 贾耿伟; 张义春; 程迪; 石建强
地址：	056015 河北省邯郸市复兴路232号
优先权：
专利代理机构：	石家庄冀科专利商标事务所有限公司 13108	代理人：	刘伟
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内容摘要

本发明涉及一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，属于镀锌板材生产技术领域。技术方案是包含炼钢、热轧、冷轧、镀锌工序，最终化学成分的质量百分比为wt%：C≤0.0022%；Si≤0.006%；Mn0.08～0.16%；P≤0.009%；S≤0.008%；Ti0.033～0.04%；Nb0.012～0.017%；Als，0.025～0.045%；N？≤28ppm，余量为Fe；最终产品屈服强度≤155MPa，抗拉强度为260～330MPa，延伸率≥44%，n90≥0.23，r90≥2.5，n45≥0.19，r45≥1.8。本发明通过进行化学成分设计，调整和优化热轧、冷轧和镀锌工序和工艺参数，可成功生产出冲压性能优异的Nb、Ti复合超深冲用镀锌板；所生产的镀锌板具有屈服强度低、n值和r值高、各向性能和冲压性能优异的特点，同时合理匹配了合金含量，降低了生产成本，可为企业带来可观的经济效益。

权利要求书

1.一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，其特征在于包含炼钢、热轧、冷轧、镀锌工序，最终化学成分的质量百分比为wt%：C ≤0.0022%；Si ≤0.006%；Mn 0.08～0.16%；P ≤0.009%；S ≤0.008%；Ti 0.033～0.04%；Nb 0.012～0.017%；Als 0.025～0.045%；N ≤28ppm，余量为Fe；最终产品屈服强度≤155MPa，抗拉强度为260～330MPa，延伸率≥44%，n90≥0.23，r90≥2.5，n45≥0.19，r45≥1.8。2.根据权利要求1所述的一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，其特征在于所述热轧工序，采用热连轧工艺，加热炉出炉温度，1215±20℃；终轧温度，925±10℃，卷取温度，740±15℃。3.根据权利要求1或2所述的一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，其特征在于所述冷轧工序，冷轧压下率根据成品厚度不同控制在77～91%。4.根据权利要求1或2所述的一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，其特征在于所述镀锌工序，镀锌工序中退火温度为855±5℃，退火时间200～600s。

说明书

一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法

技术领域

本发明涉及一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，属于镀锌板材生产技术领域。

背景技术

随着国民经济的快速发展，冲压用镀锌板的需求量在迅速增加，档次也在逐步提高，尤其是在汽车制造行业，冲压性能优异的镀锌板正在快速替代耐腐蚀性能较差的冷轧板。执行较广的GB/T2518-2008及EN10346-2009均要求冲压用镀锌板的最高允许屈服强度是170MPa，并且只规定了r90值，该标准并不能满足客户对镀锌产品日益提高的质量要求。因此，一些技术人员提出了不同方法以达到高冲压性能的目的，以超越标准要求，包括添加Nb、V、Ti等其中一种或几种合金元素；尽管添加量较多，但产品实例水平较低,并不能满足超深冲的要求。例如中国专利文献（公开号 1833042A）涉及到“一种深冲性能优良的镀锌钢板及制造方法”，利用Nb、C配比关系等生产深冲板，其化学成分含量很宽，比如主要元素Nb含量为0.01～0.3%，上限是下限的30倍，并且实际产品水平低，r90值不大于2.0。该专利还提到了添加Nb或Ti的方法，但其添加过多的合金元素，使生产成本增加，且r90值很难高于2.0，冲压性能较差。中国专利文献（公开号 1128052A）提到“适于深冲的高强度钢板及其生产方法”，其产品实际抗拉强度高达440MPa以上，但r90值小于1.9，n90值也小于0.23。

发明内容

本发明目的是提供一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，利用C、N、Nb、Ti的合理配比关系和适当降低杂质含量，优化调整热轧、冷轧和镀锌工艺，获得冲压性能优良的超深冲用镀锌板，解决背景技术存在的上述问题。

本发明技术方案是：

一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，包含炼钢、热轧、冷轧、镀锌工序，最终化学成分的质量百分比为wt%：C≤0.0022%；Si≤0.006%；Mn0.08～0.16%；P≤0.009%；S≤0.008%；Ti 0.033～0.04%；Nb0.012～0.017%；Als 0.025～0.045%；N ≤28ppm，余量为Fe；最终产品屈服强度≤155MPa，抗拉强度为260～330MPa，延伸率≥44%，n90≥0.23，r90≥2.5，n45≥0.19，r45≥1.8。

所述热轧工序，采用热连轧工艺，加热炉出炉温度，1215±20℃；终轧温度，925±10℃，卷取温度，740±15℃。

所述冷轧工序，冷轧压下率根据成品厚度不同控制在77～91%。

所述镀锌工序，镀锌工序中退火温度为855±5℃，退火时间200～600s。

本发明技术特点：

1.化学成分设计中尽量降低C、N含量，一方面降低钢板强度，另一方面可以减少Nb、Ti的加入量，降低生产成本。添加一定量的Nb和Ti，使钢中C、N原子被固定成碳化物、氮化物，而钢中无间隙原子存在，提高冲压性能。同时采用Nb、Ti成分体系有利于r值的各向均匀性。本发明通过实验室试验和生产试制将C含量控制在不大于0.0022%范围内，N不大于28ppm，Ti范围0.033～0.04%，Nb范围0.012～0.017%，在冶炼生产和最终成品要求之间取得平衡点。并且严格控制其它杂质含量Si≤0.006%，P≤0.009%，S≤0.008%。

2.热轧工序，在传统热连轧生产线实施，热轧过程中要发生第二相粒子的固溶和析出,奥氏体的形变和再结晶,铁素体转变,因此热轧是质量控制的重要环节。加热温度控制的目的是为了得到粗大的析出物，在以后的冷轧和退火时对这一特征得以保留和改善，防止弥散细小的二相粒子析出，从而提高后续冷轧退火后塑性应变比r值及延伸率，因此根据试验和试制结果控制Nb、Ti复合超深冲镀锌板加热炉出炉温度为1215±20℃。根据实验室试验，本成分体系奥氏体CCT曲线，相变开始温度在860－880℃之间，因此初步设计热轧终轧温度保证在Ar3以上，最终终轧温度设定为925±10℃。高温卷取有利于碳氮化物的析出和粗化，然而卷取温度过高则容易导致热轧钢板产生过多的氧化铁皮使酸洗效率下降，成品表面质量变差，且易造成热轧钢板铁素体晶粒不均匀长大，从而不利于成品力学性能的均匀性，最终确定卷取温度为740±15℃。

3. 冷轧工序，IF钢冷轧压下率是决定其深冲性能的重要因素之一，提高冷轧压下率是为了获得较强的{111}有利织构和高的r值，对试验数据进行统计和分析后，根据成品厚度不同确定压下率范围为77～91%。

4.镀锌工序，镀锌退火温度的高低和时间的长短，是带钢冷轧后再结晶是否完全和均匀，以及晶粒大小的决定性因素。本发明主要在实验室试验的基础上，通过现场试制对工艺参数进行了调整，最终确定的本工序工艺参数为退火温度855±5℃，根据产品厚度不同退火时间为200～600s。

本发明的积极效果：本发明通过进行化学成分设计，调整和优化热轧、冷轧和镀锌工序和工艺参数，可成功生产出冲压性能优异的Nb、Ti复合超深冲用镀锌板；所生产的镀锌板具有屈服强度低、n值和r值高、各向性能和冲压性能优异的特点，同时合理匹配了合金含量，降低了生产成本，可为企业带来可观的经济效益。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0022 %；Si 0.0046%；Mn 0.147%；P 0.009%；S 0.0078%；Ti 0.0380%；Nb 0.0157%；Als 0.0287%；N 28ppm；余量为Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1230℃，终轧温度926℃，卷取温度755℃。冷轧工序中，冷轧压下率80%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度860℃，退火时间490s。

成品力学性能见表1。

实施例2，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0017 %；Si 0.0060%；Mn 0.16%；P 0.008%；S 0.0060%；Ti 0.040%；Nb 0.016%；Als 0.040%；N 26ppm；余量为Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1200℃，终轧温度915℃，卷取温度726℃。冷轧工序中，冷轧压下率88%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度855℃，退火时间330s。

成品力学性能见表2。

实施例3，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0014 %；Si 0.0041%；Mn 0.16%；P 0.009%；S 0.0080%；Ti 0.037%；Nb 0.015%；Als 0.040%；N 25ppm；余量为Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1228℃，终轧温度932℃，卷取温度755℃。冷轧工序中，冷轧压下率90%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度850℃，退火时间380s。

成品力学性能见表3。

实施例4，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0014 %；Si 0.0040%；Mn 0.09%；P 0.009%；S 0.0060%；Ti 0.033%；Nb 0.015%；Als 0.040%；N 21ppm；余量为Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1235℃，终轧温度930℃，卷取温度750℃。冷轧工序中，冷轧压下率88%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度850℃，退火时间400s。

成品力学性能见表4。

实施例5，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0016%；Si 0.0040%；Mn 0.10%；P 0.008%；S 0.0070%；Ti 0.033%；Nb 0.017%；Als 0.040%；N 20ppm；余量为Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1196℃，终轧温度920℃，卷取温度730℃。冷轧工序中，冷轧压下率77%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度850℃，退火时间580s。

成品力学性能见表5。

实施例6，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0015%；Si 0.0040%；Mn 0.14%；P 0.007%；S 0.0070%；Ti 0.035%；Nb 0.015%；Als 0.038%；N 19ppm；余量为Fe。

主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1216℃，终轧温度930℃，卷取温度746℃。冷轧工序中，冷轧压下率91%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度860℃，退火时间585s。

成品力学性能见表6。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102660710 A(43)申请公布日 2012.09.12CN102660710A*CN102660710A*(21)申请号 201210141737.6(22)申请日 2012.05.09C22C 38/14(2006.01)C21D 8/04(2006.01)C21D 1/26(2006.01)(71)申请人河北钢铁股份有限公司邯郸分公司地址 056015 河北省邯郸市复兴路232号(72)发明人许斌吝章国顾少伟谷凤龙马志和孙海燕贾耿伟张义春程迪石建强(74)专利代理机构石家庄冀科专利商标事务所有限公司 13108代理人刘伟(54) 发明名称一种。

2、Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法(57) 摘要本发明涉及一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，属于镀锌板材生产技术领域。技术方案是包含炼钢、热轧、冷轧、镀锌工序，最终化学成分的质量百分比为wt%：C0.0022%；Si0.006%；Mn0.080.16%；P0.009%；S0.008%；Ti0.0330.04%；Nb0.0120.017%；Als，0.0250.045%；N 28ppm，余量为Fe；最终产品屈服强度155MPa，抗拉强度为260330MPa，延伸率44%，n900.23，r902.5，n450.19，r451.8。本发明通过进行化学成分设计，调整和优化热轧、冷轧和镀。

3、锌工序和工艺参数，可成功生产出冲压性能优异的Nb、Ti复合超深冲用镀锌板；所生产的镀锌板具有屈服强度低、n值和r值高、各向性能和冲压性能优异的特点，同时合理匹配了合金含量，降低了生产成本，可为企业带来可观的经济效益。(51)Int.Cl.权利要求书1页说明书4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 4 页1/1页21.一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，其特征在于包含炼钢、热轧、冷轧、镀锌工序，最终化学成分的质量百分比为wt%：C 0.0022%；Si 0.006%；Mn 0.080.16%；P 0.009%；S 0.008%；Ti 0.。

4、0330.04%；Nb 0.0120.017%；Als 0.0250.045%；N 28ppm，余量为Fe；最终产品屈服强度155MPa，抗拉强度为260330MPa，延伸率44%，n900.23，r902.5，n450.19，r451.8。2.根据权利要求1所述的一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，其特征在于所述热轧工序，采用热连轧工艺，加热炉出炉温度，121520；终轧温度，92510，卷取温度，74015。3.根据权利要求1或2所述的一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，其特征在于所述冷轧工序，冷轧压下率根据成品厚度不同控制在7791%。4.根据权利要求1或2所述的一种Nb。

5、、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，其特征在于所述镀锌工序，镀锌工序中退火温度为8555，退火时间200600s。权利要求书CN 102660710 A1/4页3一种 Nb、 Ti 复合超深冲用镀锌板及生产方法技术领域0001 本发明涉及一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，属于镀锌板材生产技术领域。背景技术0002 随着国民经济的快速发展，冲压用镀锌板的需求量在迅速增加，档次也在逐步提高，尤其是在汽车制造行业，冲压性能优异的镀锌板正在快速替代耐腐蚀性能较差的冷轧板。执行较广的GB/T2518-2008及EN10346-2009均要求冲压用镀锌板的最高允许屈服强度是170MPa，。

6、并且只规定了r90值，该标准并不能满足客户对镀锌产品日益提高的质量要求。因此，一些技术人员提出了不同方法以达到高冲压性能的目的，以超越标准要求，包括添加Nb、V、Ti等其中一种或几种合金元素；尽管添加量较多，但产品实例水平较低,并不能满足超深冲的要求。例如中国专利文献（公开号 1833042A）涉及到“一种深冲性能优良的镀锌钢板及制造方法”，利用Nb、C配比关系等生产深冲板，其化学成分含量很宽，比如主要元素Nb含量为0.010.3%，上限是下限的30倍，并且实际产品水平低，r90值不大于2.0。该专利还提到了添加Nb或Ti的方法，但其添加过多的合金元素，使生产成本增加，且r90值很难高于2.0。

7、，冲压性能较差。中国专利文献（公开号 1128052A）提到“适于深冲的高强度钢板及其生产方法”，其产品实际抗拉强度高达440MPa以上，但r90值小于1.9，n90值也小于0.23。发明内容0003 本发明目的是提供一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，利用C、N、Nb、Ti的合理配比关系和适当降低杂质含量，优化调整热轧、冷轧和镀锌工艺，获得冲压性能优良的超深冲用镀锌板，解决背景技术存在的上述问题。0004 本发明技术方案是：一种Nb、Ti复合超深冲用镀锌板及生产方法，包含炼钢、热轧、冷轧、镀锌工序，最终化学成分的质量百分比为wt%：C0.0022%；Si0.006%；Mn0.080.。

8、16%；P0.009%；S0.008%；Ti 0.0330.04%；Nb0.0120.017%；Als 0.0250.045%；N 28ppm，余量为Fe；最终产品屈服强度155MPa，抗拉强度为260330MPa，延伸率44%，n900.23，r902.5，n450.19，r451.8。0005 所述热轧工序，采用热连轧工艺，加热炉出炉温度，121520；终轧温度，92510，卷取温度，74015。0006 所述冷轧工序，冷轧压下率根据成品厚度不同控制在7791%。0007 所述镀锌工序，镀锌工序中退火温度为8555，退火时间200600s。0008 本发明技术特点：1.化学成分设计中尽量降。

9、低C、N含量，一方面降低钢板强度，另一方面可以减少Nb、Ti的加入量，降低生产成本。添加一定量的Nb和Ti，使钢中C、N原子被固定成碳化物、氮化物，而钢中无间隙原子存在，提高冲压性能。同时采用Nb、Ti成分体系有利于r值的各向均说明书CN 102660710 A2/4页4匀性。本发明通过实验室试验和生产试制将C含量控制在不大于0.0022%范围内，N不大于28ppm，Ti范围0.0330.04%，Nb范围0.0120.017%，在冶炼生产和最终成品要求之间取得平衡点。并且严格控制其它杂质含量Si0.006%，P0.009%，S0.008%。0009 2.热轧工序，在传统热连轧生产线实施，热。

10、轧过程中要发生第二相粒子的固溶和析出,奥氏体的形变和再结晶,铁素体转变,因此热轧是质量控制的重要环节。加热温度控制的目的是为了得到粗大的析出物，在以后的冷轧和退火时对这一特征得以保留和改善，防止弥散细小的二相粒子析出，从而提高后续冷轧退火后塑性应变比r值及延伸率，因此根据试验和试制结果控制Nb、Ti复合超深冲镀锌板加热炉出炉温度为121520。根据实验室试验，本成分体系奥氏体CCT曲线，相变开始温度在860880之间，因此初步设计热轧终轧温度保证在Ar3以上，最终终轧温度设定为92510。高温卷取有利于碳氮化物的析出和粗化，然而卷取温度过高则容易导致热轧钢板产生过多的氧化铁皮使酸洗效率下降，成。

11、品表面质量变差，且易造成热轧钢板铁素体晶粒不均匀长大，从而不利于成品力学性能的均匀性，最终确定卷取温度为74015。0010 3. 冷轧工序，IF钢冷轧压下率是决定其深冲性能的重要因素之一，提高冷轧压下率是为了获得较强的111有利织构和高的r值，对试验数据进行统计和分析后，根据成品厚度不同确定压下率范围为7791%。0011 4.镀锌工序，镀锌退火温度的高低和时间的长短，是带钢冷轧后再结晶是否完全和均匀，以及晶粒大小的决定性因素。本发明主要在实验室试验的基础上，通过现场试制对工艺参数进行了调整，最终确定的本工序工艺参数为退火温度8555，根据产品厚度不同退火时间为200600s。0012 本发。

12、明的积极效果：本发明通过进行化学成分设计，调整和优化热轧、冷轧和镀锌工序和工艺参数，可成功生产出冲压性能优异的Nb、Ti复合超深冲用镀锌板；所生产的镀锌板具有屈服强度低、n值和r值高、各向性能和冲压性能优异的特点，同时合理匹配了合金含量，降低了生产成本，可为企业带来可观的经济效益。具体实施方式0013 以下通过实施例对本发明作进一步说明。0014 实施例1，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0022 %；Si 0.0046%；Mn 0.147%；P 0.009%；S 0.0078%；Ti 0.0380%；Nb 0.0157%；Als 0.0287%；N 28ppm；余量为F。

13、e。0015 主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1230，终轧温度926，卷取温度755。冷轧工序中，冷轧压下率80%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度860，退火时间490s。0016 成品力学性能见表1。说明书CN 102660710 A3/4页50017 实施例2，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0017 %；Si 0.0060%；Mn 0.16%；P 0.008%；S 0.0060%；Ti 0.040%；Nb 0.016%；Als 0.040%；N 26ppm；余量为Fe。0018 主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1200，终轧温度91。

14、5，卷取温度726。冷轧工序中，冷轧压下率88%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度855，退火时间330s。0019 成品力学性能见表2。0020 实施例3，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0014 %；Si 0.0041%；Mn 0.16%；P 0.009%；S 0.0080%；Ti 0.037%；Nb 0.015%；Als 0.040%；N 25ppm；余量为Fe。0021 主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1228，终轧温度932，卷取温度755。冷轧工序中，冷轧压下率90%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度850，退火时间380s。0022 成品力学性能见。

15、表3。0023 实施例4，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0014 %；Si 0.0040%；Mn 0.09%；P 0.009%；S 0.0060%；Ti 0.033%；Nb 0.015%；Als 0.040%；N 21ppm；余量为Fe。0024 主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1235，终轧温度930，卷取温度750。冷轧工序中，冷轧压下率88%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度850，退火时间400s。0025 成品力学性能见表4。说明书CN 102660710 A4/4页60026 实施例5，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0。

16、016%；Si 0.0040%；Mn 0.10%；P 0.008%；S 0.0070%；Ti 0.033%；Nb 0.017%；Als 0.040%；N 20ppm；余量为Fe。0027 主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1196，终轧温度920，卷取温度730。冷轧工序中，冷轧压下率77%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度850，退火时间580s。0028 成品力学性能见表5。0029 实施例6，超深冲镀锌板化学成分配比如下（质量百分比）： C 0.0015%；Si 0.0040%；Mn 0.14%；P 0.007%；S 0.0070%；Ti 0.035%；Nb 0.015%；Als 0.038%；N 19ppm；余量为Fe。0030 主要工艺过程及参数：热轧工序中，加热炉出炉温度1216，终轧温度930，卷取温度746。冷轧工序中，冷轧压下率91%。镀锌工序中，镀锌工序中退火温度860，退火时间585s。0031 成品力学性能见表6。说明书CN 102660710 A。

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