[发明专利]一种厚度大于1.5mm折弯成形用的冷轧热浸镀钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷轧热浸镀钢及其制造方法，特别涉及一种折弯成形用的冷轧热浸镀钢及其生产方法。

背景技术

在建筑、工业电气行业，用于折弯成形的厚规格冷轧热浸镀钢的使用量日益增多，例如工业电气柜箱体、轻钢建筑屋顶楞条等产品都大量使用这类材料。

与传统的热轧钢板、喷砂钢板、酸洗钢板相比，冷轧热浸镀钢板具有成形性能好、尺寸精度高、性能更均匀。随着社会对环保、材料经济性要求的提高，在建筑、工业电气行业，更多企业要求使用冷轧热浸镀钢替代传统热轧钢板、喷砂钢板、酸洗钢板。为保证结构件的结构强度、刚度，厚规格的冷轧热浸镀钢得到广泛应用。厚规格冷轧热浸镀钢在使用、加工时，一般都要折弯成形，特别是大角度折弯成形，对材料的强度、韧性要求较高，材料的性能控制不良会出现折弯开裂现象，严重影响结构件的安全使用。

为保证材料具有较好的折弯成形性能，传统方法是降低屈服强度、提高延伸率。对厚规格冷轧热浸镀钢来说，一般选择降低退火速度或提高退火温度来保证材料得到较低的屈服强度，但这不能明显提高材料的延伸率，有时甚至还会降低延伸率，导致仍然存在一定比例的产品折弯开裂。中国专利申请号CN 200710093976.8的专利文件公布了一种适用于深冲用热镀铝锌钢板/带的生产工艺，按其发明案例2推算，在生产＞1.2mm热镀铝锌产品时，为保证材料低屈服强度，均热段温度保证850℃条件下，要求退火速度在50m/min以下，此退火速度下，产品表面质量较差。如果材料成分选用超低碳钢生产厚规格冷轧热浸镀钢，虽然可以解决折弯开裂问题，但产品强度较低、生产成本较高，无法满足用户使用要求和经济性要求。

冷轧压下率影响材料的冲压、成形性能，2000年6月中文期刊《钢铁钒钛》第21卷第2期“冷轧压下率对低碳铝镇静钢冷轧板深冲性能的影响”描述材料获得良好深冲性能的最佳冷轧压下率分别为：低碳钢约为70％，微碳钢约为80％，超低碳钢约为90％，IF钢的r值则随冷轧压下率的增加而增加。目前，国内外企业厚规格冷轧热浸镀钢产品的冷轧压下率普遍不低于60％，例如，厚度2mm的产品一般用5或5.5mm的热轧板酸洗、冷轧，压下率分别为60％、63.6％，但再提高压下率则需要更厚的热轧板，对冷轧设备的轧制能力要求更高。由于压下率较低，材料的成形性能下降明显，因此，厚规格冷轧热浸镀钢产品一般不适合深冲成形。

发明内容

本发明的目的是满足较低成本、批量、稳定生产折弯成形用途的厚规格冷轧热浸镀钢产品需求，提供一种折弯成形性能优良的厚规格冷轧热浸镀钢及其制造方法，解决现有的厚规格冷轧热浸镀钢由于成分设计和热轧、冷轧工艺方面存在的原因，导致折弯成形加工过程时出现材料容易发生折弯开裂的技术问题。

本发明采用的技术方案是：

一种厚度大于1.5mm折弯成形用的冷轧热浸镀钢，化学成分重量百分比：C：0.025～0.1％，Si：0～0.05％，Mn：0.1～0.4％，P≤0.015％，S≤0.015％，Alt：0.025～0.065％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

本发明所述的折弯成形用冷轧热浸镀钢的化学成分限定在上述范围内的理由如下：

碳：钢中的C含量，有利于低成本获得合适的屈服强度和较高的延伸率，保证材料的成形性能、强度和材料的经济性。适当增加钢中的C含量，可以减少Mn含量，材料使用性能不下降，材料的经济性进一步提高。因此，本发明的C含量范围设定为0.025～0.1％；

硅：低碳钢铝镇静钢中的Si含量增加，损害冷轧钢板的塑性和成形性能。Si含量要求过低则会提高炼钢精炼工序的成本。本发明技术方案设定Si含量0～0.05％；

锰：Mn在钢中主要以固溶状态存在，主要作用为提高强度，但如果Mn含量过高，则对成形性能指标r值不利，且成本增加、经济性下降。本发明技术方案设定Mn含量范围为0.1～0.4％；

磷：P一般都固溶在铁素体中，具有很强的固溶强化作用，磷还有严重的偏析倾向，且在珠光体和铁素体中扩散很慢，不容易均匀化而产生高磷带和低磷带，随着钢中磷含量增加，磷对钢的固溶强化作用增强，带状组织加重，钢板的强度和硬度升高，而塑性和韧性急剧下降，成形性能变坏。考虑实际脱磷能力，本发明技术方案设定P≤0.015％；

硫：在折弯变形过程中，应力集中首先使硫化物夹杂裂开，或使夹杂与金属基体分离产生显微孔洞，这些孔洞随变形过程不断长大，然后进一步扩展导致钢板开裂。为保证一定的成形性能，本发明技术方案设定S≤0.015％；