[发明专利]用于热浸镀锌的铜强化低合金高强钢

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，特别涉及用于热浸镀锌的铜强化低合金高强钢。

背景技术

热浸镀锌低合金高强钢板现大量采用冷轧后连续退火工艺生产，被广泛用于汽车结构件成形，如后隔板横梁、门外板加强件等。该钢种一般采用复合合金化设计，以Nb、Ti合金化为基础，添加Si、Mn等元素提高钢板强度。按GT/T2518-2008对该钢种的要求，以HX260LAD+Z为例，其成分为：C≤0.11%，Si≤0.5%，Mn≤0.60%，P≤0.025%，S≤0.025%，Alt≥0.015%，Nb≤0.09%，Ti≤0.15%，余量为Fe。

该钢种的实际使用中有如下问题：

硅元素在钢板退火过程中会向钢板表面富集，在钢板表面形成氧化物颗粒，造成镀锌层粘附性下降。因此在实际生产中，为了保证镀层的粘附力，一般采用较低的硅含量，并同时使用较高含量的铌和钛以保证屈服强度性能。但是使用较多的铌、钛元素，会明显提高该钢种的冶金成本，同时无法利用含铜量较高的废钢，不利于钢材的回收和再利用。

铜元素在钢铁中可以起到析出强化的作用，其析出相包括ε-Cu和Cu₂S两种。目前含铜钢的研究大致有两类。一类是在热轧低合金高强钢中添加较多的Cu元素，其重量百分数往往超过0.5%，通过长时间的时效处理而获得ε-Cu沉淀粒子。该类钢主要依靠C、Nb、Ti、Mn等进行强化，铜的强化作用没有充分发挥。此外，由于在钢中添加了超过0.3%的铜，对钢的焊接性能会有一定的影响，同时有可能引起“热脆”性，造成轧制开裂。另一类是在超低碳钢中添加较少的Cu元素，重量百分数往往不超过0.3%，形成了Cu2S析出相。该类钢中含有较多的Ti和/或Nb元素，不仅浪费了Ti、Nb，而且Ti、Nb等强碳、硫、氮化合物形成元素不利于Cu₂S析出相的形成。这两类钢均是利用多种元素对钢进行复合强化，不利于降低冶金成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含铜量低的同时还能降低冶金成本的用于热浸镀锌的铜强化低合金高强钢。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于热浸镀锌的铜强化低合金高强钢，其化学成分质量百分比为：

0.04%≤C≤0.11%，0.4%≤Mn≤1.4%，0.02%≤Cu≤0.2%，0.01%≤Si≤0.05%，P≤0.025%，S≤0.025%，Alt≥0.015%，余量为Fe和微量元素。

进一步地，其化学成分质量百分比优选值为：

C：0.1%，Si：0.01%，Mn：0.45%，P：0.01%，S：0.008%，Cu：0.02%，Alt：0.053%，其余为Fe和微量合金元素，其延伸率达到30%，屈服强度达到300MPa，抗拉强度达到400MPa。

进一步地，其化学成分质量百分比优选值为：

C：0.11%，Si：0.03%，Mn：1.4%，P：0.01%，S：0.018%，Cu：0.2%，Alt：0.065%，其余为Fe和微量合金元素，其延伸率达到20%，屈服强度达到440MPa，抗拉强度达到500MPa。

进一步地，其化学成分质量百分比优选值为：

C：0.04%，Si：0.02%，Mn：0.6%，P：0.02%，S：0.01%，Cu：0.1%，Alt：0.053%，其余为Fe和微量合金元素，其延伸率达到25%，屈服强度达到330MPa，抗拉强度达到430MPa。

进一步地，其化学成分质量百分比优选值为：

C：0.08%，Si：0.05%，Mn：0.6%，P：0.02%，S：0.008%，Cu：0.15%，Alt：0.04%，其余为Fe和微量合金元素，其延伸率达到21%，屈服强度达到400MPa，抗拉强度达到470MPa。

进一步地，其化学成分质量百分比优选值为：

C：0.07%，Si：0.03%，Mn：0.8%，P：0.02%，S：0.009%，Cu：0.09%，Alt：0.055%，其余为Fe和微量合金元素，其延伸率达到22%，屈服强度达到360MPa，抗拉强度达到450MPa。

本发明提供的一种用于热浸镀锌的铜强化低合金高强钢，在使用较低硅含量的同时，采用较少的铜元素代替Nb、Ti等贵金属元素对低合金高强钢进行强化，在不产生热轧开裂倾向的情况下可以达到GT/T2518-2008的要求，保障高强钢性能的同时，还大大降低了冶金成本。

附图说明