[发明专利]热成形钢的制造方法

说明书

本发明公开了一种热成形钢的制造方法，该热成形钢通过电炉或者转炉冶炼、精炼、中薄板坯连铸、铸坯均热、轧制、层流冷却、卷取、酸洗、合金化热镀锌、落料、加热奥氏体化和模具冲压成形淬火制造而成，本发明在保证热成形钢性能的情况下，采用热轧+酸洗+镀锌的工艺，节省了冷轧工序，生产成本较低。该方法生产的热成形钢在后续的热成形过程中镀层不会发生开裂，有效提高热成形钢镀层表面质量。本发明克服现有工艺存在的不足，不增加额外的设施和投入，本发明投资少、见效快，操作方便。

技术领域

本发明涉及热成形领域，具体地指一种热成形钢的制造方法。

背景技术

为了保证汽车安全性，同时使汽车轻量化以降低油耗和排放，汽车用钢向高强度发展已成为必然趋势，但高强钢冷成形困难，回弹无法避免，因此出现了热冲压成形技术，热冲压可有效解决强度与成形性的矛盾。目前，热成形钢已广泛的应用于汽车防碰撞的安全部件。

当前，国内外现有热成形钢均采用冷轧退火态或冷轧退火后预涂层。其生产工艺流程为：脱硫铁水→转炉冶炼→炉外精炼→连铸→板坯加热→热连轧→酸洗+冷连轧→连续退火→(预涂层)→精整包装→落料→加热→模具冲压淬火。存在生产工艺流程较长，成本较高的不足。

另外，目前热成形钢的表面涂层分为三类：

(1)Al-Si涂层。目前已得到大规模应用，但是需要专用设备生产，成本较高。

(2)纯Zn镀层。纯锌的熔点和沸点相对于钢基体来说较低，因而锌基镀层的热加工窗口较窄，在热冲压时镀层内很容易出现液态Zn。因为锌铁在高温下互溶度比较高，液锌会沿着铁素体晶界扩散，导致铁素体晶界结合力出现下降，从而产生裂纹。

(3)合金化Zn-Fe镀层。工艺提高镀层中的Fe含量，使镀层中的Zn尽量转变为固态的a-Fe(Zn)，减少镀层中存在的液态Zn，目前的合金化Zn-Fe镀层，铁含量为5～18％，热成形以后镀层有少量的微裂纹，仍无法避免裂纹的产生。

目前生产的带锌层的热成形钢，锌层中的铁含量为3％～18％，锌铁合金层在热冲压成形时有可能使Zn液化导致的裂纹，影响热成形件的表面质量。而且，国内外现有热成形钢生产方法流程较长，生产成本较高，如专利CN107254632A采用连铸连轧工艺直接轧制0.8～2.0mm的热轧钢板，热轧钢板连续退火后镀锌，工艺流程取消了酸洗和冷连轧。该方法生产的热成形钢表面的氧化铁皮被锌层覆盖，在随后的热成形过程中经历高温加热、冲压和淬火工艺过程，氧化铁皮随着温度的剧烈变化有可能会产生裂纹或者脱落，进而影响热成形零件的表面质量。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷，提供了一种热成形钢的制造方法，该方法不改变现有的生产设备，通过改变合金化工艺提高锌铁合金层中的铁含量，避免热成形过程中Zn-Fe合金层出现裂纹。同时，该方法可以省去冷连轧工序，降低热成形钢生产成本。该方法使热成形的带材、片材或坯料在600℃以上的温度下成形。

为实现上述目的，本发明提供的一种热成形钢的制造方法，该热成形钢通过电炉或者转炉冶炼、精炼、中薄板坯连铸、铸坯均热、轧制、层流冷却、卷取、酸洗、合金化热镀锌、落料、加热奥氏体化和模具冲压成形淬火制造而成，具体工艺为：

所述电炉或转炉冶炼步骤中，热成形钢化学成分的重量百分数包括：C：0.14％～0.40％、Si：0.1～0.40％、Mn：0.80％～2.0％、Al≤0.08％、N≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述的轧制步骤中，终轧温度为830～890℃，带钢成品厚度为0.8～2.0mm，轧制过程中采用支撑辊润滑，