[发明专利]一种600MPa级汽车车身用高屈强比结构钢及生产方法

说明书

一种600MPa级汽车车身用高屈强比结构钢，其组分及wt%为：C：0.12~0.14%，Si：不超过0.01%，Mn：1.40~1.60%，P≤0.01%，S≤0.006%，Als：0.020~0.060%，Nb：0.03~0.05%，N≤0.004%生产工艺：1）经常规冶炼、精炼并连铸成坯后对铸坯加热；粗轧；精轧；层流冷却；卷取；酸洗；冷轧；连续退火；热镀锌；合金化；光整。本发明在保证屈服强度为490~520MPa，抗拉强度为610~640MPa，延伸率为25~30%下，屈强比≥0.8，且粗糙度为0.9~2.0µm，镀层Fe含量9‑10%，粉化级别1‑2级，表面镀层均匀无缺陷，无微小裂纹，可见光整痕迹，镀层具备合适的强度与塑性，抗粉化性能优良。

技术领域

本发明涉及汽车用钢及其生产方法，属于600MPa级汽车车身用高屈强比结构钢及生产方法。

背景技术

随着汽车轻量化的不断发展以及乘员安全性要求的不断提高，近年来高强钢在汽车白车身中的比例及用量越来越大，其中抗拉强度大于600MPa的高强钢应用更是越来越多。而锌铁合金镀层钢板(简称GA钢板)，相比纯锌板(GI)，其具有更优良的耐蚀性、涂装性和焊接性能，广泛应用于日系轿车上。

目前，抗拉强度大于600MPa的高强钢多采用双相钢，通过添加Cr、Mo等淬透性元素得到铁素体+马氏体双相组织，由于其具有较低的屈强比，使其拥有良好的成形性能。双相钢对生产工艺极为敏感，为得到马氏体要求快的冷却速度，对设备要求也较高，加上添加的合金成本，综合成本较高。然而，对于汽车车身如纵梁、门槛加强件等，对成形要求不高，但要求高的屈服强度来保证车身的刚度，同时汽车生产厂家也想降低原料成本，因此，低合金高屈强比高强度结构钢的需求日益增加。

当前，600MPa级汽车用高强钢基本使用DP钢，尽管性能优良，但是由于其对生产工艺较为敏感，对设备要求高，综合生产成本较高。

中国专利公开号为CN 103882322的文献，公开了“一种590MPa级高强度结构钢板及其制造方法”，其主要成分为碳：0.10-0.22％；硅：0.10-0.55％；锰：0.80-1.70％；铜≤0.55％；磷≤0.025％；硫≤0.005％；铌:0.012-0.060％；钒：0.015-0.075％；钛：0.012-0.045％；铝：0.012-0.045％；铬：0.10-0.55％；钼≤0.55％；硼≤0.0045％；其余为Fe及不可避免的杂质。主要工艺路径为LF炉外精炼、板坯加热、粗轧、精轧、控冷，屈强比在0.77左右。

中国专利公开号为CN 103981441的文献，公开了一种“屈服强度≥490MPa建筑用钢及生产方法”，其组分及wt％：C：0.055～0.085％，Si：0.18～0.52％，Mn：1.25～1.60％，P≤0.020％，S≤0.012％，Als：0.015～0.05％，以及添加Ti：0.010～0.025％或Nb：0.035～0.050％中的一种或复合添加，复合添加应满足Nb+Ti：0.053～0.055％；生产步骤：铁水脱硫；转炉顶底吹炼；RH真空处理；连铸；对铸坯加热并常规保温；粗轧并高压水除磷；精轧；弛豫5～8s；层流冷却；自然冷却到室温。其屈强比为0.79。

中国专利公开号为CN 105220065的文献，公开了“一种高扩孔率低屈强比热轧高强度钢板及其制造方法”，化学元素质量百分含量为：C：0.02～0.08％；Mn：1.0～2.0％；Al：0.025～0.060％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。制造方法，其制造步骤：(1)冶炼并铸造成板坯；(2)加热；(3)轧制；(4)分段冷却；(5)卷取；(6)空冷至室温，其屈强比在0.6以下。

上述三个文献均介绍了抗拉强度在600MPa以上的热轧结构钢，但三者由于Si元素或者Mn元素含量较高。Si、Mn元素在高温下容易在表面富集，并形成氧化膜，在还原气氛中难以被还原，从而阻碍抑制层生成，严重影响镀层的粘附性。因此，均无法生产高表面质量的锌铁合金镀层板，只能用于机械、建筑方面。