[发明专利]高延伸率420MPa级热镀锌低合金高强钢及其生产方法

说明书

本发明涉及一种高延伸率420MPa级热镀锌低合金高强钢及其生产方法，钢中化学成分按重量百分比计为：C0.060％～0.080％、Si0.15％～0.21％、Mn0.85％～1.05％、Ti0.015％～0.030％、Nb0.035％～0.050％、V0.005％～0.015％、Al0.02％～0.06％、P0.10％～0.25％、S≤0.010％，其余为Fe和不可避免杂质。本发明的热镀锌低合金高强钢具有屈服强度低、高延伸率、良好成型性等特点，通过合理的、低成本成分设计并有效地控制各工序的关键工艺参数，生产满足汽车厂个性化选材的需要，力学性能满足汽车厂特殊要求的产品。

技术领域

本发明涉及冶金生产技术领域，特别涉及一种高延伸率420MPa级热镀锌低合金高强钢及生产方法。

背景技术

2018年我国汽车销量已连续10年居全球第一，每年以两位数的速度快速增长。随着汽车产量的爆发性增长，环境和能源危机日益加剧，节能减排已成为汽车制造业面临的重大问题。减少燃油消耗和降低排放的有效措施之一是汽车轻量化，大量的实验结果表明：乘用车自重每减轻10％，油耗下降6％～8％。然而，轻量化和汽车安全性是相悖的，既减轻自重实现轻量化而又保证汽车安全的方法是应用各种先进的高强钢材料。

近年来，为适应现代汽车工业减重、节能、安全的发展需求，国内外具备生产高强钢的钢铁企业都在加大汽车用热镀锌高强度钢板的研制与开发力度。在汽车制造中，热镀锌低合金高强钢使用比例逐步提升，低合金高强钢具有高的强度和高的屈强比，以其优异的力学强度、延展性能以及焊接性能广泛得以应用。

汽车用420MPa级热镀锌低合金高强钢作为低合金高强钢的较高强度级别，这种钢具有良好的成形性能和较高的强度，主要用于汽车结构件和加强件的制造。由于各汽车厂车型不同，零部件要求不同从而导致原料的要求也不尽相同，为满足使用过程中零件成形稳定性，对材料的延伸率提出更高的要求。因此在现有产品的基础上，需开发一种更优产品性能低屈服高延伸率的产品，满足客户不同的需求提供个性化产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高延伸率420MPa级热镀锌低合金高强钢及其生产方法，本发明的热镀锌低合金高强钢具有屈服强度低、高延伸率、良好成型性等特点，通过合理的、经济的、低成本成分设计并有效地控制各工序的关键工艺参数，生产满足汽车厂个性化选材的需要，力学性能满足汽车厂特殊要求的产品。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

高延伸率420MPa级热镀锌低合金高强钢，钢中化学成分按重量百分比计为：C0.060％～0.080％、Si 0.15％～0.21％、Mn 0.85％～1.05％、Ti 0.015％～0.030％、Nb0.035％～ 0.050％、V 0.005％～0.015％、Al 0.02％～0.06％、P 0.015％～0.025％、S≤0.010％，其余为 Fe和不可避免杂质。

合金元素Si、Mn、P固溶强化元素，在钢中通过原子替代方式从而增加材料强度；合金元素Nb、V、Ti与钢中的C、N、O等有极强的亲和力，形成稳定的碳化物、氮化物，所形成的碳化物、氮化物阻碍晶粒的长大，钢中添加合金元素Nb、Ti使得晶粒长大温度升高，能显著起到细化晶粒的作用，同时所形成的碳化物、氮化物在钢中的析出，对强度的提高有一定的作用。

产品屈服强度400～480MPa，抗拉强度为470～590MPa，延伸率≥18％。

高延伸率420MPa级热镀锌低合金高强钢的制备方法，生产工艺流程为：(炼钢)铁水预处理→转炉冶炼→炉外精炼→连铸→(热轧)加热→粗轧→精轧→控制冷却→卷取→(冷轧)开卷→酸洗、冷连轧→连续退火、镀锌→镀后处理→卷取→取样→检验→包装出厂。

具体包括如下步骤：

1)冶炼工艺：

转炉冶炼，终点目标温度：第一炉1671～1685℃，钢包温度1616～1630℃；