本申請涉及鋼材制備，尤其涉及一種高強鋼、鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼及制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著汽車輕量化發(fā)展，在汽車安全性能要求提高的基礎(chǔ)上，節(jié)能減排成為汽車發(fā)展的新趨勢。為此，汽車用鋼逐漸向先進高強鋼方向發(fā)展，其代表鋼種有雙相鋼、復(fù)相鋼和trip鋼等。雙相鋼具有高強度、高韌性，即具有很好的強度和韌性配合。另外雙相鋼具有較高強屈比、較高的延伸率和很高的加工硬化率，而且無不連續(xù)屈服現(xiàn)象。這些使其具有良好的成形加工性能，尤其是避免了深度拉伸和深沖壓加工時的局部徑縮及斷裂現(xiàn)象，特別適用于冷軋、冷沖壓等冷加工成形。

2、近年來，隨著加工零件形狀復(fù)雜性的提高，材料不僅需要具備良好的成形能力，還要具備較好的折彎、翻邊與擴孔能力。而雙相鋼由鐵素體提供鋼的延性，馬氏體則提供了強度和硬度，擴孔能力較差。因此迫切需要開發(fā)一種同時具有較高擴孔性能和良好成形性能的高強鋼，滿足擴孔和拉延成形的共同需要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N高強鋼、鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼及制備方法以解決如下技術(shù)問題：如何提高高強鋼的擴孔率。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N高強鋼，以質(zhì)量分數(shù)計，所述高強鋼的鋼基體的化學(xué)成分為：c：0.07％～0.15％，si：0.2％～0.5％，mn：1.8％～2.6％，p：≤0.01％，s：≤0.005％，al：0.1％～0.6％，cr：0.2％～0.6％，mo：0.1％～0.3％；ti：0.01％～0.04％，nb：0.01％～0.04％，余量為fe及不可避免的雜質(zhì)；

3、以體積分數(shù)計，所述鋼基體的顯微組織包括：板條狀回火馬氏體：55％～65％，等軸狀鐵素體：30％～40％，貝氏體。

4、可選的，所述板條狀回火馬氏體的晶粒尺寸為1～2μm，所述等軸狀鐵素體的晶粒尺寸為1～3μm，所述貝氏體的晶粒尺寸為0.8～1.2μm。

5、可選的，以質(zhì)量分數(shù)計，所述鋼基體的化學(xué)成分為：c：0.08％～0.13％，si：0.3％～0.4％，mn：1.9％～2.4％，al：0.2％～0.5％，cr：0.3％～0.5％，mo：0.2％～0.3％；ti：0.02％～0.04％，nb：0.01％～0.03％。

6、可選的，所述高強鋼滿足如下至少一種性能：屈服強度740mpa～990mpa，抗拉強度≥1180mpa，斷后延伸率＞7％，擴孔率＞30％。

7、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼，所述鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼包括鋼基體和附著于所述鋼基體至少部分表面的鍍鋅層；所述鋼基體包括第一方面中任意一項實施例所述的高強鋼。

8、第三方面，本申請?zhí)峁┝艘环N第二方面中所述的鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼的制備方法，所述方法包括：

9、得到具有所述化學(xué)成分的鑄坯；

10、將所述鑄坯依次進行第一加熱、軋制、冷卻及第一卷取，得到熱軋板；

11、將所述熱軋板進行冷軋，得到冷軋板；

12、將所述冷軋板進行退火和熱鍍鋅處理，得到初級鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼；

13、將所述初級鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼進行電磁感應(yīng)加熱，后立刻第二卷取，空冷或保溫罩保溫，利用卷取余熱完成馬氏體回火工藝，得到鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼。

14、可選的，所述第一加熱的溫度為1250℃～1300℃；所述軋制的終軋溫度為850℃～900℃；所述第一卷取的溫度為520℃～600℃。

15、可選的，所述冷軋的設(shè)備含有5個冷軋機架，5個所述冷軋機架的壓下分配率壓下分配率從頭至尾依次為：15％～25％、15％～25％、15％～20％、15％～20％和0.3％～1％。

16、可選的，所述將所述冷軋板進行退火和熱鍍鋅處理，得到初級鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼，包括：

17、將冷軋板進行第二加熱和均熱處理；

18、將均熱處理后的所述冷軋板進行緩冷；

19、將緩冷后的所述冷軋板進行熱浸鍍鋅，得到熱浸鍍鋅高強鋼；

20、將所述熱浸鍍鋅高強鋼進行合金化加熱，后進行光整，得到初級鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼。

21、可選的，所述第二加熱的溫度為750℃～810℃，所述均熱處理的溫度為750℃～810℃，所述緩冷的溫度為650℃～710℃，所述熱浸鍍鋅的溫度為453℃～457℃，所述熱浸鍍鋅的鋅液液面距鋅鍋上邊緣的高度為38～42mm，所述熱浸鍍鋅的帶速為70m/min～90m/min，所述合金化加熱的溫度為510℃～550℃，所述光整的延伸率為0.2％～0.6％。

22、可選的，所述電磁感應(yīng)加熱的帶鋼的初始溫度為5℃～40℃，所述電磁感應(yīng)加熱的溫度為100℃～450℃，所述電磁感應(yīng)加熱的帶鋼的速度為10m/min～250m/min。

23、本申請實施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

24、本申請?zhí)峁┝艘环N高強鋼，以質(zhì)量分數(shù)計，所述高強鋼的鋼基體的化學(xué)成分為：c：0.07％～0.15％，si：0.2％～0.5％，mn：1.8％～2.6％，p：≤0.01％，s：≤0.005％，al：0.1％～0.6％，cr：0.2％～0.6％，mo：0.1％～0.3％；ti：0.01％～0.04％，nb：0.01％～0.04％，余量為fe及不可避免的雜質(zhì)；以體積分數(shù)計，所述鋼基體的顯微組織包括：板條狀回火馬氏體：55％～65％，等軸狀鐵素體：30％～40％，貝氏體。通過合理設(shè)計鋼的化學(xué)成分，產(chǎn)生的顯微組織包括馬氏體、鐵素體以及極少量的貝氏體組織。后通過電磁感應(yīng)加熱低溫?zé)崽幚?，利用卷取余熱回火，馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體。回火過程促使硬相馬氏體中過飽和c原子向軟相鐵素體與硬相馬氏體相界面處擴散，進而釘扎相界面處鐵素體中的位錯，實現(xiàn)軟相鐵素體強度的提升。同時，硬相馬氏體中c元素的減少導(dǎo)致馬氏體相的軟化，進而提高鐵素體軟相與馬氏體軟硬相之間的協(xié)調(diào)變形能力，實現(xiàn)擴孔率的提升。特別適用于需要一定成形能力，同時需要翻邊、擴孔設(shè)計的汽車零部件。

技術(shù)特征：

1.一種高強鋼，其特征在于，以質(zhì)量分數(shù)計，所述高強鋼的鋼基體的化學(xué)成分為：c：0.07％～0.15％，si：0.2％～0.5％，mn：1.8％～2.6％，p：≤0.01％，s：≤0.005％，al：0.1％～0.6％，cr：0.2％～0.6％，mo：0.1％～0.3％；ti：0.01％～0.04％，nb：0.01％～0.04％，余量為fe及不可避免的雜質(zhì)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強鋼，其特征在于，所述板條狀回火馬氏體的晶粒尺寸為1～2μm，所述等軸狀鐵素體的晶粒尺寸為1～3μm，所述貝氏體的晶粒尺寸為0.8～1.2μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強鋼，其特征在于，以質(zhì)量分數(shù)計，所述鋼基體的化學(xué)成分為：c：0.08％～0.13％，si：0.3％～0.4％，mn：1.9％～2.4％，al：0.2％～0.5％，cr：0.3％～0.5％，mo：0.2％～0.3％；ti：0.02％～0.04％，nb：0.01％～0.03％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強鋼，其特征在于，所述高強鋼滿足如下至少一種性能：屈服強度740mpa～990mpa，抗拉強度≥1180mpa，斷后延伸率＞7％，擴孔率＞30％。

5.一種鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼，其特征在于，所述鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼包括鋼基體和附著于所述鋼基體至少部分表面的鍍鋅層；所述鋼基體包括權(quán)利要求1～4任意一項所述的高強鋼。

6.一種權(quán)利要求5所述的鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一加熱的溫度為1250℃～1300℃；和/或，

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述將所述冷軋板進行退火和熱鍍鋅處理，得到初級鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二加熱的溫度為750℃～810℃，所述均熱處理的溫度為750℃～810℃，所述緩冷的溫度為650℃～710℃，所述熱浸鍍鋅的溫度為453℃～457℃，所述熱浸鍍鋅的鋅液液面距鋅鍋上邊緣的高度為38～42mm，所述熱浸鍍鋅的帶速為70m/min～90m/min，所述合金化加熱的溫度510℃～550℃，所述光整的延伸率為0.2％～0.6％。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述電磁感應(yīng)加熱的帶鋼的初始溫度為5℃～40℃，所述電磁感應(yīng)加熱的溫度為100℃～450℃，所述電磁感應(yīng)加熱的帶鋼的速度為10m/min～250m/min。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種高強鋼、鋅鐵合金熱鍍鋅高強鋼及制備方法，屬于鋼材制備領(lǐng)域。以質(zhì)量分數(shù)計，所述高強鋼的鋼基體的化學(xué)成分包括：C：0.07～0.15％，Si：0.2～0.5％，Mn：1.8～2.6％，P：≤0.01％，S：≤0.005％，Al：0.1～0.6％，Cr：0.2～0.6％，Mo：0.1～0.3％；Ti：0.01～0.04％，Nb：0.01～0.04％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。通過合理設(shè)計鋼的化學(xué)成分，產(chǎn)生的顯微組織包括馬氏體、鐵素體以及極少量的貝氏體組織。后通過電磁感應(yīng)加熱低溫?zé)崽幚?，利用卷取余熱回火，馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體?；鼗疬^程提高了鐵素體軟相與馬氏體軟硬相之間的協(xié)調(diào)變形能力，從而實現(xiàn)擴孔率的提升。

技術(shù)研發(fā)人員：李振,王全禮,龔堅,馬家驥,吳耐,商光鵬,謝春乾,劉李斌,關(guān)建東,陳瑾,劉華賽,史昌,蔣自武,王川,李奕
受保護的技術(shù)使用者：北京首鋼股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30