[发明专利]屈服强度220MPa级热镀锌高强钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车车身结构件用钢，尤其涉及一种屈服强度220MPa级汽车车身复杂结构件用热镀锌高强钢及其生产方法。

背景技术

现代汽车结构、性能和技术的重要发展方向是减重、节能、降低排放和提高安全性。汽车的重量和能源消耗成线性关系。据统计，汽车重量每降低1％则燃耗可降低0.6～1.0％。汽车减重的途径之一就是车身用材料的减薄。但是，必须首先提高材料的强度，保证制件的可靠性。高强度钢板的生产应用，满足了汽车生产的这种需要。国外汽车车身应用高强度钢板已相当普遍，约占车身用钢板总质量的30％，主要用在车门、发动机盖、行李箱盖、保险杠、车架等冲压件中；同时，随着汽车对抗腐蚀性的要求，热镀锌板也越来越广泛的用于汽车车身覆盖件的内、外板。因此，既具有高强度，又有良好耐蚀性的热镀锌高强度钢板越来越广泛的应用到汽车车身的各个部件上。

而屈服强度220MPa级深冲热镀锌高强度钢兼有较高的强度和良好的深冲性能，以及优异的耐蚀性和抗冲撞性，因此越来越多的用于车身的内外板、结构件等变形较复杂、强度要求较高的零件，逐渐成为汽车车身用钢的主流。屈服强度220MPa级汽车用热镀锌高强度钢的性能要求是：屈服强度Rp0.2：220～280MPa，抗拉强度Rm：340～420MPa，延伸率A80mm≥32％，r值≥1.5，n值≥0.17。

针对屈服强度220MPa级汽车用热镀锌高强度钢的力学性能和成形性、抗二次加工脆性及耐蚀性的要求，需解决的技术问题是：（1）在钢种的化学成分设计上，既要保证产品具有较高强度，又要保证具有良好的深冲性能。（2）工艺设计上，需要采用合适的轧制和退火以及热镀锌工艺，从而保证产品具有良好的耐蚀性和抗二次加工性能。

国内外的一些钢铁企业和研究机构也正在开展此类类似产品的研究工作，以满足汽车工业的需要。

申请号为200610030716.1的中国专利“一种罩式炉生产冷轧高强度超深冲钢板及其制造方法”，其化学成为：C≤0.006，Si≤0.30，Mn 0.15～1.40，P≤0.08，S≤0.02，N 0.001～0.005，Al0.03～0.06，B 0.0003～0.002，Ti和Nb其加入量分别为：Ti-(48/14)N＝(0.005～0.015)、Nb-(93/12)C＝(0～0.03)，余量Fe和不可避免杂质；按上述成分冶炼、铸坯；1100～1250℃加热后轧制，在A_r3以上温度的单相奥氏体区终轧；冷轧，冷轧压下率73％以上；退火，全氢或氮氢罩式炉退火，温度690-730℃；退火后平整。该发明钢板强度级别达390MPa，具有高延伸率和r值和高抗二次加工脆性的能力，韧脆转变温度小于-40℃。然而，该钢采用罩式退火工艺，成本较高，而且韧脆转变温度较高，不能满足车身在低温环境下的抗二次加工脆性。并且该钢属于无镀层产品，耐蚀性较差。

申请号为JP621461121的日本专利“一种深冲冷轧无间隙原子钢板的制造方法“，其主要化学成分为：C≤0.005，Mn 0.001～0.5，Si≤0.02，N≤0.007，酸溶铝≤0.1以及适量的Zr和Ti。上述钢在1000℃热轧，在≥A₁转变点≤720℃终轧，冷轧变形率为60～95%，该钢加热到再结晶温度～A_C3转变点进行连续退火。该钢加入了Zr这种贵重合金，成本较高；冷轧变形率达到了95%，如此大的变形率给冷轧造成困难，而且造成能源浪费；另外，该钢也是无镀层产品，所以耐蚀性较差，不能满足车身对耐蚀性能的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足提供一种成本低、深冲性能良好、抗二次加工脆性优良、耐蚀性好的屈服强度220MPa级热镀锌高强钢及其生产方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：

屈服强度220MPa级热镀锌高强钢，其化学成分按重量百分比计组成为：C：0.0008～0.003%，Si：0.07～0.10%，Mn：0.35～0.50%，P：0.04～0.06％，Al：0.015～0.040％，Ti：0.02～0.04%，Nb：0.02～0.035%，B：0.0005～0.002%，S≦0.005%，N≦0.004％，O≦0.0030%，余量Fe和不可避免杂质。

上述方案中，所述屈服强度220MPa级热镀锌高强钢的厚度为0.60～2.0mm。

上述方案中，Si：0.082～0.088%。

上述方案中，Mn：0.35～0.45%。