[发明专利]短流程轧制锌铝镁镀层热成形钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种短流程轧制锌铝镁镀层热成形钢的方法，包括铁水脱硫、电炉(或转炉)冶炼、精炼、连铸、均热炉、轧制、层流冷却、卷取、热浸镀、光整、落料、奥氏体化和模具冲压成形淬火的步骤。本发明还公开了上述方法制备得到的短流程轧制锌铝镁镀层热成形钢。本发明相对现有技术减少了冷连轧工序，其工艺流程大大缩短，钢水经连续浇铸成中薄板坯后经短暂加热后直接轧制成薄板，工序成本大幅降低。通过较高的氢气还原和两段露点控制，可使钢板基体表面，形成细小致密的FeO和少量的Fe₃O₄氧化铁皮，表面变得更加平滑，粗糙度降低，粒度均匀，后续浸镀过程中镀液与钢基表面有较强的吸附力。

技术领域

本发明涉及热压成形领域，具体用于汽车部件的短流程轧制锌铝镁镀层热成形钢及其制造方法。

背景技术

在Zn-Al合金镀层里加入少量的Mg元素不仅能增加镀层的光泽度，细化晶粒，强化晶界，还能抑制Zn-Al合金镀层的晶界腐蚀，消除杂质元素Sn和Cd等的不良作用。因此，热镀Zn-Al-Mg合金镀层由于具有良好的耐蚀性和耐损伤性而具有广阔的应用前景。

热成形钢在高温加热成形后具有很高的抗拉强度和在高温下良好的成形性，从而可以成形复杂形状、超高强度的零件，且具有成形精确，焊接性良好，没有回弹等优点。作为汽车用钢中强度级别最高的钢种，热成形钢被广泛用于汽车防碰撞的安全部件。随着热成形技术的发展，镀层技术越来越多地应用于热成形钢。镀层可以防止成形过程中表面氧化和脱碳，还能提高漆装后的防腐蚀性能。

将锌铝镁涂镀应用到热成形工艺上，使得钢板镀层经过热冲压后保持完整，并具有良好的涂装性能。然而，传统镀层热成形钢的生产流程为：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→连续涂镀→精整包装→落料→加热→模具冲压淬火。生产工艺流程较长，成本较高。

为同时达到耐蚀性能提高和成本降低的目的，可以采用薄板坯连铸连轧工艺生产热成形钢原板，再进行热涂镀和热冲压，最终获得力学性能和镀层质量均能满足要求的汽车零部件。

由于薄板坯连铸连轧所得钢板表面与常规热轧和冷轧态表面有较大差异，需要采用新的涂镀工艺获得优良的镀层表面质量。

专利号为CN104419867A的专利发明了1250MPa级超高强锌铝镁镀层钢板，镀层化学成分重量百分数为：Al-1～15％、Mg-1～5％，Al/Mg≥1。所发明的带钢最大屈服强度为1250MPa，镀前表面经过冷轧酸洗，且后续未进行热压成形。专利号为CN106282873 A的专利公开了一种热冲压钢的合金镀层及其制备方法，合金镀层含量为：Zn-40～65％、Si-2～8％、Al-25～57％。所发明的镀层Al含量过高，不适用于大批量汽车板的连续涂镀生产管理。

发明内容

本发明的目的在于将短流程生产技术与连续热浸镀锌铝镁镀层技术有机串接，形成一种新型的短流程轧制锌铝镁镀层热成形钢的方法，达到“以热代冷”1000MPa级以上超高强度热成形钢直接热镀新型镀层，提高产品质量、降低能耗、提高生产效率、降低成本的目的。

为实现上述目的，本发明提供的短流程轧制锌铝镁镀层热成形钢的方法包括铁水脱硫、电炉(或转炉)冶炼、精炼、连铸、均热炉、轧制、层流冷却、卷取、热浸镀、光整、落料、奥氏体化和模具冲压成形淬火的步骤；

所述轧制步骤的终轧温度为800～890℃，带钢成品厚度为0.8～2.0mm，轧制过程中采用支撑辊润滑；