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09]中华人民共和国国家知识产权局
[43]公开日 5月30日
[12]创造专利申请公布说明书
[-21]申请号 10098399．7
[51]Int．C1．
C22C38／06囱瞄: 01)
C21D 9／52囱瞄: 01)
B21B 37／74囱师: 01)
B21B 37／48囱∞既01)
B21D 5／00蛳．01)
C21D 8／02 e ．01)
[11]公开号CN 1970810A
1-54]创造名称
一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺
[57]摘要
本创造的公开了一种热镀锌烘烤硬化钢薄板
CSP生产工艺, 包括炼钢工序、 连铸工序、 均热工
序、 热连轧工序、 卷取工序、 酸洗冷轧工序、 镀锌
工序, 所述的硬化钢的化学重量成分为: 0．055％≤
C≤0．075％; Si40．03％: 0．25％≤Mn≤0．35％: P
≤0．015％; S40．012％; 0．015％≤A1。≤0．045％;
0．015％≤B40．035％; 其余为Fe和杂质元素。本
创造与现有技术相比: 能够高效、 低成本的生产热
镀锌烘烤硬化钢。本创造生产的热镀锌烘烤硬化钢
性能满足相关标准要求, 可应用于汽车生产。
权利要求书
第1／1页
1、 一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺, 包括炼钢工序、 连铸工序、
均热工序、 热连轧工序、 卷取工序、 酸洗冷轧工序、 镀锌工序, 其特征在于:
所述的硬化钢的化学重量成分为: 0．055％≤C≤0．075％; Si≤0．03％; 0．25％
≤Mn≤0．35％; P≤0．015％; S≤0．012％; 0．015％≤A: 【。≤0．045％: 0．015％≤
B≤0．035％; 其余为Fe和杂质元素。
2、 根据权利要求l所述的一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺, 其特
征在: 在均热工序工序中, 均热温度为1100～1150℃。
3、 根据权利要求1所述的一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产1: 艺, 其特
征在: 在热连轧工序中, 终轧温度900～950℃; 采用7机架热轧, 相对压下率
为F1: 40——50％; F2’F3: 30”37％; F4、 F5: 15、 25％: F6’F7: 10、 18％。
4、 根据权利要求1所述的一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CS[, 生产工艺, 其特
征在: 在卷取工序中, 采用多段式控制冷却, 首先由终轧温度快速冷却到’720～
760℃; 自然冷却4～8s, 卷曲温度为650～’700℃。
5、 根据权利要求l所述的一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺, 其特
征在: 在酸洗冷轧工序中, 采用4机架冷轧, 相对压下率为STDl: 30～37％:
STD2: 35～40％; STD3: 30～35％; STD41．0．1～CI．5％:
6、 根据权利要求1所述的一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSF·生产工艺, 其特
征在: 在镀锌工序中, 连续退火炉温830～850℃; 光整延伸率1．2一1．5％。
说 明 书
第1／7页
一种热镀锌烘烤硬化钢薄板CSP生产工艺
技术领域:
本创造属于短流程薄板坯连铸连轧(CSF, )生产工艺这一技术领域,
特别属于一种220MPa级热镀锌烘烤硬化钢生产工艺这一技术领域。
背景技术:
烘烤硬化(BH)钢是一种广泛应用于制造汽车大型覆盖件的汽车
用钢, 是将冲压用钢的深冲性能和合金元素(P、 Mn)固溶强化机制相
结合, 并经过烘烤硬化的强硬化机制而获得强度、 深冲性与抗凹性等
综合性能优异的冷轧钢板, 具有原始屈服应力低、 成型性好、 冲压成
形烘烤后屈服应力增大和强度提高等特点, 完全符合汽车车体生产工
艺及使用的要求。
BH钢板的开发和应用是紧密结合汽车制造工艺进行的。美国内陆
钢铁公司最早利用冲压时的应变和喷漆烘烤时的温度条件, 开发出BH
钢板, 提高了汽车钢板构件的强度。现在, 该公司已经能够分别进行
生产低碳钢、 含磷钢和超低碳钢3个化学成分系列的BH钢种; 德国蒂
森钢铁公司在20世纪80年代末期已经能够系列化、 标准化地生产: BH
钢板, 并同德国大众、 宝马、 戴姆勒一奔驰和瑞典沃尔沃等汽车公司合
作, 进行高强度BH钢板成形性和实际应用的研究开发工作。法国阿塞
勒集团是当今世界最大的汽车板生产商, 该公司可生产160～300MPa,
级别的BH钢板; 日本各大钢铁公司在20世纪80年代就普遍生产BH
钢板, 可是当前一般采用连铸、 热轧、 连续退火的生产工艺进行生产,
生产效率低。
创造内容:
10098399．7 说 明 书第2／7页
本创造所要解决的技术问题是提供一种生产效率高的热镀锌烘烤
硬化钢薄板CSP生产工艺。
本创造解决技术问题的技术方案为: 一种热镀锌烘烤硬化钢薄板
CSP生产工艺, 包括炼钢工序、 连铸工序、 均热工序、 热连轧工序、 卷
取工序、 酸洗冷轧工序、 镀锌工序, 所述的烘烤硬化钢的化学重量成
分为: O．055％≤C≤O．075％; Si≤O．03％; O．25％≤Mn≤0．35％; P
≤O．015％; S≤0．012％; 0．015％≤A1。≤0．045％; 0．015％≤B≤0．035
％; 其余为Fe和杂质元素。
在均热工序工序中, 均热温度为1100～1150℃。
在热连轧工序中, 终轧温度900～950℃; 采用7机架热轧, 相对
压]i率为F1: 40——50％; F2’F3: 30、 37％; F4、 F5: 15’25％; I了6、 F7: 10’18％。
在卷取工序中, 采用多段式控制冷却, 首先由终轧温度快速冷却
到720～760℃; 自然冷却4～8s, 卷曲温度为650～700℃。
在酸洗冷轧工序中, 采用4机架冷轧, 相对压下率为STDl: 30～
37％; STD2: 35～40％; STD3: 30～35％; STD4: 0．1～0。5％:
在镀锌工序中, 连续退火炉温830～850℃; 光整延伸率1．2一1．5
％。
本创造钢的成分在低C钢的基础上, 采用硼合金化, 严格控制各
合金元素含量, 本创造生产出的热镀锌烘烤硬化钢板的显微组织是以
铁素体+少量细珠光体为主, 同时还可能含有少量粒状贝氏体和少量渗
碳体等组织。
本创造采用CSP薄板坯连铸连轧短流程配合酸洗、 冷轧、 连续退
火和热镀锌工艺生产220MPa, 级别的烘烤硬化钢板。220MPa, 级热镀锌烘
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说明书第3／7页
烤硬化钢板产品性能为: 陆: : 220～280MPa, R。: 340～400MPa, Aso≥32％,
r。。≥1．2, n。。≥O．1 5, BH≥35。与传统连铸、 热轧流程的生产工艺相比,
由于CSP流程较短, 生产效率大大提高。
要本创造与现有技术相比: 能够高效、 低成本的生产热镀锌烘烤
硬化钢。本创造生产的热镀锌烘烤硬化钢性能满足相关标准要求, 可
应用于汽车生产。
具体实施方式:
非限定实施例如下:
本创造所用CSP生产线长约400米、 酸洗冷轧线长250m、 镀锌线
长300m、 成品卷宽度为1200mm, 厚度0．7mm, 最大卷重22．4吨。
热镀锌烘烤硬化钢性能按欧洲标准EN 10292: 进行检验。
实施例l:
1、 炼钢工序: 炼钢炉采用容量为120吨的转炉, 出钢量为125吨,
出钢温度1655℃; 对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼, 采
用升温、 加合金调整成分、 钙处理等常规方法, 使精炼结束后的钢水
成分重量百分比控制为: C: 0．07、 Si: 0．02、 Mn: 0．28、 P: 0．012、
S: 0．002、 B: 0．0026、 Al s: 0．028, 钢水温度1610℃。
2、 连铸工序: 钢水过热度35℃, 采用漏斗形结晶器, 该结晶器为
液压振动, 铸坯拉速3．5m／min, 铸坯厚度为’70mm。
3、 均热工序: 铸坯经过二冷段冷却后进入均热炉, 均热炉长度
268m, 铸坯进炉温度930℃、 出炉温度1130。C, 铸坯停留时间30min。
4、 热连轧工序: 铸坯出均热炉后, 经过除鳞机去除表明氧化皮进
入7机架热连轧机组, 相对压下率为F1: 40％; F2’F3: 30％; F4’F5:
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10098399．7 说 明 书第4／7页
15％; F6’F7: 10％。开轧温度1100℃、 终轧温度9lO℃, 轧制平均速度
为800m／min, 热轧厚度为2．7ⅡⅡn。
5、 卷取工序: 上述热轧板经层流冷却进入卷取机, 连续冷却段
冷却速度约为35℃／s, 卷取温度为690℃。
6、 酸洗冷轧工序: 热轧卷开卷后进入酸洗槽, 酸洗速度166m／‘min,
然后进入4机架冷连轧机组, 相对压下率为STDl: 30％; STD2: 35％;
STD3: 30％; STD4: 0．1％; 冷轧后卷取。
7、 镀锌工序: 轧硬卷开卷进入连续退火炉, 退火温度840℃, 线
速度120m／min, 光整延伸率1．5％。
表1: 实施例1典型成分(wt．, ％)
C
Si
Mn
P
S
B
Al s
0．07
0．02
0．28
0．012
0．002
0．0026
0．028
实施例2:
1、 炼钢工序: 炼钢炉采用容量为120吨的转炉, 出钢量为125吨,
出钢温度1655℃; 对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼, 采
用升温、 加合金调整成分、 钙处理等常规方法, 使精炼结束后的钢水
成分重量百分比控制为: C: 0．064、 Si: 0．02、 Mn: 0．29、 P: 0．008、
S: 0．0037、 B: 0．0031、 A1 s: 0．049, 钢水温度1610℃。
2、 连铸工序: 钢水过热度35℃, 采用漏斗形结晶器, 该结晶器为
液压振动, 铸坯拉速3．5m／min, 铸坯厚度为70mm。
3、 均热工序: 铸坯经过二冷段冷却后进入均热炉, 均热炉长度
268m, 铸坯进炉温度930℃、 出炉温度1130℃, 铸坯停留时间30min。
4、 热连轧工序: 铸坯出均热炉后, 经过除鳞机去除表明氧化皮进
6
10098399．7 说 明 书第5／7页
入7机架热连轧机组, 相对压下率为F1: 40％; F2”F3: 30％; F4、 F5:
15％; F6’F7: 10％。开轧温度1100℃、 终轧温度910℃, 轧制平均速度
为800m／min, 热轧厚度为2．’7mm。
5、 卷取工序: 上述热轧板经层流冷却进入卷取机, 连续冷却段
冷却速度约为35℃／s, 卷取温度为690℃。
6、 酸洗冷轧工序: 热轧卷开卷后进入酸洗槽, 酸洗速度166m／min,
然后进入4机架冷连轧机组, 相对压下率为STDl: 30％; STD2: 35％;
STD3: 30％; STD4: 0．1％; 冷轧后卷取。
7、 镀锌工序: 轧硬卷开卷进入连续退火炉, 退火温度840℃, 线
速度120m／min, 光整延伸率1．5％。
表2: 实施例2典型成分(wt．, ％)
C
Si
Mn
P
S
B
Al s
0．064
0．02
0．29
0．008
0．0037
0．003l
0．049
实施例3:
1、 炼钢工序: 炼钢炉采用容量为120吨的转炉, 出钢量为125吨,
出钢温度1655℃; 对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼, 采
用升温、 加合金调整成分、 钙处理等常规方法, 使精炼结束后的钢水
成分重量百分比控制为: C: 0．074、 Si: 0．03、 Mn: 0．32、 P: 0．0095、
S: 0．002、 B: 0．0033、 Als: 0．052, 钢水温度1610℃。
2、 连铸工序: 钢水过热度35℃, 采用漏斗形结晶器, 该结晶器为
液压振动, 铸坯拉速3．5m／min, 铸坯厚度为70mm。
3、 均热工序: 铸坯经过二冷段冷却后进入均热炉, 均热炉长度
268m, 铸坯进炉温度930℃、 出炉温度1130℃, 铸坯停留时间30min。
7
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4、 热连轧工序: 铸坯出均热炉后, 经过除鳞机去除表明氧化皮进
入7机架热连轧机组, 相对压下率为F1: 40％; F2”F3: 30％; F4’F5:
15％: F6’F7: 10％。开轧温度1 100℃、 终轧温度91()。C, 轧制平均速度
为800m／min, 热轧厚度为2．7IIlIll。
5、 卷取工序: 上述热轧板经层流冷却进入卷取机, 连续冷却段
冷却速度约为35℃／s, 卷取温度为690℃。
6、 酸洗冷轧工序: 热轧卷开卷后进入酸洗槽, 酸洗速度166m／‘min,
然后进入4机架冷连轧机组, 相对压下率为STDl: 30％; STI)2: 35％;
STD3: 30％; STD4: 0．1％; 冷轧后卷取。
7、 镀锌工序: 轧硬卷开卷进入连续退火炉, 退火温度840。C, 线
速度120m／min, 光整延伸率1．5％。
表3: 实施例3典型成分(wt．, ％)
C
Si
Mn
P
S
B
Al s
O．074
0．03
0．32
0．0095
0．002
0．0033
0．052
实施例4:
1、 炼钢工序: 炼钢炉采用容量为120吨的转炉, 出钢量为125吨,
出钢温度1655℃; 对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼, 采
用升温、 加合金调整成分、 钙处理等常规方法, 使精炼结束后的钢水
成分重量百分比控制为: C: 0．069、 Si: 0．03、 Mn: 0．30、 P: 0．011、
S: 0．0037、 B: 0．0026、 A1s: 0．036, 钢水温度1610℃。
2、 连铸工序: 钢水过热度35℃, 采用漏斗形结晶器, 该结晶器为
液压振动, 铸坯拉速3．5m／min, 铸坯厚度为70mm。
3、 均热工序: 铸坯经过二冷段冷却后进入均热炉, 均热炉长度
R
10098399．7 说 明 书第7／7页
268m, 铸坯进炉温度930℃、 出炉温度1130℃, 铸坯停留时间30min。
4、 热连轧工序: 铸坯出均热炉后, 经过除鳞机去除表明氧化皮进
入7机架热连轧机组, 相对压下率为F1: 40％; F2”F3: 30％; F4、 F5:
15％: F6’F7: 10％。开轧温度1100℃、 终轧温度910℃, 轧制平均速度
为800m／min, 热轧厚度为2．7Hun。
5、 卷取工序: 上述热轧板经层流冷却进入卷取机, 连续冷却段
冷却速度约为35℃／s, 卷取温度为690℃。
6、 酸洗冷轧工序: 热轧卷开卷后进入酸洗槽, 酸洗速度166m／’min,
然后进入4机架冷连轧机组, 相对压下率为STDl: 30％; siFD2: 35％;
STD3: 30％; STD4: 0．1％; 冷轧后卷取。
7、 镀锌工序: 轧硬卷开卷进入连续退火炉, 退火温度840℃, 线
速度120m／min, 光整延伸率1．5％。
表4: 实施例4典型成分(wt．, ％)
C
Si
Mn
P
S
B
A1 s
O．069
0．03
0．3
0．011
0．0037
0．()026
0．036
实施例卜4的生产的热镀锌烘烤硬化钢典型性能如表5所示:
表5:
序号
R峨: 巾口a
兄．／]VlPa
&7％
n80
lr％a
BH／MPa．
实施例1
230
370
33．5
0．194
1, 44
55
实施例2
225
365
02．O
0．195
1．00
55
实施例0
230
070
33．5
O．193
1．40
05
实施例4
230
375
37．0
0．1g2≯
1．30
65
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