本發(fā)明屬于鍍鋅板制造領(lǐng)域，尤其涉及一種適合淬火的合金化鍍鋅板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：隨著節(jié)能、環(huán)保要求的不斷提高，汽車家電行業(yè)對(duì)于鋼鐵材料提出了更高的要求，鋼鐵材料不斷向著高強(qiáng)度、長(zhǎng)壽命的方向發(fā)展，強(qiáng)度、壽命的提高可以節(jié)約能源、資源，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。強(qiáng)度的提高主要是通過相變強(qiáng)化來實(shí)現(xiàn)，如馬氏體鋼、雙相鋼等等，壽命的提高主要是防腐，通過表面保護(hù)層來實(shí)現(xiàn)，常見的是鍍鋅，后來發(fā)展到合金化鍍鋅板，大大提高了鋼板的防腐蝕性能。但鋼鐵材料強(qiáng)度的提高，帶來了韌性和沖壓成型性能的下降，為解決這個(gè)矛盾，發(fā)明了熱壓成型技術(shù)，即將鋼板加熱到奧氏體區(qū)，利用鋼板在高溫下的良好成型性能完成成型和淬火，得到強(qiáng)度很高的零件。熱壓成型技術(shù)雖然解決了強(qiáng)度和成型性能之間的矛盾，但是其成本高、表面質(zhì)量較差，工藝復(fù)雜，不適合大范圍的推廣。本發(fā)明采用創(chuàng)新的成分設(shè)計(jì)，合金化鍍鋅鋼板產(chǎn)品具有良好的成型性能和優(yōu)良的感應(yīng)淬火性能，成品感應(yīng)淬火之后具有很高的強(qiáng)度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服上述問題和不足而提供一種淬火熱浸鍍合金化鍍鋅板及其制造方法，該鋼板可以通過后續(xù)的加熱淬火實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化，從而實(shí)現(xiàn)減少材料使用量，節(jié)約能源、資源、較少溫室氣體排放的目的。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種淬火合金化鍍鋅鋼板，該鋼板的基體成分按重量百分比計(jì)如下：C0.08％～0.65％，Si0.01％～2.0％，Mn0.80％～3.00％，P≤0.020％，S≤0.020％，Al0.02％～1.00％，含有Cr0.50％～1.50％，Mo0.15％～1.50％，Ni0.50％～2.00％，Cu0.20％～0.80％，B0.001％～0.005％中的至少一種，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素；該鋼板的鍍層為鐵-鋅合金。該鋼板的基體成分還含有V0.10％～0.50％，Ti0.02％～0.20％，Nb0.02％～0.20％，Ca0.0005％～0.002％，Mg0.0005％～0.002％中的至少一種。鋼板的基體組織為馬氏體體積分?jǐn)?shù)50％～100％+鐵素體體積分?jǐn)?shù)0％～50％。本發(fā)明鋼板的基體成分設(shè)計(jì)理由如下：C0.08％～0.65％，碳在本發(fā)明的鋼中不以固溶強(qiáng)化為主，但影響所有的相變過程，并控制最終的組織和力學(xué)性能。不同的組織轉(zhuǎn)變對(duì)于碳含量的要求差異很大，如為保證有較大的鐵素體轉(zhuǎn)變區(qū)，需控制其在較低含量；為保證馬氏體轉(zhuǎn)變的順利進(jìn)行，需要一定的碳含量；為保證過冷奧氏體的穩(wěn)定性，需要其有較高的碳含量；為保證焊接性能，要求限制碳含量。Si0.01％～2.00％，是非碳化物形成元素，具有較高的固溶強(qiáng)化效果，可促進(jìn)C向奧氏體富集，對(duì)鐵素體中固溶的C有“清除”和“凈化”作用，Si不溶于滲碳體，因此能夠阻礙通過碳擴(kuò)散反應(yīng)的奧氏體 -滲碳體轉(zhuǎn)變，穩(wěn)定奧氏體，使得殘余奧氏體在室溫下得以穩(wěn)定存在。此外，Si可抑制馬氏體板條間碳化物的析出，從而有利于獲得馬氏體板條間存在殘余奧氏體的組織。Mn0.80～3.00％，錳是典型的奧氏體穩(wěn)定化元素，可提高鋼的淬透性，并起到一定的固溶強(qiáng)化作用，Mn作為擴(kuò)大γ相區(qū)的元素，會(huì)降低A3、A1臨界點(diǎn)，可推遲珠光體轉(zhuǎn)變并降低貝氏體轉(zhuǎn)變溫度，但同時(shí)也推遲并延長(zhǎng)鐵素體轉(zhuǎn)變，使貝氏體區(qū)右移，從而使鋼種對(duì)控冷工藝條件的敏感性略為減小。高的Mn含量易在雙相組織中引起強(qiáng)化相帶狀分布，從而造成性能的不均勻。P≤0.020％，鋼中的雜質(zhì)，越少越好。S≤0.020％，鋼中的雜質(zhì)元素，越少越好。Al0.02％～1.00％，對(duì)奧氏體形態(tài)的影響與Si相似，也是作為非碳化物形成元素，促進(jìn)C向奧氏體富集并抑制滲碳體的析出。Al還可形成AlN析出，起到一定的細(xì)化晶粒作用。Cr0.5-1.5％能夠有效提高鋼的淬透性和防止高溫表面氧化。Mo0.15-1.50％Mo有效地提高鋼的淬透性，還能夠強(qiáng)化晶界。含量小于0.15％難以起到上述作用，但含量過高則上述作用效果飽和，且成本較高。Ni0.5-2.0％Ni是奧氏體化穩(wěn)定元素，可以有效降低Ms點(diǎn)，同時(shí)可以提高材料塑性和低溫韌性，但Ni價(jià)格高。Cu0.20-0.80％通過析出ε-Cu實(shí)現(xiàn)析出強(qiáng)化，提高鋼的強(qiáng)度。B0.001-0.005能夠顯著提高鋼的淬透性和凈化晶界。含量低于 0.001％時(shí)以上作用不明顯，高于0.0050％時(shí)作用增加不明顯。因此，如添加，B含量應(yīng)控制在0.001-0.0050wt％范圍V0.10-0.50％，Ti0.02-0.20％，Nb0.02-0.20％，對(duì)晶粒細(xì)化、相變行為、奧氏體中C富集發(fā)揮顯著作用。固溶狀態(tài)的Nb延遲熱變形過程中靜態(tài)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和奧氏體向鐵素體的相變，從而擴(kuò)大動(dòng)態(tài)再結(jié)晶終止溫度和Ac3之間的溫度范圍，為在未再結(jié)晶區(qū)軋制提供了便利。Nb與C和N結(jié)合形成細(xì)小的碳氮化物也可延遲再結(jié)晶，阻止鐵素體晶粒長(zhǎng)大，從而具有強(qiáng)的細(xì)晶強(qiáng)化效果和較強(qiáng)的析出強(qiáng)化效果。Ti、V具有析出強(qiáng)化的作用。Ca0.0005-0.002％，Mg0.0005-0.002％，能夠凈化鋼質(zhì)，改性?shī)A雜物，提高鋼的綜合力學(xué)性能。一種淬火合金化鍍鋅鋼板的制造方法，鋼板經(jīng)過冶煉—連鑄—熱軋—酸洗—冷軋后，在連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線上進(jìn)行再結(jié)晶退火+熱鍍鋅+鋅層合金化處理，熱軋終軋溫度大于880℃，可以避免兩相區(qū)軋制，卷取溫度550℃～680℃，可以細(xì)化熱軋鋼板的組織，同時(shí)避免高溫氧化對(duì)于鋼板表面質(zhì)量的影響。熱鍍鋅加熱溫度在奧氏體化溫度以下，避免因產(chǎn)生奧氏體而在隨后的冷卻過程中出現(xiàn)馬氏體、貝氏體等強(qiáng)化相。冷軋壓縮比大于40％，熱鍍鋅加熱溫度控制在奧氏體化溫度以下，熱鍍鋅后的鋅層合金化使鋅層完全轉(zhuǎn)化為鋅鐵合金，斷后伸長(zhǎng)率在28％以上，該合金化鍍鋅板具有優(yōu)良的加工成形性能。熱鍍鋅再結(jié)晶退火加熱溫度控制在奧氏體化溫度以下。再結(jié)晶退火加熱溫度控制在奧氏體化溫度以下，之后將合金化鋼板沖壓成零 件，對(duì)其淬火處理，所述淬火加熱方式為感應(yīng)加熱或傳導(dǎo)加熱，加熱溫度為750℃～950℃，兩相區(qū)加熱或者奧氏體區(qū)加熱，冷卻方式是噴氣冷卻或噴霧冷卻或噴水冷卻，冷卻速度大于10℃/s。零件強(qiáng)度要求較高的部分以較快的速度冷卻，零件強(qiáng)度要求相對(duì)較低韌性要求較高的部分，以相對(duì)較慢的速度冷卻，也可以將冷卻終點(diǎn)選擇在較高的溫度，即強(qiáng)度和冷卻速度需要匹配；零件淬火部位的抗拉強(qiáng)度大于1000MPa，伸長(zhǎng)率大于10％，零件強(qiáng)度不同部分之間的組織性能有著均勻的過渡?？梢砸罁?jù)零件對(duì)于強(qiáng)度的要求選擇加熱溫度和冷卻速度，兩相區(qū)加熱，可以控制奧氏體的含量，從而控制馬氏體的含量。冷卻速度較高，可以保證奧氏體在冷卻的過程中基本發(fā)生鐵素體、珠光體轉(zhuǎn)變，控制冷卻速度和冷卻終點(diǎn)溫度，可以控制奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，冷卻速度相對(duì)較慢、終點(diǎn)溫度較高，可以獲得貝氏體組織，鋼的強(qiáng)度相對(duì)較低、韌性較好，冷卻速度相對(duì)較快、冷卻終點(diǎn)溫度較低，可以獲得馬氏體組織，鋼的強(qiáng)度較高。本發(fā)明的有益效果在于：采用本發(fā)明提供的的方法生產(chǎn)的合金化鍍鋅鋼板具有優(yōu)良的沖壓成型性能，同時(shí)在成型后具有良好的淬火性能，可以得到強(qiáng)度達(dá)到1000MPa以上的零件，并能夠有效的節(jié)約能源和資源。具體實(shí)施方式下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)技術(shù)方案的組分配比，進(jìn)行板經(jīng)過冶煉—連鑄 —熱軋—酸洗—冷軋后，在連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線上進(jìn)行再結(jié)晶退火+熱鍍鋅+鋅層合金化處理，之后沖壓，淬火。本發(fā)明實(shí)施例鋼的成分見表1。本發(fā)明實(shí)施例鋼的主要工藝參數(shù)及性能見表2。表1本發(fā)明實(shí)施例鋼的成分實(shí)施例CSiMnAlCrMoNiCuBVTiNbCaMg10.080.351.50.022.00.0320.090.011.60.50.30.00230.130.32.10.020.30.20.040.00340.140.152.80.030.550.150.42.30.040.50.0030.0010.00160.171.52.00.10.30.0570.170.53.50.060.20.0780.202.02.50.030.00590.230.21.70.30.40.0010.020.02100.250.51.01.00.30.40.050.02110.300.73.00.050.50.6120.401.80.80.61.00.8130.500.81.20.81.51.80.0005140.651.01.40.041.50.0005表2本發(fā)明實(shí)施例鋼的主要工藝參數(shù)及性能當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3