本发明涉及汽车用钢板的生产方法，属于钢铁冶炼技术领域，具体的涉及一种汽车用电镀锌高强度低合金钢板hc340la+ze的生产方法。
背景技术：
在汽车轻量化的推动下，铝合金、镁合金、塑料等零部件的使用比例逐年增加。但是全世界每年生产10亿多吨各种金属，其中钢铁约占80％。因而，在可以预见的将来，钢和铁作为结构材料仍将保持其主导地位。在满足降低车重、减少排放、降低油耗和同时稳定制造成本的前提下，利用高强度低合金钢代替普通的碳素钢，即通过使用性能更优、用量更少的高强度低合金钢将会是当今能源缺乏、环境污染严重和矿物资源匮乏下一项具有深远意义的战略措施。高强度低合金钢使用较低的合金元素获得较为优良的综合性能，其屈服强度大约是普通碳素钢的3倍。这就标明高强度低合金钢的使用既可大量节约钢材消耗，又可减轻对资源、能源、环境的压力。
近年来，随着汽车产量以及保有量的持续增加，人们对如何提高汽车的使用寿命以及耐腐蚀能力也提出了严格要求。汽车在行驶过程中受到了化冰盐水、包括湿热地区在内的大气以及包括酸雨在内的水等的腐蚀，为了提高汽车的耐蚀性和降低汽车的成本，世界各国对汽车的耐蚀性都提出了严格规范，比如美国、日本提出了耐表面腐蚀5年以及耐穿孔腐蚀10年的要求。这一问题促进了镀锌钢板的发展，并且在汽车工业的应用越来越广泛。当钢材表面的漆层受到破损时，镀锌钢板依然可以保持优良的耐蚀性能。因此，电镀锌低合金高强度钢满足材料的结构承载，在汽车制造领域具备较广的应用前景。
中国发明专利申请(申请公布号：cn103805841a，申请公布日：2014-05-21)公开了低合金高强度镀锌板及其生产方法，其钢种化学成分的质量配比为：c0.04～0.07％；si≤0.03％；mn0.3～0.4％；p≤0.015％；s≤0.012％；als0.020～0.045％；n≤0.0050％；余量为fe。本镀锌板只添加含量只有0.3～0.4％的廉价mn合金，在不添加任何其它合金元素的情况下，对应调整热轧、冷轧和镀锌工艺参数，生产出屈服强度260～355mpa的低合金高强度镀锌板，且延伸率达到28％以上；优点是具有生产成本低，能够满足低合金高强度镀锌板的基本性能要求。缺点是该镀锌板的抗冲击性能差。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明公开了一种汽车用电镀锌高强度低合金钢板hc340la+ze的生产方法，该hc340la+ze型号钢是采用碳锰钢成分中添加合金元素，对工艺要求较宽松，在常温下具备较好的冲击性能，能减少碰撞时的车体变形，确保乘客安全；所述生产方法包括的工艺过程为钢水冶炼并浇铸成板坯→热连轧→冷连轧→连续退火→平整→电镀锌，所述钢水冶炼各成分的质量百分比含量如下：
c：0.04～0.09％，mn：0.10～0.25％，al：0.02～0.06％，nb：0.010～0.019％，ti：0.031～0.039％，p：0.010～0.030％，si≤0.05％，s≤0.025％，cr：0.02～0.09％，ni：0.01～0.08％，余量为fe和不可避免的杂质；
所述热连轧包括热轧工艺、冷却工艺及卷取工艺，所述热轧工艺的工艺参数为：将板坯加热至1220～1280℃，控制终轧温度为870～910℃；所述冷却工艺为喷水冷却；所述卷取工艺的工艺参数为：控制卷取温度为580～640℃；
所述冷连轧的工艺参数为：控制冷轧总压下率为70～85％；
所述连续退火的工艺参数为：连续退火均热温度为780～800℃，控制退火带钢走带速度为180～240m/min之间的某一固定值，并保持温度稳定；
所述平整的工艺参数为：控制延伸率在1.6～2.0％之间，平整辊的粗糙度在2.5～3.5μm之间。
进一步地，所述钢水冶炼各成分的质量百分比含量如下：
c：0.06～0.07％，mn：0.15～0.19％，al：0.02～0.06％，nb：0.010～0.019％，ti：0.031～0.039％，p：0.010～0.030％，si≤0.05％，s≤0.025％，cr：0.04～0.07％，ni：0.03～0.06％，余量为fe和不可避免的杂质。
再进一步地，所述热连轧中，所述热轧工艺的工艺参数为：将板坯加热至1230～1270℃，控制终轧温度为880～900℃；所述卷取工艺的工艺参数为：控制卷取温度为600～620℃。
更进一步地，所述连续退火的工艺参数为：连续退火均热温度为785～795℃，控制退火带钢走带速度为190～220m/min，快速冷却至终点温度为420～440℃，再在360～390℃温度下进行过时效处理，时间为180～250s。
更进一步地，所述平整的工艺参数为：延伸率控制在1.8％，平整辊的粗糙度控制在3.0μm之间。
更进一步地，所述电镀锌为采用重力法电镀锌工艺。
作为本发明其中的一种技术优选：所述钢水冶炼各成分的质量百分比含量为：c：0.065％，mn：0.16％，al：0.05％，nb：0.015％，ti：0.036％，p：0.020％，si：0.05％，s：0.025％，cr：0.04％，ni：0.03％，余量为fe和不可避免的杂质；所述连续退火均热温度为780℃，控制退火带钢走带速度为200m/min，快速冷却至终点温度为420℃，再在380℃温度下进行过时效处理，时间为200s；连续退火后的带钢经过平整工序，延伸率控制在1.8％，平整辊的粗糙度控制在3.0；平整处理后的带钢经过碱洗、刷洗、电解脱脂、漂洗等工序清洗后进入立式电镀锌槽，采用重力法电镀工艺，其中，硫酸锌溶液的浓度控制在100g/l，溶液的ph值控制在1.5，溶液的温度为55℃。
本发明制备的镀锌板中各元素及含量的选用原理：
碳(c)：是提高钢材强度最有效的元素，碳含量的增加钢的抗拉强度和屈服强度随之提高，但延伸率和冲击韧性下降，耐腐蚀能力也会下降，而且钢材的焊接热影响区还会出现淬硬现象，导致焊接冷裂纹的产生。为保证钢板获得良好的综合性能，因此，本发明的c含量优选为0.04～0.09％。
硅(si)：能改善钢的耐腐蚀性能，常被添加到不锈钢、低合金钢、耐蚀合金中，以提高这些合金的耐蚀性，使它们具有耐氯化物应力腐蚀破裂、耐点蚀、耐热浓硝酸腐蚀、抗氧化、耐海水腐蚀等性能。si还能提高低合金钢在海水中飞溅带的耐蚀性，本发明的si含量≤0.05％。
锰(mn)：是重要的强韧化元素，随着mn含量的增加，钢的强度明显增加，而冲击转变温度几乎不发生变化，含1％的mn大约可提高抗拉强度100mpa，同时，mn稍有提高钢的耐腐蚀性能，本发明的mn含量优选为0.10～0.25％。
磷(p)、硫(s)是钢中的杂质元素，p具有一定的提高耐腐蚀性作用，但p是一种易于偏析的元素，在钢的局部产生严重偏析，降低塑性及韧性，对低温韧性极为有害，s元素在钢中易于偏析和富集，是对耐腐蚀性能用害的元素，因此控制p：0.010％≤p≤0.030％，s≤0.025％。
铝(al)：是钢中的主要脱氧元素，另外，al的熔点较高，在生产中，钢中al可与n形成aln，而aln可阻碍高温奥氏体长大，起到细化晶粒的作用。此外，al在水中能迅速形成一层薄且致密的、与其表面结合的氧化膜，而且如果氧化膜被破损，其在多数环境介质下可以自愈，从而使al具有良好的耐蚀性，本发明优选als含量为0.02～0.06％。
钛(ti)、铌(nb)是两种强烈的碳化物和氮化物形成元素，与氮、碳有极强的亲合力，可与之形成极其稳定的碳氮化物。弥散分布的nb的碳氮化物第二相质点沿奥氏体晶界的分布，可大大提高原始奥氏体晶粒粗化温度，在轧制过程中的奥氏体再结晶温度区域内，nb的碳氮化析出物可以作为奥氏体晶粒的形核核心，而在非再结晶温度范围内，弥散分布的nb的碳氮化析出物可以有效钉扎奥氏体晶界，阻止奥氏体晶粒进一步长大，从而细化铁素体晶粒，达到提高强度和冲击韧性的目的；ti的氮化物能有效地钉扎奥氏体晶界，有助于控制奥氏体晶粒的长大，大大改善焊接热影响区的低温韧性。因此，通过nb、ti微合金元素的细晶强化和沉淀强化作用，可以使钢板获得优良的强韧性。另一方面，ti也是一种高钝化的元素，其只要暴露在空气或水溶液中，就会在表面形成一层牢固附着的致密氧化物保护膜，这使得ti及ti合金在淡水、以及富含cl-离子的海水中都具有良好的耐腐蚀性，本发明控制nb：0.010～0.019％；控制ti：0.031～0.039％。
镍(ni)：在钢中能强化铁素体基体，抑制粗大的先共析铁素体，显著改善钢材的韧性，降低钢材的韧脆转变温度，提高钢的低温冲击韧性。同时，ni是一种具有优良耐腐蚀性能的合金元素，其在海水及各种盐溶液中都具有良好的耐蚀性，其能有效抑制c1－离子的侵入，促进保护性锈层生成，降低钢的腐蚀速率。由于ni属于贵金属元素，本发明综合考虑钢的耐腐蚀、低温冲击韧性以及合金成本，本发明控制ni：0.01～0.08％。
铬(cr)：能显著改善钢的抗氧化作用，增加钢的抗腐蚀能力，同时，随着铬含量的增加，合金的抗拉强度和硬度也会显著的上升，本发明综合考虑钢的耐腐蚀、冲击韧性以及合金成本，本发明控制cr：0.02～0.09％。
本发明电镀锌工艺的原理：
电镀锌镀液的主要成分为硫酸锌，其目的是提供镀锌所需要的锌离子，硫酸锌浓度会影响采用的电流密度和沉积速度，本发明优选硫酸锌浓度控制在80～110g/l。此外，酸性环境也可确保镀锌中锌离子的补充，ph过高容易形成znoh沉淀，ph过低则有析氢的可能，使电流效率大大降低，因此，本发明优选镀液的ph值控制在1.2～1.8。
进一步地控制硫酸锌溶液的温度在50～58℃，溶液温度过低会有结晶析出。
同时带钢的运行速度要与镀槽的长度、槽液配方和采用的电流密度相适应，优选带钢通过电镀槽的运行速度为80～120m/min。
溶液中的铜、铅等杂质金属离子的析出电位比锌正，优先在阴极析出而破坏了镀锌层有规则的电沉积，常使得镀锌层变粗、发黑，为了得到较好的表面质量，镀液中杂质离子要严格控制：fe2+≤3000ppm，fe3+≤1000ppm，pb2+＜1.4ppm，cu2+＜5ppm。
有益效果：
1、本发明hc340la+ze钢对工艺要求较宽松，产品在常温下具备较好的冲击性能，能减少碰撞时的车体变形，确保乘客安全。
2、本发明hc340la+ze钢的屈服强度在340～420mpa之间，且优于对比钢2，抗拉强度在410～510mpa之间，延伸率a80mm≥21％，a50mm≥24％，50mm标距试样的加工硬化指数n≥0.14，室温下3个月不发生自然时效。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
通过控制各实施例的化学组分及质量百分比含量，得到的表1如下所示：
表1本发明各实施例及对比例的化学组分及质量百分比含量
将上述实施例1～实施例8的由各化学组分组成的钢材按照如下工艺步骤进行：钢水冶炼并浇铸成板坯→热连轧→冷连轧→连续退火→平整→电镀锌；
其中，所述热连轧包括热轧工艺、冷却工艺及卷取工艺，所述热轧工艺的工艺参数为：将板坯加热至1220～1280℃，控制终轧温度为870～910℃；所述冷却工艺为喷水冷却；所述卷取工艺的工艺参数为：控制卷取温度为580～640℃；
所述冷连轧的工艺参数为：控制冷轧总压下率为70～85％；
所述连续退火的工艺参数为：连续退火均热温度为780～800℃，控制退火带钢走带速度为180～240m/min之间的某一固定值，并保持温度稳定；
所述平整的工艺参数为：控制延伸率在1.6～2.0％之间，平整辊的粗糙度在2.5～3.5μm之间。
实施例1～实施例8及对比例的具体工艺参数如表2所示：
表2本发明各实施例及对比例的主要工艺参数
控制上述表1的化学组成和表2的工艺参数，得到的各实施例的钢板的综合性能检测结果如表3所示；
表3本发明各实施例及对比例的综合性能检测结果
由表3可知，
1)本发明的hc340la+ze钢的屈服强度在340～420mpa之间，且优于对比钢2，抗拉强度在410～510mpa之间，延伸率a80mm≥21％，a50mm≥24％，50mm标距试样的加工硬化指数n≥0.14，室温下3个月不发生自然时效。
2)本发明的hc340la+ze钢是采用碳锰钢成分中添加合金元素进行冶炼和板坯热连轧、冷连轧、连续退火后，采用平整工艺对钢板进行平整，再经过重力法进行表面电镀锌，其中对工艺要求较宽松，产品在常温下具备较好的冲击性能，能减少碰撞时的车体变形，确保乘客安全。
以上实施例仅为最佳举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。