科技新进展：高效多功能热镀锌产线关键技术及装备集成

一、研究的背景与问题

2009年我国汽车产销量登顶全球，产业向安全、轻量化升级，推动高耐蚀、超高强等第三代汽车用钢成为保障产业链安全的关键。彼时，我国镀锌超高强钢研发生产与国际先进水平差距显著。

2009年国内首建成条汽车高强钢专用连退镀锌混合线，2014-2019 年国内先进企业陆续改造或新建相关产线，但仍存在三大瓶颈：一是产品种类单一，以1000MPa以下DP钢为主，液态金属脆性（LME）难题制约第三代高强钢推广，镀层类型也无法满足高耐蚀需求；二是质量不稳定，高强钢强度波动大，漏镀、脱锌等表面缺陷发生率超 10%；三是产能效率偏低，产线设计产能仅35-50万吨，生产中还因跑偏、降速、断带等问题进一步减产。受此影响，合资品牌等车企的镀锌高强钢长期依赖国外进口。

二、解决问题的思路与技术方案

本项目借助集成化热动力学计算模型的深度构建，从热力学平衡规律与动力学演变机制双重维度，系统量化退火工艺中组织演变规律，为高强钢多相组织的精准设计与动态调控提供理论支撑以及工艺优化方案；基于产线和工艺的创新设计，实现镀锌高强钢高效、稳定制造技术，并解决性能、表面方面的问题；开展制约第三代先进高强钢应用的液态金属致脆研究，建立基于金相的评价方法，提出降低液态金属致脆的解决方案。

三、主要创新性成果

1.构建了新型材料设计计算模型，为产线生产第三代高强钢关键工艺段温度、时间的设计提供了依据，实现钢中残余奥氏体体积分数及碳浓度的精准控制，980-1180MPa级纯锌镀层TBF钢全球首发；开发了特有的温度控制技术，解决了超高强钢不同批次间及通卷性能波动大的难题。

2.开发了超高强钢表面协同调控技术，解决了锌铝镁镀液与超高强钢基板润湿性差难题，表面漏镀缺陷发生率大幅降低，780-1180MPa级镀锌铝镁层DP/CP钢全球首发，耐蚀性较纯锌镀层提高2.5倍以上。

3.开发出极限规格带钢高速运行防跑偏控制及退火炉双限幅脉冲型烧嘴热负荷调控为核心的热镀锌产线高效生产成套技术，在产线超高强钢占比＞40%，平均厚度规格＞1.5mm的条件下，平均带速提升20%，比传统镀锌线最高设计产能提升30%以上。

4.揭示了液态金属致脆（LME）的改善机理，开发出降低LME敏感性的控制技术，LME裂纹系数降低95%以上

四、应用情况与效果

本项目开发热镀锌超高强钢产品得到国内众多车企的高度认可，在推进车身轻量化、节能减排、安全性提升等方面做出了突出贡献。

1、首钢热镀锌超高强钢已广泛应用在某主机厂多款车型，为其产品的轻量化、防腐性能提升、节能减排和降成本提供了重要的选材支撑。

2、首钢京唐镀锌5号线展现的先进技术能力完全满足某外资高端品牌全球标准要求，基于该产线开发的TBF钢、CH钢、CP钢等产品为其车型材料选择提供了有效支撑。

3、国内某车企采购首钢京唐公司780MPa、980MPa和1180MPa级别热镀锌双相钢产品，用于多款车型关键安全结构件的生产，满足了材料对于拉延、扩孔、翻边等个性化零件成形需求，质量稳定。

4、基于镀锌5号线，某车企与首钢联合共同开发1470MPa级别镀锌超高强钢产品,为车身轻量化控制提供材料保障。

信息来源：首钢集团有限公司技术研究院