CN100529141C - 一种全硬质镀铝锌钢板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种全硬质镀铝锌钢板及其生产方法，基板的化学成分为：(重量百分比)C：0.02%～0.16%，Mn：0.15%～1.50%，Si≤0.05%，Ti和Nb单独加入或同时加入，Ti、Nb总含量0.015%～0.100%，其余为铁和不可避免的杂质，其生产工艺特点为，热轧加热温度1150～1260℃，精轧温度900～1100℃，轧后冷却速度30～60℃/s，卷取温度550～650℃，冷轧压下率50%～80%，镀铝锌时退火温度630～710℃，采用明火炉的热镀锌线或采用全辐射管的热镀锌线生产。退火炉的冷却段不需重新加热，钢板的屈服强度达到600MPa以上，解决生产全硬质镀铝锌钢板要求退火炉的冷却段必须具备加热的问题，节省工序和资金，具有广阔的推广应用前景。
Description
技术领域
本发明属于冷轧板生产技术领域，涉及热浸镀锌的冷轧板，具体是一种全硬质镀铝锌钢板及其生产方法。
技术背景
全硬质镀层钢板是指冷轧后的带钢，不经过再结晶处理直接浸入镀液所生产的镀层钢板。这种镀层钢板一般使用碳含量约为0.06％的低碳冷轧薄钢板做原料，保留冷轧所产生的加工硬化，钢板的屈服强度一般大于550MPa，抗拉强度一般大于570MPa。虽然这种钢板的韧性较差，伸长率一般不超过7％，但由于其低成本的特性，在对加工性能要求不高的建筑行业有较多的应用。
全硬质镀层钢板按镀层品种的不同可分为镀锌、锌铝镀层钢板和铝锌镀层钢板等不同品种。镀铝锌钢板指镀液中含55％铝和1.6％硅，其余为锌和不可避免的杂质，镀液温度一般为600℃，全硬质镀铝锌板的退火曲线较为特殊。在热镀锌机组中，退火炉按其用途可分为预热段、加热段、保温段和冷却段，钢板经退火后调整到合适的温度进入锌锅镀锌。
现有比利时CM1公司的一种镀锌线铝锌镀层钢板技术，是在生产全硬质镀铝锌板时，要求带钢温度在退火炉加热段出口不高于500℃，在冷却段内增加加热装置，使带钢温度在冷却段出口达到约560℃。
特开平10-176253“在连续热镀锌线上未再结晶热镀锌系钢板的制造方法”，采用500℃低温退火，在冷却段后部采用感应加热带钢的方式，其基本原理与前述工艺基本相同。
采用上述现有技术提供的钢种生产全硬质镀铝锌钢板时，不能使用较高的退火温度，否则会造成钢板强度的降低。要求退火炉的冷却段要转换成加热段，需要增加冷却段的设备投入，同时使操作的复杂性增加。在连续生产时，当全硬质和CQ、DQ产品进行转换时，由于退火温度相差较大，受退火炉热惯性影响，使带钢温度不满足工艺要求的数量较大，不良品数量较多。
发明内容
本发明的目的是针对上述生产全硬质镀铝锌钢板时不能使用高温退火，从而使钢板后续工艺复杂化的问题，提供一种再结晶温度较高的全硬质镀铝锌钢板及其生产方法，使用较高的退火温度，带钢在进入锌锅前不经过重新加热，避免在冷却段增加加热设备，减少全硬质铝锌镀层钢板与CQ铝锌镀层钢板退火温度差。
本发明基板的化学成分为：(重量百分比)C：0.02％～0.16％，Mn：0.15％～1.50％，Si≤0.05％，Ti和Nb单独加入或同时加入，Ti、Nb总含量0.015％～0.100％，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明基板的具体化学成分为：(重量百分比)C：0.12％～0.16％，Mn：1.00％～1.40％，Si≤0.05％，Ti：0.015％～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明基板的具体化学成分为：(重量百分比)C：0.02％～0.08％，Mn：0.15％～0.40％，Si≤0.05％，Ti：0.06％～0.10％，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明基板的具体化学成分为：(重量百分比)C：0.08％～0.12％，Mn：0.60％～0.80％，Si≤0.05％，Nb：0.03％～0.05％，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明基板的具体化学成分为：(重量百分比)C：0.12％～0.16％，Mn：1.00％～1.40％，Si≤0.05％，Ti：0.015％～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明基板的具体化学成分为：(重量百分比)C：0.06％～0.10％，Mn：0.15％～0.40％，Si≤0.05％，Ti：0.015％～0.03％，Nb：0.015％～0.03％其余为铁和不可避免的杂质时。
本发明的生产工艺为，冶炼→连铸→热轧→酸洗冷连轧→连续热浸镀，其特点在于：
a)连铸坯厚度为90～230mm，
b)热轧加热温度1150～1260℃，精轧温度900～1100℃，轧后冷却速度30～60℃/s，卷取温度550～650℃。
c)冷轧压下率控制在50％～80％。
d)镀铝锌时退火温度控制在630～710℃。
e)采用明火炉的热镀锌线生产或采用全辐射管的热镀锌线生产。
本发明采用微合金元素铌和钛，可以显著提高再结晶激活能，从而提高再结晶温度，可以使带钢在较高的退火温度下保持较高的强度，Ti可通过添加Ti含量约为70％的高钛钛铁或约为Ti含量约为30％的普通钛铁来控制。
铌钛含量低于0.015％时，形成的第二相数量较少，不能达到有效提高再结晶温度的目的；铌钛含量高于0.100％时，成本增加过多。硅含量高于0.05％时，镀层附着力不良，易产生针孔、漏镀等表面缺陷。钢中钛含量可用普通钛铁调整，虽然使用普通钛铁对钢中钛含量的控制精度低于高钛钛铁，但普通钛铁价格低，可以降低成本。
本发明铸坯厚度适用于90～230mm，成品厚度0.3～2.0mm。铸坯厚度大于或等于170mm时，采用常规热轧工艺(指连铸钢坯采用冷装炉或热装炉方式，钢坯入炉温度一般小于700℃)生产，铸坯厚度小于170mm时，采用连铸连轧工艺生产。
当铸坯厚度大于230mm时，在热轧生产线上难以生产，铸坯厚度低于90mm时，难以保证精轧温度。
本发明采用的生产工艺在于，加热温度低于1150℃时，Nb、Ti的C、N化物溶解不充分；高于1260℃时，能耗较大，且氧化烧损严重；精轧温度低于900℃时，在精轧阶段会因形变诱导析出而析出大量第二相粒子，精轧温度高于1100℃，工作辊磨损大；轧后冷却速度小于30/s℃时，带钢在相变区停留时间过长，第二相粒子的相间析出数量较多，不利于提高带钢的强度；轧后冷却速度大于60/s℃时，易出现马氏体组织，给冷轧造成困难。卷取温度低于550℃时，易产生贝氏体，带钢硬度大，冷轧困难；卷取温度高于650℃时，Nb、Ti的析出量过多，在卷取后易长大。
冷轧压下率低于50％时，需要降低热轧原板的厚度，冷轧效率较低，成本较高，尤其是当冷轧板厚度低于0.6mm时，热轧原板的生产变得十分困难；冷轧压下率达到80％时，冷轧轧制力过大，易造成轧机超负荷停机，当热轧原板厚度大于3.5mm时尤其严重。
退火温度低于630℃时，仍需要在冷却段增加加热装置，以保证带钢入锌锅温度，本发明的效果不明显；退火温度高于710℃，带钢发生部分再结晶，强度低。
本发明的优点及效果在于采用加入铌、钛等微量元素及高温退火等工艺，退火炉的冷却段不需重新加热，钢板的屈服强度达到600MPa以上，从而解决了全硬质镀铝锌钢板与CQ、DQ镀铝锌板退火温度差距大，生产全硬质镀铝锌钢板要求退火炉的冷却段必须具备加热功能的问题，节省工序和资金，具有广阔的推广应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细介绍。
本发明其工艺流程为：冶炼→连铸→热轧→酸洗冷连轧→连续热浸镀，其具体的生产工艺根据成分及铸坯厚度而变化。
本发明连铸坯厚度为90～230mm，铸坯厚度大于或等于170mm时，采用常规热轧工艺生产，铸坯厚度小于170mm时，采用连铸连轧工艺生产。
实施例1
当基板化学成分(重量百分比)为：C：0.12％～0.16％，Mn：1.00％～1.40％，Si≤0.05％，Ti：0.015％～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质时。
通过添加Ti含量约为70％的高钛钛铁控制钢中的Ti含量。铸坯厚度170～230mm；热轧加热温度1150～1210℃，精轧温度900～1000℃，轧后冷却速度30～60℃/s，卷取温度550～590℃；冷轧压下率为50％～80％；采用明火炉的热镀锌线生产或采用全辐射管的热镀锌线生产，热浸镀退火温度为630～660℃，钢的机械性能见表1。
表1钢板的机械性能
| 屈服强度/(N·mm<sup>-2</sup>) | 抗拉强度/(N·mm<sup>-2</sup>) |
| 700～800 | 750～860 |
实施例2
当基板化学成分(重量百分比)为：C：0.02％～0.08％，Mn：0.15％～0.40％，Si≤0.05％，Ti：0.06％～0.10％，其余为铁和不可避免的杂质时。
采用Ti含量约为30％的普通钛铁来控制钢中钛含量；铸坯厚度90～170mm；热轧加热温度1200～1260℃，精轧温度950～1100℃，轧后冷却速度30～60℃/s，卷取温度590～650℃；冷轧压下率为50％～70％；采用明火炉的热镀锌线生产或采用全辐射管的热镀锌线生产，热浸镀退火温度680～710℃，钢的机械性能见表2。
表2钢板的机械性能
| 屈服强度/(N·mm<sup>-2</sup>) | 抗拉强度/(N·mm<sup>-2</sup>) |
| 600～680 | 760～850 |
实施例3
当基板化学成分(重量百分比)为：C：0.08％～0.12％，Mn：0.60％～0.80％，Si≤0.05％，Nb：0.03％～0.05％，其余为铁和不可避免的杂质时。
铸坯厚度170～230mm；热轧加热温度1200～1260℃，精轧温度950～1100℃，轧后冷却速度30～60℃/s，卷取温度590～650℃；冷轧压下率为50％～80％；采用明火炉的热镀锌线生产或采用全辐射管的热镀锌线生产，热浸镀退火温度640～670℃，钢的机械性能见表3。
表3钢板的机械性能
| 屈服强度/(N·mm<sup>-2</sup>) | 抗拉强度/(N·mm<sup>-2</sup>) |
| 620～690 | 720～810 |
实施例4
当基板化学成分(重量百分比)为：C：0.12％～0.16％，Mn：1.00％～1.40％，Si≤0.05％，Ti：0.015％～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质时。
铸坯厚度170～230mm；热轧加热温度1200～1260℃，精轧温度950～1100℃，轧后冷却速度30～60℃/s，卷取温度590～650℃；冷轧压下率为50％～70％；采用明火炉的热镀锌线生产或采用全辐射管的热镀锌线生产，热浸镀退火温度680～710℃，钢的机械性能见表4。
表4钢板的机械性能
| 屈服强度/(N·mm<sup>-2</sup>) | 抗拉强度/(N·mm<sup>-2</sup>) |
| 650～750 | 850～900 |
实施例5
当基板化学成分(重量百分比)为：C：0.06％～0.10％，Mn：0.15％～0.40％，Si≤0.05％，Ti：0.015％～0.03％，Nb：0.015％～0.03％其余为铁和不可避免的杂质时。
铸坯厚度170～230mm；热轧加热温度1200～1260℃，精轧温度950～1100℃，轧后冷却速度30～60℃/s，卷取温度590～650℃；冷轧压下率为50％～70％；采用明火炉的热镀锌线生产或采用全辐射管的热镀锌线生产，热浸镀退火温度670～700℃，钢的机械性能见表5。
表5钢板的机械性能
| 屈服强度/(N·mm<sup>-2</sup>) | 抗拉强度/(N·mm<sup>-2</sup>) |
| 620～690 | 760～850 |
Claims (8)
1、一种全硬质镀铝锌钢板，其特征在于，基板的化学成分为：重量百分比，C：0.02％～0.16％，Mn：0.15％～1.50％，Si≤0.05％，Ti和Nb单独加入或同时加入，Ti、Nb总含量0.015％～0.100％，其余为铁和不可避免的杂质。
2、根据权利要求1所述的一种全硬质镀铝锌钢板，其特征在于，基板的化学成分为：重量百分比，C：0.12％～0.16％，Mn：1.00％～1.40％，Si≤0.05％，Ti：0.015％～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质。
3、根据权利要求1所述的一种全硬质镀铝锌钢板，其特征在于，基板的化学成分为：重量百分比，C：0.02％～0.08％，Mn：0.15％～0.40％，Si≤0.05％，Ti：0.06～0.10％，其余为铁和不可避免的杂质。
4、根据权利要求1所述的一种全硬质镀铝锌钢板，其特征在于，基板的化学成分为：重量百分比，C：0.08％～0.12％，Mn：0.60％～0.80％，Si≤0.05％，Nb：0.03％～0.05％，其余为铁和不可避免的杂质。
5、根据权利要求1所述的一种全硬质镀铝锌钢板，其特征在于，基板的化学成分为：重量百分比，C：0.12％～0.16％，Mn：1.00％～1.40％，Si≤0.05％，Ti：0.015％～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质。
6、根据权利要求1所述的一种全硬质镀铝锌钢板，其特征在于，基板的化学成分为：重量百分比，C：0.06％～0.10％，Mn：0.15％～0.40％，Si≤0.05％，Ti：0.015％～0.03％，Nb：0.015％～0.03％其余为铁和不可避免的杂质。
7、一种生产如权利要求1～6任一项的一种全硬质镀铝锌钢板的生产方法，它的工艺流程为，冶炼→连铸→热轧→酸洗冷连轧→连续热浸镀，其特征在于采用以下生产工艺：
a连铸坯厚度为90～230mm，
b热轧加热温度1150～1260℃，精轧温度900～1100℃，轧后冷却速度30～60℃/s，卷取温度550～650℃，
c冷轧压下率控制在50％～80％，
d镀铝锌时退火温度控制在630～710℃，
e采用明火炉的热镀锌线生产或采用全辐射管的热镀锌线生产。
8、根据权利要求7所述的一种全硬质镀铝锌钢板的生产方法，其特征在于当铸坯厚度为铸坯厚度大于或等于170mm时，采用常规热轧工艺生产，铸坯厚度小于170mm时，采用连铸连轧工艺生产。
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Owner name: ANSC-TKS GALVANIZING CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ANSHAN IRON + STEEL CO., LTD. Effective date: 20100920 |
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Effective date of registration: 20100920 Address after: 116600 No. 68, steel railway, Dalian economic and Technological Development Zone, Dalian, Liaoning, China Patentee after: ANSC-TKS Galvanizing Co., Ltd. Address before: 114009, No. 63, Wuyi Road, MTR Eastern District, Liaoning, Anshan Patentee before: Anshan Iron & Steel Co., Ltd. |
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