CN103589948B - 低碳铝镇静钢热镀锌板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低碳铝镇静钢热镀锌板，以质量百分比计,其化学成分为：C：0.01-0.07%，Si：0.01-0.20%，Mn：0.05-0.40%，P：≤0.020%，S：≤0.015%，N：≤0.005%，Al：0.02-0.07%，其余为Fe和不可避免杂质。本发明提供了一种低碳铝镇静钢热镀锌板的生产方法，包括：冶炼、铸造；热轧、酸洗以及冷轧；按照退火工艺为加热、均热、缓冷、快速冷却、过时效、再加热、镀锌、气冷的热镀锌；光整、拉矫、后处理。本发明提供的低碳铝镇静钢热镀锌板在热镀锌生产时结合具有时效工序的热镀锌退火工艺，采用大的光整延伸率，生产出的低碳铝镇静钢热镀锌板具有优良的时效性能。
Description
技术领域
本发明属于钢铁材料技术领域，特别涉及一种低碳铝镇静钢热镀锌板及其生产方法。
背景技术
低碳铝镇静钢热镀锌板（如DX51D+Z），通常采用常规热镀锌机组生产，多用于汽车、家电和建筑工业等。按照EN10346-2009标准，DX51D+Z铝镇静钢热镀锌板的时效性能是不保证的，用户需尽快使用，以免出现加工应变痕。这主要是因为常规热镀锌机组生产DX51D+Z铝镇静钢热镀锌板时，其基本的热镀锌工艺为加热－均热－缓冷－快速冷却－镀锌－气冷－光整－拉矫－后处理，由于均热后晶格中存在的较多固溶碳在快速冷却后固溶下来，使得钢板在后续加工中，容易出现由于时效造成的加工应变痕。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有良好时效性能的低碳铝镇静钢热镀锌板及其生产方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种低碳铝镇静钢热镀锌板，其化学成分以重量百分比计为：C：0.01-0.07%，Si：0.01-0.20%，Mn：0.05-0.40%，P：≤0.020%，S：≤0.015%，N：≤0.005%，Al：0.02-0.07%，其余为Fe和杂质。
本发明还提供了所述低碳铝镇静钢热镀锌板的生产方法，包括如下步骤：
1)将化学成分以重量百分比计为：C：0.01-0.07%，Si：0.01-0.20%，Mn：0.05-0.40%，P：≤0.020%，S：≤0.015%，N：≤0.005%，Al：0.02-0.07%，其余为Fe和杂质的钢经冶炼、铸造得到铸坯；
2)将所述铸坯热轧、酸洗以及冷轧得到冷轧成品卷；
3)将所述冷轧成品卷热镀锌得到热镀锌板，所述热镀锌依次经过加热、均热、缓冷、快速冷却、过时效、再加热、镀锌、气冷的退火工艺；
4)对所述热镀锌板依次进行光整、拉矫、后处理。
进一步地，所述退火工艺中的均热温度660-780℃，缓冷温度580-750℃，快速冷却温度370-440℃，快速冷却的冷却速度为20-100℃/s，过时效温度370-440℃，过时效时间60-400s，再加热温度460-480℃。
进一步地，所述光整的延伸率为0.6-2.5%。
本发明通过改进热镀锌工艺，特别是在退火工艺中增加过时效工序获得具有优良时效性能的低碳铝镇静钢热镀锌板。下面对工艺过程中的技术参数简要说明如下：
均热：均热温度的高低决定了材料的再结晶和长大程度。本发明中均热温度控制为660-780℃，以得到粗大铁素体组织。
缓冷：影响到带钢的板形，更重要的是，缓冷可以控制组织中碳的固溶度，合适的缓冷温度可加速快速冷却后固溶碳的析出。为了加速快速冷却后固溶碳的析出，本发明中缓冷温度控制为580-720℃。
快冷：完成钢板的从高温到低温的冷却，并将铁素体的碳原子固溶下来。为了使铁素体的碳原子充分固溶，本发明中快速冷却温度控制为370-440℃，快速冷却的冷却速度设计为20-100℃/s。
过时效：时效温度的高低影响到钢中固溶碳的析出。过时效是本发明生产具有优良时效性能的低碳铝镇静钢热镀锌板的关键工序，通过均热、缓冷和快速冷却后的低碳铝镇静钢，组织中的固溶碳在过时效工序可以充分析出，使得钢板具有良好时效性能。过时效温度过高，碳的溶解度高不利于碳析出，时效温度过低，碳的扩散能力低也不能充分其析出；过时效时间过短，碳的析出不充分，过时效时间过长，热镀锌退火炉的设备投资增加。因此在本发明中过时效温度控制在370-440℃，过时效时间控制在60-400s。
再加热：带钢在热镀锌前需要再加热到入锌锅的温度。本发明中将再加热温度控制为460-480℃。
光整：光整延伸率的大小主要影响材料的屈服强度和板形，同时也影响到材料的时效性能。光整是本发明生产具有优良时效性能的低碳铝镇静钢热镀锌板的另一重要工序，通常，提高光整延伸率将使材料屈服强度提高，板形将有所改善，更重要的是，大的光整延伸率将提高带钢的抗时效性能。因此本发明中将平整延伸率设定为0.6-2.5%。
本发明提供的一种低碳铝镇静钢热镀锌板的生产方法，通过在热镀锌工艺中增加过时效工序来促进固溶碳析出，并通过优化光整工艺，得到具有优良时效性能的低碳铝镇静钢热镀锌板。本发明提供的低碳铝镇静钢热镀锌板，其时效时间可以达到3个月以上，避免了钢板在后续加工中容易出现由于时效造成的加工应变痕，能够很好的满足汽车、家电等行业对材料的使用要求。
具体实施方式
本发明实施例提供的一种低碳铝镇静钢热镀锌板，其化学成分以重量百分比计为：C：0.01-0.07%，Si：0.01-0.20%，Mn：0.05-0.40%，P：≤0.020%，S：≤0.015%，N：≤0.005%，Al：0.02-0.07%，其余为Fe和杂质。
本发明还提供的低碳铝镇静钢热镀锌板的生产方法，包括如下步骤：
1)将化学成分以重量百分比计为：C：0.01-0.07%，Si：0.01-0.20%，Mn：0.05-0.40%，P：≤0.020%，S：≤0.015%，N：≤0.005%，Al：0.02-0.07%，其余为Fe和杂质的钢经冶炼、铸造得到铸坯；
2)将铸坯热轧、酸洗以及冷轧得到冷轧成品卷；
3)将冷轧成品卷热镀锌得到热镀锌板，热镀锌依次经过加热、均热、缓冷、快速冷却、过时效、再加热、镀锌、气冷的退火工艺；
4)对热镀锌板依次进行光整、拉矫、后处理。
其中，退火工艺中的均热温度660-780℃，缓冷温度580-750℃，快速冷却温度370-440℃，快速冷却的冷却速度为20-100℃/s，过时效温度370-440℃，过时效时间60-400s，再加热温度460-480℃，在热镀锌退火工艺中增加时效工序，并严格控制退火工艺中的均热温度、缓冷温度、快冷温度、再加热温度、时效温度和时效时间等工艺参数，提高低碳铝镇静钢热镀锌板的时效性能。同时采用大的光整延伸率，将光整延伸率设计为0.6-2.5%，以提高带钢的抗时效性能。
下面通过实施例对本发明提供的低碳铝镇静钢热镀锌板及其生产方法做具体说明。
实施例1
以重量百分比计，将化学成分为：C：0.02%，Si：0.01%，Mn：0.21%，P：0.014%，S：0.014%，N：0.003%，Al：0.044%，其余为Fe和杂质的钢冶炼、铸造得到铸坯，钢的化学成分见表1；然后将铸坯热轧、酸洗以及冷轧得到冷轧成品卷；再将冷轧成品卷进行热镀锌，在热镀锌的退火工艺中依次进行加热，在711℃均热，在670℃缓冷，在390℃快速冷却、冷却速度为48℃/s，在395℃过时效、过时效时间320s，在460℃再加热，镀锌，气冷，得到热镀锌板；最后对热镀锌板以光整延伸率为1.3%进行光整，拉矫，后处理最终得到厚度为0.7mm的低碳铝镇静钢热镀锌板，所得的低碳铝镇静钢热镀锌板的化学成分以重量百分比计为：C：0.02%，Si：0.01%，Mn：0.21%，P：0.014%，S：0.014%，N：0.003%，Al：0.044%，其余为Fe和杂质。所得的低碳铝镇静钢热镀锌板具有较高的时效性能，时效性能能够达到3个月，相关技术参数及最终产品时效性能见表2。
实施例2-6
实施例2-6在生产工艺过程上与实施例1是相同的，不同之处在于：实施例2-6中钢的化学成分的重量百分比与实施例1略有不同，实施例2-6中钢的化学成分见表1；实施例2-6在生产工艺中的均热温度、缓冷温度、快速冷却温度、快速冷却速度、过时效温度、过时效时间、再加热温度、光整延伸率、成品厚度等技术参数与实施例1也略有不同；实施例2-6生产出的低碳铝镇静钢热镀锌板的时效性能与实施例1基本是相同，都具有较高的时效性能。实施例2-6中相关技术参数及最终产品时效性能见表2。
对比例1
对比例1与实施例1-6在生产工艺过程上基本相同，主要不同之处在于对比例1在生产工艺过程中缺少过时效工序，所得镀锌板的时效性能与实施例1-6得到的镀锌板的时效性能差别较大，另外对比例1与实施例1-6中钢的化学成分、生产过程中的相关技术参数也略有不同。对比例1中钢的化学成分见表1，对比例1中相关技术参数及最终产品时效性能见表2。
对比例2
对比例2与对比例1在生产工艺过程上是相同的，不同之处在于：对比例2的钢的化学成分的重量百分比与对比例1略有不同，对比例2中钢的化学成分见表1；以及在生产工艺中的均热温度、缓冷温度、快速冷却温度、快速冷却速度、过时效温度、过时效时间、再加热温度、光整延伸率、成品厚度等技术参数与对比例1略有不同；对比例2得到镀锌板的时效性能与对比例1得到的镀锌板的时效性能也略有不同。对比例2中相关技术参数及最终产品时效性能见表2。
表1实施例与对比例中钢的化学成分
| 实施例 | C含量 | Si含量 | Mn含量 | P含量 | S含量 | Al含量 | N含量 |
| 实施例1 | 0.02 | 0.01 | 0.21 | 0.014 | 0.014 | 0.044 | 0.003 |
| 实施例2 | 0.01 | 0.01 | 0.05 | 0.020 | 0.015 | 0.02 | 0.005 |
| 实施例3 | 0.04 | 0.02 | 0.12 | 0.013 | 0.010 | 0.04 | 0.002 |
| 实施例4 | 0.05 | 0.01 | 0.27 | 0.010 | 0.009 | 0.05 | 0.003 |
| 实施例5 | 0.06 | 0.02 | 0.18 | 0.011 | 0.007 | 0.03 | 0.002 |
| 实施例6 | 0.07 | 0.20 | 0.40 | 0.014 | 0.012 | 0.07 | 0.004 |
| 对比例1 | 0.03 | 0.02 | 0.21 | 0.014 | 0.011 | 0.05 | 0.002 |
| 对比例2 | 0.04 | 0.01 | 0.23 | 0.012 | 0.012 | 0.04 | 0.003 |
表2实施例与对比例的主要技术参数与最终产品时效性能
由表2可见，通过实施例与对比例相比，本发明提供的低碳铝镇静钢热镀锌板在热镀锌生产时结合具有时效工序的热镀锌退火工艺，通过严格控制退火的均热温度、缓冷温度、快冷温度、时效温度和时间、再加热温度等工艺参数，采用大的光整延伸率，生产出具有优良时效性能的低碳铝镇静钢热镀锌板。本发明提供的低碳铝镇静钢热镀锌板，其时效时间可以达到3个月以上，可很好的满足汽车、家电等行业对材料的使用要求。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种低碳铝镇静钢热镀锌板的生产方法，包括如下步骤：
1)将化学成分以重量百分比计为：C：0.01ˉ0.07％，Si：0.01ˉ0.20％，Mn：0.05-0.40％，P：≤0.020％，S：≤0.015％，N：≤0.005％，Al：0.02-0.07％，其余为Fe和杂质的钢经冶炼、铸造得到铸坯；
2)将所述铸坯热轧、酸洗以及冷轧得到冷轧成品卷；
3)将所述冷轧成品卷热镀锌得到热镀锌板，所述热镀锌依次经过加热、均热、缓冷、快速冷却、过时效、再加热、镀锌、气冷的退火工艺；
4)对所述热镀锌板依次进行光整、拉矫、后处理；
其中，所述退火工艺中的均热温度660ˉ780℃，缓冷温度580ˉ750℃，快速冷却温度370ˉ440℃，快速冷却的冷却速度为20ˉ100℃/s，过时效温度370ˉ440℃，过时效时间60ˉ400s，再加热温度460ˉ480℃；
其中，所述光整的延伸率为2.0ˉ2.5％。
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