CN103898430B - 一种用热轧钢板热镀铝锌的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用热轧钢板热镀铝锌的方法，其特征在于，该方法包括：将热轧钢板在酸洗工序进行处理，然后将经过酸洗工序处理后的钢板直接在热镀铝锌工序进行处理，所述酸洗工序依次包括酸洗步骤和平整步骤。采用本发明提供的用热轧钢板热镀铝锌的方法，可以减少生产工序，从而降低生产成本，并且产品屈服强度≥205MPa，抗拉强度≥330MPa，可广泛应用于建筑等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种用热轧钢板热镀铝锌的方法。
背景技术
目前发展比较成熟的镀Al-Zn合金的产品主要有3类，它们是美国伯利恒钢铁公司(BethlehemSteel)开发的Galvalume(55%A1-43.5%Zn-1.5%Si)、国际铅锌组织开发的Galfan(Zn-5%A1-0.1%混合稀土元素)和日本新日铁公司开发的Super-Zinc(Zn-4.5%A1-0.1%Mg)。各种环境以及气候下的大量腐蚀实验证明：Galvalume产品具有更优良的耐腐蚀性能，其寿命通常是同等厚度纯锌镀层的2-4倍。该镀层在中、后期表现出优良的耐切口腐蚀性能；Galvalume产品可在300℃的工作环境下长期使用和在500-600℃高温环境下短期使用，而纯锌镀层一般限于常温下使用，普通镀锌层最高工作温度是230℃。此外，Galvalume产品还表现出良好的涂装性能、力学性能和优良的防热放射性能。正是由于其上述综合性能，Galvalume产品的发展非常迅速，并广泛应用于建筑、汽车、农业、家用电器等行业。
现有的Galvalume产品的基板采用冷轧基板，其工艺路线是热轧→酸洗→冷轧→热镀。其最终产品都是以冷轧基板来进行热镀的。
目前，本领域内没有出现以热轧基板直接进行热镀铝锌的生产技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种用热轧钢板热镀铝锌的方法，该方法可以减少冷轧的生产工序，从而降低生产成本。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用热轧钢板热镀铝锌的方法，该方法包括：将热轧钢板在酸洗工序进行处理，然后将经过酸洗工序处理后的钢板直接在热镀铝锌工序进行处理，所述酸洗工序依次包括酸洗步骤和平整步骤。
采用本发明提供的用热轧钢板热镀铝锌的方法，可以减少冷轧的生产工序，从而降低生产成本，并且产品的屈服强度≥205MPa，抗拉强度≥330MPa，可广泛应用于建筑等领域。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
一种用热轧钢板热镀铝锌的方法，该方法包括：将热轧钢板在酸洗工序进行处理，然后将经过酸洗工序处理后的钢板直接在热镀铝锌工序进行处理，所述酸洗工序依次包括酸洗步骤和平整步骤。
发明人在研究如何直接用热轧钢板热镀铝锌的工艺过程中，发现在热轧钢板的酸洗工序中设置平整步骤可以改善热轧钢板的板形和表面质量，为后续的热镀铝锌工序奠定了基础，同时使省去冷轧工序成为可能。
根据本发明的方法，所述酸洗工序依次包括酸洗步骤和平整步骤，除此之外所述酸洗工序还可以包括本领域其他常规的步骤，例如：在酸洗步骤之前设置焊接步骤，在酸洗步骤之后设置漂洗步骤，在平整步骤之后设置卷取步骤等。所述焊接步骤、漂洗步骤、卷取步骤的条件均可根据本领域常规工艺进行设置。
在本发明的酸洗工序中，所述酸洗步骤的条件可以根据具体生产情况下不同厚度的热轧钢板而进行选择，优选情况下，对应于带钢厚度为1.6-2.75mm的热轧钢板，所述酸洗的时间为25-55s，酸洗介质为盐酸，盐酸浓度为160-240g/l。
在本发明的酸洗工序中，所述酸洗步骤后设置平整步骤，所述平整步骤的条件可以根据具体生产情况进行选择，在本发明中，所述平整步骤的条件包括：平整轧制力可以为0.8kN/mm2-5kN/mm2，平整延伸率可以为0.2-8.0%，平整压下量可以为0.2-8.0%，平整辊凸度可以为0.03-0.06mm，平整辊表面粗糙度可以为0.4-5μm。
根据本发明的方法，所述热镀铝锌工序可以包括本领域常规的步骤，例如：可以包括焊接步骤、清洗步骤、退火步骤、镀铝锌步骤、拉矫步骤、表面处理步骤、分切步骤和卷取步骤等。本发明中，所述焊接步骤、分切步骤、卷取步骤的条件均可根据本领域常规工艺进行设置。
在本发明的热镀铝锌工序中，所述退火步骤可以包括预热段、加热段/均热段和出口段，预热段主要是将带钢进行初步的加热和烧掉带钢表面清洗后残留的少量油脂；加热段主要是将带钢加热到工艺温度和将带钢表面还原成纯铁表面；出口段主要是将带钢控制到工艺要求的入锌锅温度。优选情况下，预热段温度为200-250℃，加热段温度为610-670℃，出口段温度为585-595℃；进一步优选，预热段温度为230-250℃，加热段温度为640-660℃，出口段温度为588-595℃。
所述退火步骤的加热方式可以根据具体生产情况进行选择，本发明中优选采用全辐射管加热，带钢始终在H2-N2保护气体中，其中H2含量通常≤15%。
在本发明的热镀铝锌工序中，所述镀铝锌步骤的镀液中，Al含量与Zn含量可以根据具体生产情况进行确定，本发明中优选，Al含量为50-60重量%，Zn含量为40-48重量%，Si含量为1.3-1.8重量%；进一步优选，Al含量为54-57重量%，Zn含量为43-45重量%，Si含量为1.3-1.8重量%。
所述镀液的温度可以根据具体生产情况进行选择，本发明中，优选镀液温度为585-610℃；进一步优选，镀液温度为595-610℃。
在本发明的热镀铝锌工序中，所述清洗步骤可以根据具体生产情况进行选择，本发明中，所述清洗步骤可以包括预洗段和漂洗段，皆可采用电解方式和/或碱液清洗方式进行清洗。电解方式的条件可以为电解电流200-5000A；碱液清洗方式可以采用常规碱液例如碱金属氢氧化物水溶液（如NaOH水溶液）进行清洗，通常情况下，预洗段碱液浓度可以为1-3重量%，漂洗段浓度可以为≤0.5重量%。
在本发明的热镀铝锌工序中，所述拉矫步骤可以根据具体生产情况进行选择，本发明中，所述拉矫步骤的拉矫延伸率可以为0.2-2%。
在本发明的热镀铝锌工序中，所述表面处理步骤可以根据具体生产情况进行选择，本发明中，所述表面处理步骤可以为铬酸钝化处理，其铬酸钝化液的浓度为200-300g/L，烘干温度为≥70℃。
根据本发明提供的方法，所述热轧钢板为本领域常规热轧钢板，其厚度规格可以为1.6-2.75mm。
虽然以上对于本发明提供的用热轧钢板热镀铝锌的方法中的各个工序及步骤分别进行了限定，但是本发明不限于此。
由于本发明提供的直接用热轧钢板热镀铝锌的方法是一套完整的工艺，为了更好的从总整体上理解本发明，以下给出本发明方法的一套完整的最优实施方式。
（1）酸洗工序
将规格为1.6-2.75mm的热轧钢板进行进行酸洗步骤，该步骤的操作条件包括：酸洗时间为所述酸洗的时间为25-55s，酸洗介质为盐酸，盐酸浓度为160-240g/l。然后进行平整步骤，该步骤的操作条件包括：平整轧制力为0.8kN/mm2-5kN/mm2，平整延伸率为0.2-8.0%，平整压下量为0.2-8.0%，平整辊凸度为0.03-0.06mm，平整辊表面粗糙度为0.4-5μ；经过酸洗工序处理后的钢板的表面粗糙度为0.3-3μm。
（2）热镀铝锌工序
将经过酸洗工序处理后的钢板进行清洗步骤，该步骤的操作条件包括：用NaOH溶液进行清洗，预洗段浓度为1-3重量%，漂洗段浓度为≤0.5重量%；然后进行退火步骤，该步骤的操作条件包括：采用全辐射管加热，预热段温度为200-250℃，加热段/均热段温度为640-660℃，出口段温度为590-595℃；然后进行镀铝锌步骤，该步骤的操作条件包括：在镀液中，Al含量为54-57重量%，Zn含量为43-45重量%，Si含量为1.3-1.8重量%，镀液温度为595-610℃；然后进行拉矫步骤，该步骤的操作条件包括：拉矫延伸率为0.2-2%；然后进行表面处理步骤，该步骤为铬酸钝化处理，其铬酸钝化液的浓度为200-300g/L，烘干温度为≥70℃；最终制备的产品屈服强度≥205MPa，抗拉强度≥330MPa，伸长率≥22%，镀层附着良好。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中按照GB/T228规定的方法测试屈服强度、抗拉强度和延伸率，按照GB/T232规定的方法测试镀层附着力。
实施例1
本实施例用于说明本发明的用热轧钢板热镀铝锌的方法。
（1）酸洗工序
将规格为2.3×1000mm的热轧钢板进行进行酸洗步骤，该步骤条件包括：酸洗介质为盐酸，盐酸浓度为200g/l，酸洗时间为32s；然后进行平整步骤，该步骤条件包括：平整轧制力为1.5kN/mm2，平整延伸率为0.8%，平整压下量为0.8%，平整辊凸度为0.04mm，平整辊表面粗糙度为0.8μ；经过酸洗工序处理后的钢板的表面粗糙度为2.0μ。
（2）热镀铝锌工序
将经过酸洗工序处理后的钢板进行清洗步骤，该步骤条件包括：用NaOH溶液进行清洗，预洗段浓度为1重量%，漂洗段浓度为0.2重量%；然后进行退火步骤，该步骤条件包括：采用全辐射管加热，预热段温度为240℃，加热段温度为649℃，出口段温度为594℃；然后进行镀铝锌步骤，该步骤条件包括：在镀液中，Al含量为54.5重量%，Zn含量为43.8重量%，Si含量为1.7重量%，镀液温度为595℃；然后进行拉矫步骤，该步骤条件包括：拉矫延伸率为0.30%；然后进行表面处理步骤，该步骤为铬酸钝化处理，其铬酸钝化液的浓度为240g/L，烘干温度为75℃；最终制备的产品屈服强度280MPa，抗拉强度360MPa，伸长率34%，镀层附着力良好。
实施例2
本实施例用于说明本发明的用热轧钢板热镀铝锌的方法。
（1）酸洗工序
将规格为2.0×1000mm的热轧钢板进行进行酸洗步骤，该步骤条件包括：酸洗介质为盐酸，盐酸浓度为180g/l，酸洗时间为30s；然后进行平整步骤，该步骤条件包括：平整轧制力为1kN/mm2，平整延伸率为0.3%，平整压下量为0.3%，平整辊凸度为0.04mm，平整辊表面粗糙度为2.0μ；经过酸洗工序处理后的钢板的表面粗糙度为2.4μ。
（2）热镀铝锌工序
将经过酸洗工序处理后的钢板进行清洗步骤，该步骤条件包括：用NaOH溶液进行清洗，预洗段浓度为2重量%，漂洗段浓度为0.3重量%；然后进行退火步骤，该步骤条件包括：采用全辐射管加热，预热段温度为242℃，加热段温度为653℃，出口段温度为593℃；然后进行镀铝锌步骤，该步骤条件包括：在镀液中，Al含量为55重量%，Zn含量为43.7重量%，Si含量为1.3重量%，镀液温度为600℃；然后进行拉矫步骤，该步骤条件包括：拉矫延伸率为0.35%；然后进行表面处理步骤，该步骤为铬酸钝化处理，其铬酸钝化液的浓度为300g/L，烘干温度为70℃；最终制备的产品屈服强度340MPa，抗拉强度445MPa，伸长率36%，镀层附着力良好。
实施例3
本实施例用于说明本发明的用热轧钢板热镀铝锌的方法。
（1）酸洗工序
将规格为2.5×1000mm的热轧钢板进行进行酸洗步骤，该步骤条件包括：酸洗介质为盐酸，盐酸浓度为220g/l，酸洗时间为40s；然后进行平整步骤，该步骤条件包括：平整轧制力为2kN/mm2，平整延伸率为1.2%，平整压下量为1.2%，平整辊凸度为0.04mm，平整辊表面粗糙度为3.0μ；经过酸洗工序处理后的钢板的表面粗糙度为2.6μ。
（2）热镀铝锌工序
将经过酸洗工序处理后的钢板进行清洗步骤，该步骤条件包括：用NaOH溶液进行清洗，预洗段浓度为3重量%，漂洗段浓度为0.4重量%；然后进行退火步骤，该步骤条件包括：采用全辐射管加热，预热段温度为242℃，加热段温度为658℃，出口段温度为593℃；然后进行镀铝锌步骤，该步骤条件包括：在镀液中，Al含量为56重量%，Zn含量为42.6重量%，Si含量为1.4重量%，镀液温度为605℃；然后进行拉矫步骤，该步骤条件包括：拉矫延伸率为0.25%；然后进行表面处理步骤，该步骤为铬酸钝化处理，其铬酸钝化液的浓度为200g/L，烘干温度为80℃；最终制备的产品屈服强度340MPa，抗拉强度445MPa，伸长率35%，镀层附着力良好。
实施例4
本实施例用于说明本发明的用热轧钢板热镀铝锌的方法。
（1）酸洗工序
将规格为1.8×1000mm的热轧钢板进行进行酸洗步骤，该步骤条件包括：酸洗介质为盐酸，盐酸浓度为160g/l，酸洗时间为50s；然后进行平整步骤，该步骤条件包括：平整轧制力为4.5kN/mm2，平整延伸率为6%，平整压下量为6%，平整辊凸度为0.06mm，平整辊表面粗糙度为5.0μ；经过酸洗工序处理后的钢板的表面粗糙度为3.0μ。
（2）热镀铝锌工序
将经过酸洗工序处理后的钢板进行清洗步骤，该步骤条件包括：用NaOH溶液进行清洗，预洗段浓度为2.5重量%，漂洗段浓度为0.5重量%；然后进行退火步骤，该步骤条件包括：采用全辐射管加热，预热段温度为200℃，加热段温度为610℃，出口段温度为585℃；然后进行镀铝锌步骤，该步骤条件包括：在镀液中，Al含量为50.2重量%，Zn含量为48重量%，Si含量为1.8重量%，镀液温度为585℃；然后进行拉矫步骤，该步骤条件包括：拉矫延伸率为0.40%；然后进行表面处理步骤，该步骤为铬酸钝化处理，其铬酸钝化液的浓度为250g/L，烘干温度为75℃；最终制备的产品屈服强度250MPa，抗拉强度340MPa，伸长率28%，镀层附着力良好。
由以上实施例和对比例可知，采用本发明提供的用热轧钢板热镀铝锌的方法，可以减少生产工序，从而降低生产成本，并且产品屈服强度≥205MPa，抗拉强度≥330MPa，可广泛应用于建筑等领域。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (7)
1.一种用热轧钢板热镀铝锌的方法，其特征在于，该方法包括：将热轧钢板在酸洗工序进行处理，然后将经过酸洗工序处理后的钢板直接在热镀铝锌工序进行处理，所述酸洗工序依次包括酸洗步骤和平整步骤，所述热镀铝锌工序依次包括退火步骤和镀铝锌步骤；
其中，所述平整步骤的平整轧制力为0.8kN/mm2-5kN/mm2，平整延伸率为0.2-8％，平整压下量为0.2-8％，平整辊凸度为0.03-0.06mm，平整辊表面粗糙度为0.4-5μm；
其中，所述退火步骤包括预热段、加热段和出口段，预热段温度为200-250℃，加热段温度为610-670℃，出口段温度585-595℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，预热段温度为230-250℃，加热段温度为640-660℃，出口段温度为588-595℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述退火步骤采用全辐射管加热。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述镀铝锌步骤的镀液中，Al含量为50-60重量％，Zn含量为40-48重量％，Si含量为1.3-1.8重量％。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述镀液中，Al含量为54-57重量％，Zn含量为43-45重量％，Si含量为1.3-1.8重量％。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所述镀铝锌步骤的镀液温度为585-610℃。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述镀液温度为595-610℃。
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