CN104372164A - 一种控制薄宽软质镀锌带钢冷瓢曲的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制薄宽软质镀锌带钢冷瓢曲的生产方法，主要解决现有技术中采用卧式炉退火后软质镀锌带钢冷却过程中出现的瓢曲技术问题。技术方案包括以下步骤：薄宽软质镀锌带钢化学成分重量百分比为：C：0.0005%～0.0025%，Mn：0.05%～0.20%，Ti：0.030%～0.080%，余量为Fe和不可避免的夹杂元素，其冷轧产品压缩比在60%-85%，冷轧后轧硬钢采用卧式炉退火，带钢加热温度在680-700℃,并在810-850℃范围内均热退火，退火时间36-60秒，带钢张力控制在3-6KN；对退火后带钢进行冷却，冷却1段先以9.8-18℃/S先冷却到690-750℃，冷却2段再以10-27℃/S速度冷却到480-560℃后，最后进入460℃锌锅进行镀锌，带钢出锌锅后通过空气冷却到常温进行卷曲成镀锌钢卷。适用于软质镀锌产品的退火冷却制造过程。

Description

一种控制薄宽软质镀锌带钢冷瓢曲的生产方法

技术领域

本发明涉及一种控制薄宽软质镀锌带钢冷瓢曲的生产方法，其通过高温条件下材料性能的研究，并结合退火炉退火后冷却工艺开展试验，找到适合控制软质镀锌带钢冷瓢曲的方法，适用于软质镀锌产品的退火冷却制造过程。

背景技术

随着国内家电、五金行业产品结构设计的不断优化，越来越多的零配件表现为结构复杂，成型难度大，同时成型要求的提高对原材料也提出越来越高的要求，家电产品用途中，热镀锌产品用途最广，因其锌层材料延展性好，热镀锌产品具有非常好的成型性能，同时热镀锌产品具有非常好耐蚀性能和较低的成本，软质镀锌产品在家电行业得到广泛应用。

家电用冷轧热镀锌产品通常其厚度规格在0.3-1.2mm，宽度在800-1250mm，其宽度和厚度比值在666-4166，对于软质镀锌产品通常需采用高温退火，退火后带钢经冷却后进入锌锅热镀锌，在实际生产过程中发现宽度和厚度比值在2400-3000范围带钢出现冷瓢曲现象，局部皱褶，严重的出现起筋，造成带钢不满足产品板形和表面要求。

中国专利申请201210574442.8公开了“超宽幅SEDDQ级深冲汽车板及其生产方法”，其化学成分重量百分比为：C：0.0020-0.0035%；Si≤0.03%；Mn：0.15-0.20%；P≤0.012%；S≤0.015%；Alt：0.03-0.05%，N≤0.0040%，Ti：0.05-0.07%，余量为Fe及其他微量元素。通过控制合理的化学成分、退火温度、平整工艺与生产方案，在保证超宽幅SEDDQ级深冲汽车板在获得优异机械性能的同时，实现带钢在炉内的稳定通板，极大的降低常规工艺造成的炉内冷瓢导致的炉区断带停车事故，该专利提供了一种解决退火加热过程中发生瓢曲方案，本发明重点解决带钢退火后冷却过程中发生瓢曲。

中国专利申请 200810057019.4 公开了“一种热轧钢板水冷板形控制方法”，由热轧钢板轧加速冷却过程中的换热特性和体积变型特征确定的钢板上下水比和头尾遮避参数设计和调整工艺。建立了钢板表面热载荷与集管流量之间的定量关系，并据此建立了随流量、厚度规格变化的上下集管初始水比函数，也就是说对比专利公开的解决瓢曲的技术方案是通过研究冷却水流量对板型的影响来控制瓢曲，跟本发明通过同冷却段冷却温度和速度对带钢瓢曲的影响是不同的。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制薄宽软质镀锌带钢冷瓢曲的生产方法，主要解决现有技术中采用卧式炉退火后软质镀锌带钢冷却过程中出现的瓢曲技术问题。

本发明经过实验室材料高温性能研究分析，并结合现有卧式退火炉退火后冷却工艺开展试验，解决薄宽比在2400-3000范围软质镀锌钢板生产过程中出现瓢曲技术难题。

冷瓢曲原因分析：由于带钢在高温条件下材料很软，抗变形能力弱，带钢在冷却过程中板宽方向存在冷却不均匀，且冷却速度越快，温度越不均匀，带钢在一定的张力条件下向局部聚集，形成瓢曲缺陷。

本发明的技术思路和方法是：研究分析高温条件下软质镀锌钢板的高温力学性能，寻找性能与温度对应关系，在不改变现有软质镀锌产品化学成分、酸轧压缩比和退火温度的条件下，摸索不同冷却段冷却温度和速度对带钢瓢曲的影响程度，根据高温材料强度变化，寻找最佳的冷却温度点和速度范围。

为达到上述目的，本发明技术方案为：一种控制薄宽软质镀锌带钢冷瓢曲的生产方法，其典型化学成分重量百分比为：C：0.0005%～0.0025%，Mn：0.05%～0.20%，Ti：0.030%～0.080%，余量为Fe和不可避免的夹杂元素，其冷轧产品压缩比在60%-85%，冷轧后轧硬钢采用卧式炉退火，带钢加热温度在680-700℃,并在810-850℃范围内均热退火，退火时间36-60秒，带钢张力控制在3-6KN；对退火后带钢进行冷却，冷却1段先以9.8-18℃/S先冷却到690-750℃，冷却2段再以10-27℃/S速度冷却到480-560℃后，最后进入460℃锌锅进行镀锌，带钢出锌锅后通过空气冷却到常温进行卷曲成镀锌钢卷。

本发明所述的薄宽软质镀锌带钢冷瓢曲的生产方法理由如下：

化学成分：由于软质镀锌带钢须达到屈服强度范围为120-220Mpa水平，现有产品均采用IF钢成分体系钢种；冷轧压缩比：现有薄宽料厚度范围为0.4-1.2mm，根据轧机生产能力，控制60-85%，范围广，生产组织容易；加热温度、退火温度、退火时间：现有产品为了达到需要的屈服强度120-220Pa范围，采用加热温度680-700℃,并在810-850℃范围内均热退火，退火时间36-60秒，张力控制在3-6KN。

冷却1段温度和冷却速度：根据图1研究软质IF钢产品高温抗拉强度，发现带钢随着温度的降低，抗拉强度逐渐上升，特别在带钢在700℃以上时带钢抗拉强度极低，因此，根据设备实际控制能力和考虑冷却2段的冷却影响，通过大量现场试验发现，冷却1段的终了温度控制在690-750℃，冷却1段的冷却速度控制在9.8-18℃/S可得到无瓢曲带钢，冷却1段终了温度优先控制在700～730℃。

冷却2段温度和冷却速度：该段任务是进一步冷却带钢，保证在带钢进入锌锅温度进行热镀，通常锌锅温度为460℃，带钢温度与锌锅温差过大也会造成钢板形瓢曲；同时该段冷却温度直接影响冷却2段的冷却速度，虽然随着温度的降低，带钢强度进一步提高，但是冷却速度过大同样会造成带钢发生冷瓢曲，通过大量的试验对比，发现带钢在冷却2段的冷却温度在480-560℃，冷却速度在10-27℃/S可得到无瓢曲带钢，冷却2段冷却速度优先控制在10-22℃/S。

本发明有益效果：1、本发明在研究现有带钢高温抗拉强度的条件下，通过优化退火后冷却温度和冷却速度，解决了带钢的冷瓢曲技术难题；2、本发明的实施不需要改变带钢冷却前退火工艺、酸轧工艺、产品的化学成分即可解决技术难题，工艺实施难度小，生产成本低；3、本发明在带钢退火完成后进行冷却工艺的优化，该工艺优化对产品性能不会造成任何影响，因此，该工艺优化不会带来产品性能波动风险；4、本发明的研究成果，可进一步与卧式炉条件下加热温度合理结合，防止出现加热过程中出现热瓢曲缺陷的发生。

本发明工艺方法是在不改变现有软质镀锌产品化学成分、酸轧压缩比和退火温度的条件下，摸索不同冷却段冷却温度和速度对带钢瓢曲的影响程度，根据高温材料强度变化，寻找最佳的冷却温度点和速度范围，采用上述方法生产宽厚比在2400-3000范围内的薄宽软质冷轧热镀锌钢板无瓢曲、起筋和皱褶现象。

本发明与中国专利201210574442.8相比，其目的是在实现材料强度要求的同时控制带钢在加热过程中热瓢曲的发生，是通过提高化学成分中的碳含量20-35ppm、提高冷轧带钢压缩比80-84%和降低退火温度810℃的方法来实现，其工艺实施范围大，成本投入较高，而本发明方法解决方案与其完全不同，易于实施，成本投入低，局部优化改进，对产品风险小。同时该专利提供的立式炉加热退火工艺与本发明方法的卧式炉加热退火工艺也不同，立式炉其加热温度与均热温度一致，均为810℃，容易在加热过程中出现瓢曲，而卧式炉加热温度较低，为680-700℃，加热过程不易出现瓢曲，因此方法内容均不一样，本发明的方法对于卧式炉控制冷瓢曲更实用。

附图说明

图1为本发明软质IF钢材料不同温度条件下抗拉强度。

图2为本发明实施例2、比较例4、比较例10的冷却曲线。

具体实施方式

下面结合实施例1—12和比较例1-10对本发明作进一步说明，如表1所示：

表1所示带钢其均通过常规炼钢转炉熔炼，RH炉真空脱碳，得到符合要求IF钢化学成分的连铸坯，板坯热轧轧制得到热轧钢板，热轧板重新开卷经过酸洗后，在可逆轧制或5机架冷连轧机上进行冷轧，冷轧的压下率为60%～85%，前工序条件一致。本发明例1-12和比较例1-10为将不同厚度轧硬卷经清洗后送入卧式炉连续退火，带钢在卧式炉内加热到680～700℃，进入均热段，再加热到810～850℃，带钢在均热段时间36～60秒，带钢张力控制在3-6KN；退火完成后对退火后带钢进行冷却，本发明例1-12冷却1段先以9.8-18℃/S先冷却到690-750℃，冷却2段再以10-27℃/S速度冷却到480-560℃后，最后进入460℃锌锅进行镀锌，比较例1-10冷却1段先以12.7-26.5℃/S先冷却到617-741℃，冷却2段再以9-33℃/S速度冷却到472-559℃后，最后进入460℃锌锅进行镀锌。实施例2、比较例4和比较例10冷却工艺变化趋势见图2，实施例2未发生瓢曲现象，比较例10发生严重瓢曲。

根据不同冷却段温度、冷却速度对比对带钢进行表面观察，对板形评价，将瓢曲程度分为无瓢曲、轻微和严重瓢曲，根据下列标准进行判定，将○代表合格，△和×代表不合格；

○：无瓢曲，板形良好

△：轻微瓢曲，局部皱褶

×：严重瓢曲，发生起筋

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。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。

表1：

Claims (3)

1.一种控制薄宽软质镀锌带钢冷瓢曲的生产方法，包括以下步骤：薄宽软质镀锌带钢化学成分重量百分比为：C：0.0005%～0.0025%，Mn：0.05%～0.20%，Ti：0.030%～0.080%，余量为Fe和不可避免的夹杂元素，其冷轧产品压缩比在60%-85%，冷轧后轧硬钢采用卧式炉退火，带钢加热温度在680-700℃,并在810-850℃范围内均热退火，退火时间36-60秒，带钢张力控制在3-6KN；对退火后带钢进行冷却，冷却1段先以9.8-18℃/S先冷却到690-750℃，冷却2段再以10-27℃/S速度冷却到480-560℃后，最后进入460℃锌锅进行镀锌，带钢出锌锅后通过空气冷却到常温进行卷曲成镀锌钢卷。

2.根据权利要求1所述的一种控制薄宽软质镀锌带钢冷瓢曲的生产方法，其特征是冷却1段终了温度控制在700～730℃。

3.根据权利要求1所述的一种控制薄宽软质镀锌带钢冷瓢曲的生产方法，其特征是冷却2段冷却速度控制在10-22℃/S。