CN104805352B

CN104805352B - 一种电镀锌用冷轧钢板的生产方法

Info

Publication number: CN104805352B
Application number: CN201510229460.6A
Authority: CN
Inventors: 王占业; 张宜; 赵云龙; 杨兴亮; 葛鑫涛; 汪建威; 汤亨强; 张翠
Original assignee: Magang Group Holding Co Ltd; Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Magang Group Holding Co Ltd
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2017-09-26
Anticipated expiration: 2035-05-07
Also published as: CN104805352A

Abstract

本发明公开了一种该电镀锌用冷轧钢板的生产方法，钢种按成分冶炼，具体工艺步骤为：(1)铁水预处理；(2)转炉冶炼；(3)合金微调站；(4)RH炉精炼；(5)连铸；(6)热轧；(7)卷取；(8)冷轧；(9)连续退火；(10)平整；本发明通过精确控制钢中的成分，并结合电镀锌用冷轧钢板的生产工艺得到屈服强度为150～240MPa，抗拉强度高于270MPa、延伸率大于37％，能够满足深冲成形要求，有良好的板型和表面质量(FC以上)，能够满足电镀锌及后续钝化耐指纹处理要求的冷轧钢板；能够提高电镀锌钢板表面质量、保证电镀锌钢板具有良好板型。

Description

一种电镀锌用冷轧钢板的生产方法

技术领域

本发明涉及金属板(带)的生产工艺，具体涉及一种电镀锌用冷轧钢板的生产方法。

背景技术

电镀锌用冷轧钢板主要用于电镀锌钢卷的生产，电镀锌钢板具有良好的耐腐蚀性、加工性、可焊性和涂漆性，主要用于汽车、家电、电子、轻工业等行业。随着我国汽车、家电、电子行业的迅速发展，我国电镀锌钢板市场呈现供不应求的情况。由于质量因素和制造工艺水平的制约，我国电镀锌钢板产品仍需要大量进口。

由于电镀锌工艺的特殊性，要求钢板有良好的板型和表面质量。此外，电镀锌产品的镀层薄，对原料表面质量要求比热镀锌产品更高，表面质量需FC表面以上，原材料性能均匀，强度和塑形有很好的匹配，利于冲压成型。

现有技术中针对电镀锌过程电镀液和镀层改进有报道，但电镀锌钢板表面质量和板型受两方面控制，一为电镀工艺，二为原钢板表面质量和板型。现有技术中电镀锌钢板均为改变镀液成分，控制电镀锌工艺参数从而改善镀层表面质量，对电镀前钢板的生产方法、表面质量的控制缺少相应技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种从电镀锌钢板基础环节控制表面质量和板型，获得性能均匀、板形良好、表面质量良好，满足电镀锌行业对深冲冷轧钢板的机械性能及表面质量的要求的电镀锌用冷轧钢板的生产方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

该电镀锌用冷轧钢板的生产方法，钢种按成分冶炼，具体工艺步骤为：

(1)铁水预处理；

(2)转炉冶炼；

(3)合金微调站；

(4)RH炉精炼；

(5)连铸；

(6)热轧；

(7)卷取；

(8)冷轧；

(9)连续退火；

(10)平整。

所述钢种化学成分重量百分比为：C：≤0.020％；Si：≤0.030％；Mn：0.15％～0.25％；P：≤0.020％；S：≤0.012％；Al：0.030％～0.055％；N：≤0.0050％；其余为铁和不可避免的杂质。

所述工艺步骤(1)要求前扒渣和后扒渣。

所述工艺步骤(2)不加生铁、渣钢；采用自循环废钢出钢，强化转炉脱磷，加强挡渣操作；出钢过程加石灰，不进行脱氧。

所述工艺步骤(3)进行钢包顶渣改质。

所述工艺步骤(4)采用轻处理工艺，如需吹氧，则根据温度和氧位在前中期吹入氧气；破空前保证净循环时间不小于6min。

所述工艺步骤(5)中包目标温度控制在液相线温度以上20～40℃；铸坯出炉温度控制在1170℃～1200℃。

所述工艺步骤(6)热轧精轧入口投入边部加热器，热轧六机架连轧一次、二次出入口高压除鳞；终轧温度控制在885℃～915℃；凸度C40控制在0.030～0.050mm。

所述工艺步骤(7)卷取温度控制在695℃～725℃；所述工艺步骤(8)采用五机架冷连轧机冷轧，单机架冷轧压下率控制在75％～80％；所述工艺步骤(9)连续退火均热温度控制在770℃～790℃，控冷温度控制在400℃；所述工艺步骤(9)平整延伸率控制在0.7～1.0％。

所述冷轧钢板的组织主要为铁素体+碳化物，晶粒度为8.5，组织均匀，不含珠光体。

本发明的优点在于：该电镀锌用冷轧钢板的生产方法，通过精确控制钢中的成分，并结合镀锌用冷轧钢板生产工艺得到屈服强度为150～240MPa，抗拉强度高于270MPa、延伸率大于37％，能够满足深冲成形要求，有良好的板型和表面质量(FC以上)的冷轧钢板，能够满足电镀锌及后续钝化耐指纹处理要求；能够提高电镀锌钢板表面质量、保证电镀锌钢板具有良好板型。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明实施例1生产的电镀锌板电镀锌前的结构示意图。

图2为本发明实施例1生产的电镀锌板电镀锌后的结构示意图。

图3为本发明实施例2生产的电镀锌板电镀锌前的结构示意图。

图4为本发明实施例2生产的电镀锌板电镀锌后的结构示意图。

图5为本发明电镀锌用冷轧钢板的生产方法生产的电镀锌板的100倍显微组织图。

图6为本发明电镀锌用冷轧钢板的生产方法生产的电镀锌板的500倍显微组织图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

(1)铁水预处理；

(2)转炉冶炼；

(3)合金微调站；

(4)RH炉精炼；

(5)连铸；

(6)热轧；

(7)卷取；

(8)冷轧；

(9)连续退火；

(10)平整。

钢种的化学成分重量百分比为：C：≤0.020％；Si：≤0.030％；Mn：0.15％～0.25％；P：≤0.020％；S：≤0.012％；Al：0.030％～0.055％；N：≤0.0050％；其余为铁和不可避免的杂质。

本发明中钢种合金元素的作用主要基于以下原理：

1、碳(C)：C是提高强度最经济且最有效的固溶强化元素，C含量增加，强度增加，但钢的塑性和成形性降低，且对焊接性不利。因此从经济性和综合性能考虑，本发明中C百分含量控制范围为≤0.020％。

2、硅(Si)：Si含量过高，钢板表面氧化铁皮不易去除，表面容易形成由于氧化物压入的微裂纹，进而作为裂纹源易导致钢板在冷成形过程中开裂，因此本发明中Si百分含量控制范围为≤0.03％。

3、锰(Mn)：Mn能降低奥氏体转变成铁素体的相变温度(正好可以弥补因C元素含量降低带来的奥氏体转变成铁素体的相变温度升高)，扩大热加工温度范围，有利于细化铁素体晶粒尺寸；但Mn含量过高，铸坯在连铸过程中Mn偏析程度增大，钢板厚度中心部位易形成珠光体或贝氏体带状组织，对于高强度钢这种带状组织易导致分层缺陷；同时也是疲劳破坏的裂纹起源点，对塑性、焊接性能、疲劳性能都不利，综合考虑，本发明中Mn百分含量控制范围为0.15～0.25％。

4、磷(P)：P在γ-Fe和α-Fe中的扩散速度小，易形成偏析，对钢板成形性能、低温冲击韧性和焊接性能不利。因此尽量将钢中P百分含量控制在0.020％以下。

5、硫(S)：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055％，优质钢要求小于0.040％。因此本发明尽量将钢种的S百分含量控制在0.012％以下。

6、铝(Al)：Al作为主要脱氧剂，同时铝对细化晶粒也有一定作用。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。本发明控制Al百分含量控制在0.030～0.055％。

7、氮(N)：N能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。本发明将钢种的N百分含量控制在0.0050％以下。

进一步地，工艺步骤(1)要求前扒渣和后扒渣。前扒渣是指在铁水预处理过程中喷吹前将铁水包中大量的高炉渣扒除掉。先扒除高炉渣，对降低镁粉消耗、提高脱硫率有极大的促进作用。后扒渣是指在铁水预处理以后，在铁水包内有大量的脱硫渣，为了避免回硫，又防止铁水流失，将这些渣子扒除。

进一步地，工艺步骤(2)不加生铁、渣钢；采用自循环废钢出钢，强化转炉脱磷，加强挡渣操作；出钢过程加石灰，不进行脱氧。

进一步地，工艺步骤(3)进行钢包顶渣改质。

进一步地，工艺步骤(4)采用轻处理工艺，如需吹氧，则根据温度和氧位在前中期吹入氧气；破空前保证净循环时间不小于6min。

进一步地，工艺步骤(5)中包目标温度控制在液相线温度以上20～40℃；铸坯出炉温度控制在1170℃～1200℃。

进一步地，工艺步骤(6)热轧精轧入口投入边部加热器，热轧六机架连轧一次、二次出入口高压除鳞；终轧温度控制在885℃～915℃；凸度控制在0.030～0.050mm。板形和板凸度精度是中厚板的一项主要质量指标和决定其市场竞争力的重要因素，板凸度用C40指标表示。

进一步地，工艺步骤(7)卷取温度控制在695℃～725℃；所述工艺步骤(8)采用五机架冷连轧机冷轧，单机架冷轧压下率控制在75％～80％；所述工艺步骤(9)连续退火均热温度控制在770℃～790℃，控冷温度控制在400℃；所述工艺步骤(9)平整延伸率控制在0.7～1.0％。

根据发明中电镀锌用冷轧钢的化学成分、热轧、五机架全六辊冷连轧机冷轧、连续退火、平整工艺要求，通过实例具体说明本发明。

钢水的化学成分见表1，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

表1实施例化学成分，质量百分比％

实施例	C	Si	Mn	P	S	Als	N
								1	0.005	0.006	0.18	0.012	0.006	0.048	0.0029
2	0.014	0.001	0.17	0.013	0.006	0.036	0.0020

钢水连铸后，经过热轧、五机架全六辊冷连轧机冷轧，再进行连续退火、平整，生产出电镀锌用冷轧钢，其主要工艺参数、最终力学性能及表面质量判定见表2。图1～图4可以看出，实施例1、2电镀锌前后钢板的表面质量良好。

表2生产工艺与产品力学性能

通过精确控制钢中的成分，并通过热轧、五机架全六辊冷连轧及连续退火、平整工序生产电镀锌用冷轧钢板等工艺步骤得到的冷轧钢板；力学性能的屈服强度150～240MPa，抗拉强度高于270MPa、延伸率大于37％，能够满足深冲成形要求，有良好的板型和表面质量(FC以上)，能够满足电镀锌及后续钝化耐指纹处理要求。

如图5及图6所示，经以上工艺步骤得到的冷轧钢板组织主要为铁素体+碳化物，晶粒度为8.5，组织均匀，不含珠光体。热轧精轧入口投入边部加热器带钢宽度方向上组织更均匀，退火温度的准确控制使带钢表面及心部组织均匀，从而使钢板性能更稳定。炼钢尺寸夹杂物控制，铸坯扒皮，加热炉温度与加热时间配合，轧机出口一次、二次出口高压水除磷大大改善表面热轧表面压氧，使成品的表面质量在FC，甚至FD以上。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电镀锌用冷轧钢板的生产方法，其特征在于：所述钢种化学成分重量百分比为：C：0.005％；Si：0.006％；Mn：0.18％；P：0.012％；S：0.006％；Al：0.048％；N：0.0029％；其余为铁和不可避免的杂质；钢种按成分冶炼，具体工艺步骤为：

(1)铁水预处理；要求前扒渣和后扒渣；

(2)转炉冶炼；不加生铁、渣钢；采用自循环废钢出钢，强化转炉脱磷，加强挡渣操作；出钢过程加石灰，不进行脱氧；

(3)合金微调站；进行钢包顶渣改质；

(4)RH炉精炼；采用轻处理工艺，如需吹氧，则根据温度和氧位在前中期吹入氧气；破空前保证净循环时间不小于6min；

(5)连铸；中包目标温度控制在液相线温度以上20～40℃；铸坯出炉温度控制在1170℃～1200℃；

(6)热轧；热轧精轧入口投入边部加热器，热轧六机架连轧一次、二次出入口高压除鳞；终轧温度控制在885℃；凸度C40控制在0.031；

(7)卷取；卷取温度控制在711℃；

(8)冷轧；采用五机架冷连轧机冷轧，冷轧总压下率为77.1％；

(9)连续退火；连续退火均热温度控制在781℃，控冷温度控制在400℃；

(10)平整；平整延伸率控制在0.8％；

或者，所述钢种化学成分重量百分比为：C：0.014％；Si：0.001％；Mn：0.17％；P：0.013％；S：0.006％；Al：0.036％；N：0.0020％；其余为铁和不可避免的杂质；钢种按成分冶炼，具体工艺步骤为：

(1)铁水预处理；要求前扒渣和后扒渣；

(3)合金微调站；进行钢包顶渣改质；

(6)热轧；热轧精轧入口投入边部加热器，热轧六机架连轧一次、二次出入口高压除鳞；终轧温度控制在879℃；凸度C40控制在0.049mm；

(7)卷取；卷取温度控制在710℃；

(8)冷轧；采用五机架冷连轧机冷轧，冷轧总压下率为78.3％；

(9)连续退火；连续退火均热温度控制在783℃，控冷温度控制在400℃；

(10)平整；平整延伸率控制在0.8％；

所述冷轧钢板的组织主要为铁素体+碳化物，晶粒度为8.5，组织均匀，不含珠光体；所述冷轧钢板的表面质量为FD。