CN105420607B - 提高冷轧汽车板可涂装性能表面质量的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种提高冷轧汽车板可涂装性能表面质量的控制方法，属于钢材生产技术领域。适用于IF钢冷轧汽车板；包括控制连铸坯成分；改善连铸坯加热制度，在炉时间160～290min，出炉温度1130～1220℃；调整除鳞工艺，各除鳞点压力17～22MPa；优化轧制温度，粗轧出口温度1020～1100℃，终轧温度900～940℃；优化连退工艺，炉内各段O含量：0～20ppm，露点温度：‑70～‑40℃；H2含量：2～5％，连退加热温度：760～830℃；平整后Ra值0.7～1.3μm，Rpc值60～130。优点在于，无需对现有设备进行改造，通过铸坯成分设计及工艺优化，有效提高了冷轧汽车板表面质量和可涂装性能。

Description

提高冷轧汽车板可涂装性能表面质量的控制方法
技术领域
本发明属于钢材生产技术领域，特别涉及一种提高冷轧汽车板可涂装性能表面质量的控制方法，适用于IF钢冷轧汽车板。
背景技术
汽车的车身防腐主要通过涂装实现。因此，涂装是汽车车身制造工艺的一个重要方面。涂装质量的好坏直接影响到汽车车身的耐腐蚀性能和装饰性能。在涂装过程中，车身材料表面发生一系列复杂的化学反应过程，磷化处理作为一种重要的涂装前处理方法，在汽车生产领域得到了广泛的应用。良好的磷化膜质量是保证涂装性能的有利条件。
冷轧汽车板的表面质量是影响磷化质量以及可涂装性能的重要因素。冷轧汽车板的表面质量主要包括以下几个方面：第一、表面清洁度。冷轧汽车板表面的碳污染对磷化处理非常不利，钢板表面碳浓度高的部位，磷酸盐结晶形成不完全，容易导致磷化膜缺陷的出现，影响冷轧汽车板的磷化和涂装质量。第二，冷轧汽车板表面元素的富集和选择性氧化状态。钢中易氧化元素在钢板表面的富集和氧化会导致其表面反应活性不均匀，引起局部位置磷化膜晶粒粗大，涂装后漆膜耐腐蚀性能降低。第三，表面形貌。钢板表面形貌主要体现在对钢板表面粗糙度的要求上。除Ra值以外，峰值密度RPc值以及波纹度Wca值也是影响车身涂装质量的关键因素。其中，被涂钢板表面波纹度Wca值对涂层鲜映性影响显著。第四，表面缺陷。由于带钢表面夹杂物及析出相与周围基体之间的电位差以及对磷化液润湿性的差异，其表面均匀性降低，局部活性偏高，不利于形成连续、均匀且致密的磷化膜。
磷化膜的结晶状态以及晶粒尺寸是评价磷化膜质量的有效方法。汽车主机厂要求冷轧汽车板表面的磷化膜结晶状态呈连续、致密的粒状分布，不得出现磷化缺陷；另一方面，还要求磷化膜晶粒尺寸小于10μm。为提高冷轧汽车板的可涂装性能，需要通过调整和优化全流程生产工艺，改善冷轧汽车板的表面质量，并控制表面粗糙度在合理范围内，从而提高其在涂装过程中的可磷化性以及磷化膜的结晶状态，提高冷轧汽车板的可涂装性能以及涂装后的耐腐蚀性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高冷轧汽车板可涂装性能表面质量的控制方法。解决了目前高冷轧汽车板的可涂装性能以及耐腐蚀性能低的等问题。实现了合理控制了冷轧汽车板的元素分布情况及氧化状态，有效提高了冷轧汽车板的表面质量和生产效率。
一种提高冷轧汽车板可涂装性能表面质量的控制方法，适用于IF钢冷轧汽车板，通过控制连铸坯成分、改善连铸坯加热制度、调整除鳞工艺、优化轧制温度、优化连退和平整工艺来控制冷轧汽车板表面状态及反应活性，具体步骤及参数如下：
1、连铸坯成分控制：C≤0.003wt％，Si≤0.03wt％，Mn：0.05～0.2wt％，S≤0.01wt％，P≤0.02wt％，Als：0.02～0.07wt％，Ti：0.005～0.07wt％，N≤0.005wt％，余量为Fe及不可避免的杂质，均为重量百分数。
2、连铸坯加热制度：加热炉残氧含量控制在1～8％，连铸坯在炉时间控制在160～290min，出炉温度控制在1130～1220℃。
3、除鳞工艺：保证1、3、5道次粗除鳞及精轧双排除鳞，各除鳞点压力保证在17～22MPa。
4、热轧和酸轧制度：热轧工序：粗轧出口温度1020～1100℃，终轧温度900～940℃，卷取温度600～730℃；酸轧工序：冷轧压下率为73.6～85.7％，单面残油量0～300mg/m2。
5、连退工艺控制：炉内各段O含量：0～20ppm；露点温度：-70～-40℃；H2含量：2～5％；连退加热温度：760～830℃；通板速度：250～380m/min。
6、平整工艺控制：平整后带钢表面粗糙度Ra值控制在0.7～1.3μm，Rpc值控制在60～130。
本发明的优点在于：
1、无需对现有产线设备进行改造，通过铸坯成分设计以及工艺优化提高冷轧汽车板的表面质量和生产效率。
2、合理控制了冷轧汽车板的元素分布情况及氧化状态，有效提高了冷轧汽车板表面的反应活性和可涂装性能。
3、冷轧汽车板经过涂装后的磷化膜质量得到显著提升，磷化膜呈连续、致密的粒状分布，磷化膜晶粒尺寸控制在10μm以下。
附图说明
图1为表面质量控制技术实施后冷轧汽车板表面磷化膜质量(500倍)。
图2为表面质量控制技术实施后冷轧汽车板表面磷化膜质量(500倍)。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例提供了一种DC04冷轧汽车板用钢，其化学成分见表1，其表面质量控制方法包括以下几个步骤：
1、对铸坯进行加热处理，其中加热炉残氧含量为5％，连铸坯在炉时间为230min，出炉温度为1180℃。
2、加热后的铸坯经过粗轧、精轧获得热轧板，其中粗轧出口温度为1050℃，终轧温度为920℃，卷取温度为660℃；使用除鳞工艺控制氧化铁皮。
3、将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷，冷轧压下率为82.5％，单面残油量为180mg/m2。
4、将所述冷硬卷经过连续退火处理获得带钢。进行连续退火处理时，炉内各段O含量为5.9ppm；露点温度为-45.2℃；H2含量为5％；连退加热温度为790℃；通板速度为270m/min。
5、将带钢进行平整处理后卷取成成品。平整后带钢表面粗糙度Ra值为1.11μm，Rpc值为99.8。
控制工艺条件下，降低板坯加热后的出炉温度，并控制加热炉残氧含量在合理范围内，可抑制钢板表面有害相的析出，在提高力学性能的同时改善钢板表面质量。在保证力学性能的前提下适当降低退火加热温度并配合合理的连退炉内气氛条件控制，避免冷轧汽车板易氧化元素在表面的富集和选择性氧化，从而提高钢板表面化学反应活性的均匀性，提高磷化膜质量。控制冷轧汽车板的平整延伸率，得到有效的表面粗糙度状态，以改善冷轧汽车板的可涂装性能。在控制工艺条件下，冷轧汽车板表面的磷化膜连续、均匀、致密。磷化膜颗粒呈粒状分布，晶粒尺寸均为5～8μm，小于10μm，微观形貌中未出现磷化膜缺陷，控制工艺条件下冷轧汽车板表面均有良好的可涂装性能。
表1 实施例1中化学成分，％
实施例2：
本发明实施例提供了一种DC04冷轧汽车板用钢，其化学成分见表2，其表面质量控制方法包括以下几个步骤：
1、对铸坯进行加热处理，其中加热炉残氧含量为6％，连铸坯在炉时间为225min，出炉温度为1180℃。
2、加热后的铸坯经过粗轧、精轧获得热轧板，其中粗轧出口温度为1055℃，终轧温度为923℃，卷取温度为667℃；使用除鳞工艺控制氧化铁皮。
3、将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷，冷轧压下率为82.2％，单面残油量为160mg/m2。
4、将所述冷硬卷经过连续退火处理获得带钢。进行连续退火处理时，炉内各段O含量为6.1ppm；露点温度为-45.9℃；H2含量为5％；连退加热温度为800℃；通板速度为275m/min。
5、将带钢进行平整处理后卷取成成品。平整后带钢表面粗糙度Ra值控制在1.08μm，Rpc值控制在98.5。
控制工艺条件下，降低板坯加热后的出炉温度，并控制加热炉残氧含量在合理范围内，可抑制钢板表面有害相的析出，在提高力学性能的同时改善钢板表面质量。在保证力学性能的前提下适当降低退火加热温度并配合合理的连退炉内气氛条件控制，避免冷轧汽车板易氧化元素在表面的富集和选择性氧化，从而提高钢板表面化学反应活性的均匀性，提高磷化膜质量。控制冷轧汽车板的平整延伸率，得到有效的表面粗糙度状态，以改善冷轧汽车板的可涂装性能。在控制工艺条件下，冷轧汽车板表面的磷化膜连续、均匀、致密，磷化膜颗粒呈粒状分布，晶粒尺寸均为3～7μm，小于10μm，微观形貌中未出现磷化膜缺陷，控制工艺条件下冷轧汽车板表面均有良好的可涂装性能。
表2 实施例2中化学成分

Claims (1)

1.一种提高冷轧汽车板可涂装性能表面质量的控制方法，适用于IF钢冷轧汽车板，其特征在于，具体步骤及参数如下：
1)连铸坯成分控制：C≤0.003wt％，Si≤0.03wt％，Mn:0.05～0.2wt％，S≤0.01wt％，P≤0.02wt％，Als：0.02～0.07wt％，Ti：0.005～0.07wt％，N≤0.005wt％，余量为Fe及不可避免的杂质；
2)连铸坯加热制度：加热炉残氧含量控制在1～8％，连铸坯在炉时间控制在160～290min，出炉温度控制在1130～1220℃；
3)除鳞工艺：保证1、3、5道次粗除鳞及精轧双排除鳞，各除鳞点压力保证在17～22MPa；
4)热轧和酸轧制度：热轧工序：粗轧出口温度1020～1100℃，终轧温度900～940℃，卷取温度600～730℃；酸轧工序：冷轧压下率为73.6～85.7％，单面残油量0～300mg/m2；
5)连退工艺控制：炉内各段O含量：0～20ppm；露点温度：-70～-40℃；H2含量：2～5％；连退加热温度：760～830℃；通板速度：250～380m/min；
6)平整工艺控制：平整后带钢表面粗糙度Ra值控制在0.7～1.3μm，Rpc值控制在60～130。
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