CN105838990A - 一种锌铁合金镀层冷成形钢板的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所设计的一种锌铁合金镀层冷成形钢板的生产方法，利用热镀锌出锌锅及合金化后的超快冷技术生产一种延伸率≥35％，具有较好成形性，在零件冲压成形过程中镀层不易出现粉化与脱落现象的冷成形用锌铁合金镀层钢板。该钢板力学性能达到相应要求，获得的合金化镀层表面结构致密、无明显微裂纹缺陷、镀层表面锌铁合金晶粒细小且大小分布均匀，镀层与钢基板结合牢固，具有合适的强度与塑性。

Description

一种锌铁合金镀层冷成形钢板的生产方法
技术领域
本发明涉及一种锌铁合金镀层冷成形钢板的生产方法，属于钢板生产领域。
背景技术
锌铁合金镀层钢板(GA)具有优良的抗腐蚀性、涂装性、焊接性及抗石砾击打性能，广泛应用于汽车面板。然而，目前常规延伸率在35％的GA板表面镀层结构疏松、不致密、镀层表面组织粗大、晶粒尺寸大小分布不均且表面有明显的微裂纹，冲压成形时易出现镀层的脱落与粉化，从而给冲压零件表面质量和生产模具带来不利影响。本发明通过热镀锌出锌锅及合金化后的超快冷技术，针对延伸率在35％的冷成形钢板，获得了锌铁合金镀层表面结构致密、表面晶粒细小、大小分布均匀且表面无明显微裂纹的产品，产品冲压成形时镀层不容易出现粉化与脱落现象，从而解决了该级别GA钢板冲压形成时因镀层粉化与脱落而造成的零件质量和生产问题。
利用超快冷技术的特点与优势，根据产线特点开发出了表面镀层结构致密、无明显微裂纹、镀层表面锌铁合金晶粒细小且大小分布均匀、延伸率在35％的冷成形GA钢板。经初步检索，国外查阅到浦项研制的一种含有2.0％NH4H2PO4水溶液以及在苛刻雾化条件下热镀锌钢板的快速冷却工艺，水岛钢铁公司开发的包括利用控制镀后冷却速度减少锌花和镀层脱落等工艺措施生产出汽车外板用热镀锌钢板及生产工艺，川崎制铁提供的冷却速度达到30℃/s以上的快速冷却工艺生产具有优异可加工性能的热镀锌钢板及生产方法，乌克兰提供的可保证热轧金属终轧后环形截面快速冷却的装置及加速冷却的方法等文献与专利。
国内查阅到首钢关于在连续退火中不同冷却速率对热镀锌双相钢DP780组织和屈服现象影响的研究，邯钢采用引进的连续热镀锌线及包括保护气体快速冷却和镀后空气喷射冷却等技术生产质量优异的冷轧镀锌板，马钢调整、优化辐射管加热设备及快速冷却设备确保镀锌板产品质量的实践，以及鞍钢提供的采用加热末段到均热段的微缓冷和快冷段两次快冷等方式生产一种高强度冷轧热镀锌双相钢板，宝钢提供的热镀锌机组镀后上行冷却段多段复合冷却方法及包括一镀后快冷装置和初冷装置的一种镀锌带钢冷却装置等文献与专利。以上方法生产的钢板表面镀层不够致密，会有微裂纹缺陷，晶粒不够均匀，生产过程繁琐。
发明内容
为解决以上问题，本发明提出一种锌铁合金镀层冷成形钢板的生产方法：一种锌铁合金镀层冷成形钢板的生产方法，包括以下步骤：
(1)成分控制：控制钢板中元素成分的重量百分数，C≤0.01，Mn为0.15～0.2，Si为≤0.1，Als为0.015～0.06，P为≤0.02，S为≤0.015，余量为Fe；
(2)铁水脱硫、冶炼、合金化处理后制成板坯；
(3)对铸坯粗轧并卷曲；
(4)冷轧后镀锌处理，其中机组速度90～110m/min，加热温度795～815℃，快冷段温度465～485℃；
(5)镀锌出锌锅后上行段利用气雾对镀锌板进行冷却，冷却速度40～60℃/s，合金化后利用气雾对锌铁合金镀层钢板进行冷却，冷却速度控制在30～50℃/s；
(6)对合金化板进行光整与涂油处理。
进一步地，所述步骤(3)中初轧温度1030℃～1070℃，终轧温度855℃～885℃，卷曲温度645℃～695℃。
进一步地，所述步骤(6)中光整延伸率控制在0.1～0.7％，涂油量上下表面≤35g/mm2。
附图说明
图1本发明锌铁合金镀层钢板镀层表面形貌
具体实施方式
实施例1
(1)成分控制：控制钢板中元素成分的重量百分数，C为0.0073，Mn为0.171，Si为0.003，Als为0.03，P为0.01，S为0.011，余量为Fe；
(2)铁水脱硫、冶炼、合金化处理后制成板坯；
(3)对铸坯粗轧并卷曲，初轧温度1030℃，终轧温度855℃，卷曲温度645℃；
(4)冷轧后镀锌处理，其中机组速度90m/min，加热温度815℃，快冷段温度465℃；
(5)镀锌出锌锅后上行段利用气雾对镀锌板进行冷却，冷却速度60℃/s，合金化后利用气雾对锌铁合金镀层钢板进行冷却，冷却速度控制在50℃/s；
(6)对合金化板进行光整与涂油处理，光整延伸率控制在0.3％，涂油量上下表面32g/mm2。
本实施例制备的钢板的性能测试如下：
实施例2
(1)成分控制：控制钢板中元素成分的重量百分数，C≤0.0075，Mn为0.168，Si为0.004，Als为0.039，P为0.011，S为0.01；
(2)铁水脱硫、冶炼、合金化处理后制成板坯；
(3)对铸坯粗轧并卷曲，初轧温度104℃，终轧温度875℃，卷曲温度660℃；
(4)冷轧后镀锌处理，其中机组速度100m/min，加热温度800℃，快冷段温度465℃；
(5)镀锌出锌锅后上行段利用气雾对镀锌板进行冷却，冷却速度50℃/s，合金化后利用气雾对锌铁合金镀层钢板进行冷却，冷却速度控制在30℃/s；
(6)对合金化板进行光整与涂油处理，光整延伸率控制在0.4％，涂油量上下表面35g/mm2。
本实施例制备的钢板的性能测试如下：
实施例3
(1)成分控制：控制钢板中元素成分的重量百分数，C为0.0072，Mn为0.174，Si为≤0.01，Als为0.035，P为0.011，S为0.008；
(2)铁水脱硫、冶炼、合金化处理后制成板坯；
(3)对铸坯粗轧并卷曲，初轧温度106℃，终轧温度880℃，卷曲温度690℃；
(4)冷轧后镀锌处理，其中机组速度110m/min，加热温度800℃，快冷段温度475℃；
(5)镀锌出锌锅后上行段利用气雾对镀锌板进行冷却，冷却速度50℃/s，合金化后利用气雾对锌铁合金镀层钢板进行冷却，冷却速度控制在40℃/s；
(6)对合金化板进行光整与涂油处理，光整延伸率控制在0.7％，涂油量上下表面30g/mm2。
本实施例制备的钢板的性能测试如下：
实施例4
(1)成分控制：控制钢板中元素成分的重量百分数，C为0.0069，Mn为0.172，Si为0.006，Als为0.04，P为0.009，S为0.007；
(2)铁水脱硫、冶炼、合金化处理后制成板坯；
(3)对铸坯粗轧并卷曲，初轧温度1060℃，终轧温度870℃，卷曲温度670℃；
(4)冷轧后镀锌处理，其中机组速度90m/min，加热温度800℃，快冷段温度470℃；
(5)镀锌出锌锅后上行段利用气雾对镀锌板进行冷却，冷却速度50℃/s，合金化后利用气雾对锌铁合金镀层钢板进行冷却，冷却速度控制在40℃/s；
(6)对合金化板进行光整与涂油处理，光整延伸率控制在0.6％，涂油量上下表面33g/mm2。
本实施例制备的钢板的性能测试如下：
实施例5
(1)成分控制：控制钢板中元素成分的重量百分数，C为0.0078，Mn为0.168，Si为0.011，Als为0.038，P为0.01，S为0.008；
(2)铁水脱硫、冶炼、合金化处理后制成板坯；
(3)对铸坯粗轧并卷曲，初轧温度1050℃，终轧温度880℃，卷曲温度690℃；
(4)冷轧后镀锌处理，其中机组速度110m/min，加热温度810℃，快冷段温度480℃；
(5)镀锌出锌锅后上行段利用气雾对镀锌板进行冷却，冷却速度55℃/s，合金化后利用气雾对锌铁合金镀层钢板进行冷却，冷却速度控制在35℃/s；
(6)对合金化板进行光整与涂油处理，光整延伸率控制在0.6％，涂油量上下表面28g/mm2。
本实施例制备的钢板的性能测试如下：
实施案例中制备的钢板力学性能优异，屈服强度、抗拉强度与延伸率均满足相应要求。从图1可以看出，该超快冷工艺生产的延伸率35％以上的冷成形用锌铁合金镀层钢板镀层表面组织得到了充分的细化，且晶粒尺寸大小 分布均匀，镀层结构致密，孔洞所占面积比≤5％，表面无明显的微裂纹缺陷，镀层具备合适的强度与塑性，光整后表面呈现出明显的光整压痕。基于此，生产的该冷成形用锌铁合金镀层钢板的抗粉化性能良好，所实施五个案例90°V弯测试结果均为2级，产品在相应零件的冲压成形过程中未出现明显的粉化与脱落现象。

Claims (3)

1.一种锌铁合金镀层冷成形钢板的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)成分控制：控制钢板中元素成分的重量百分数，C≤0.01，Mn为0.15～0.2，Si为≤0.1，Als为0.015～0.06，P为≤0.02，S为≤0.015；
(2)铁水脱硫、冶炼、合金化处理后制成板坯；
(3)对铸坯粗轧并卷曲；
(4)冷轧后镀锌处理，其中机组速度90～110m/min，加热温度795～815℃，快冷段温度465～485℃；
(5)镀锌出锌锅后上行段利用气雾对镀锌板进行冷却，冷却速度40～60℃/s，合金化后利用气雾对锌铁合金镀层钢板进行冷却，冷却速度控制在30～50℃/s；
(6)对合金化板进行光整与涂油处理。
2.根据权利要求1中所述的一种锌铁合金镀层冷成形钢板的生产方法，其特征在于：所述步骤(3)中初轧温度1030℃～1070℃，终轧温度855℃～885℃，卷曲温度645℃～695℃。
3.根据权利要求1中所述的一种锌铁合金镀层冷成形钢板的生产方法，其特征在于：所述步骤(6)中光整延伸率控制在0.1～0.7％，涂油量上下表面≤35g/mm2。
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