CN107058881B - 适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带及其制备方法，所述钢带化学成分的质量百分含量为：C：0.005‑0.01%，Mn:0.15‑0.25%，S≤0.020%，P≤0.025%，Si≤0.03%，Als 0.030～0.060%，N≤0.0030%，B 0.0015～0.0025%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。本方法合理控制带钢的化学成分，同时配合合理的热轧、冷轧、镀锌工艺生产出一种能够控制彩涂后带钢性能的彩涂基板‑冷轧镀锌板的制备方法。经彩涂后产品的屈服强度小于300MPa，屈服平台长度小于5%。

Description

适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种镀锌钢带，尤其是一种适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带及其制备方法。

背景技术

随着钢铁工业的进展，家电及其它机械制造业的也得到飞速发展，随着人们对环保及耐蚀性的要求越来越高。家电用板的喷涂工艺逐渐被限制及淘汰。逐渐被彩涂板所代替。由于家电受所处环境的影响，一般对耐蚀性有很高的要求。所以目前大的家电彩涂板均以冷轧镀锌板为基板。

由于彩涂工艺受涂料烘干温度的影响。在彩涂生产过程中一般会有200～250℃，时间为30～80秒的烘干过程，在这个过程中镀锌钢板的性能会发生很大的变化；主要是屈服强度及屈服平台的长度。屈服平台过长主要是由于间隙如果屈服强度变化较大，屈服平台过长，会造成彩涂板在加工成形过程中往往会出现横纹、加工褶皱、回弹等问题；会给下道工序造成很大的影响，乃至造成废品。

一般的冷轧镀锌产品在彩涂后屈服强度会大于300MPa，同时屈服平台的长度会远远大于5%；这会给后续加工带来以上问题。为改善以上问题，一般的方法通过生产无间隙原子钢也就是IF钢或添加过量的钛来解决。这样虽然能后改善以上问题，但是这样生产成本会大大增加。镀锌带钢在彩涂过程中性能会发生很大的变化主要是因为带钢中的自由碳及间隙原子在烘烤过程中形成柯氏气团等缺陷造成分。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带；本发明还提供了一种适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：所述钢带化学成分的质量百分含量为：C 0.005%～0.01%，Mn 0.15%～0.25%，S≤0.020%，P≤0.025%，Si≤0.03%，Als0.030%～0.060%，N≤0.0030%，B 0.0015%～0.0025%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

本发明所述钢带厚度为0.4～1.5mm。

本发明方法包括热轧、冷轧和镀锌工序，所述镀锌工序：带钢的加热温度为750～800℃，均热温度为750～800℃；退火冷速≥40℃/s，冷却至460～490℃入锌锅。

本发明方法所述热轧工序：钢坯的加热温度1100～1180℃，保温1～2小时，终轧温度在890～910℃；冷却模式采用后段冷却，卷取温度700～730℃。

本发明方法所述冷轧工序中，冷轧压缩比为70%～85%。

本发明方法所述镀锌工序中，光整机和拉矫机的总延伸率控制范围为：厚度＋0.3%～厚度＋0.6%。所述总延伸率的选择基于带钢的厚度及加热温度：如果厚度大于1.2mm延伸率一般选择下限，反之选择上限；如果带钢的加热温度高于780℃延伸率一般选择下限，反之选择上限。如果厚度和加热温度相冲突，带钢的延伸率选择中值即：厚度+0.45%。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过控制合理的碳含量，保证最终形成的渗碳体尺寸，及最终产品自由碳的浓度；添加B元素来控制钢中自由N的量，防止N以间隙原子的形式存在；彩涂后性能稳定，加工性能良好，同时保证彩涂产品在家电等加工成形过程中防止出现横纹、回弹等问题。

本发明方法通过控制镀锌的退火温度，保证冲压级镀锌产品具有良好的晶粒度，进而保证良好的力学性能；通过控制镀锌工艺退火炉内的冷却速度及镀后的冷却模式，来控制使钢中的自由碳最大限度的以渗碳体的形式析出，使自由碳浓度降到最低，这样就能保证镀锌钢带在彩涂涂漆烘烤过程中游离的碳重新形成渗碳体使强度升高，是彩涂后的屈服大于300MPa；同时使形成的渗碳体颗粒较大，由于渗碳体的颗粒大于基体中的自由碳的浓度差小形成的柯氏气团（横纹及抗褶皱的主要原因）速度慢，加之前面的添加的B固N及控制C含量，就最大程度的避免镀锌钢带在彩涂涂漆烘烤过程中游离的C和N间隙原子向位错移动形成柯氏气团，使带钢的屈服点延伸率加长也就是屈服平台过长；本发明方法通过控制冷轧合适的压缩比，以防止冷轧的轧机负荷过大、轧制困难，实现产品组织的均匀性，来保证钢的冲压性能；本发明方法控制较低的铸坯加热温度及较高的热轧卷取温度，保证影响加工成形性的间隙原子N以AlN的形式析出。

本发明方法通过有效控制钢中的碳含量同时配合合理的热轧、冷轧及镀锌工艺，保证产品具有很高冲压性能，同时通过合理控制镀锌生产工艺来保证产品在加工成形过程中防止出现横纹等冲压问题。本发明通过精细控制冲压级镀锌产品的热轧、冷轧生产工艺大大提高产品的冲压性能及对各种用途的适用性，可以大大增强企业市场竞争力，为企业创造可观的经济效益。本发明方法生产的镀锌产品，彩涂后性能稳定，加工性能良好，同时保证彩涂产品在家电的加工成形过程中防止出现横纹、回弹等问题。

本发明方法合理控制带钢的化学成分，同时配合合理的热轧、冷轧、镀锌工艺生产出一种能够控制彩涂后带钢性能的彩涂基板-冷轧镀锌板的制备方法。经彩涂后产品的屈服强度小于300MPa，屈服平台长度小于5%。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：本适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带采用下述工艺制备而成。

铸坯（钢坯）化学成分（wt）：C 0.0059%，Mn 0.18%，S 0.008%，P 0.012%，Si 0.01%，Als 0.042%，N 0.0023%，B 0.0020%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1150℃，均热（保温）时间2小时，终轧温度900℃，冷却采用前端冷却，卷取温度712℃。热轧带钢轧制规格为3.0×1020mm，性能为：抗拉强度310MPa，屈服强度228MPa，延伸率44.0%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为0.7×1000mm，压缩比为70%。

镀锌工序：生产线速度为100m/min，带钢的加热温度为780℃，带钢的均热温度785℃；带钢的冷速43.5℃/s，带钢入锌锅温度465℃；光整拉矫的总延伸率为1.0%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度212MPa，抗拉强度329MPa，A80 36.0%，屈服延伸0%，经两涂两烘彩涂后的性能为屈服强度286MPa，抗拉强度343MPa，A80 35.0%，屈服平台长度2.3%。

实施例2：本适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带采用下述工艺制备而成。

铸坯化学成分（wt）：C 0.0063%，Mn 0.19%，S 0.007%，P 0.012%，Si 0.01%，Als0.044%，N 0.0023%，B 0.0018%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1150℃，均热时间2小时，终轧温度900℃，冷却采用前端冷却，卷取温度725℃。热轧带钢轧制规格为2.5×1020mm，性能为：抗拉强度311MPa，屈服强度240MPa，延伸率43.5%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为0.4×1000mm，压缩比为84%。

镀锌工序：生产线速度为100m/min，带钢的加热温度为795℃，带钢的均热温度795℃；带钢的冷速47.5℃/s，带钢入锌锅温度465℃；光整拉矫的总延伸率为0.70%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度208MPa，抗拉强度328MPa，A80 36.5%，屈服延伸0%，经两涂两烘彩涂后的性能为屈服强度279MPa，抗拉强度337MPa，A80 34.5%，屈服平台长度3.1%。

实施例3：本适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带采用下述工艺制备而成。

铸坯化学成分（wt）：C 0.0051%，Mn 0.19%，S 0.012%，P 0.010%，Si 0.01%，Als0.049%，N 0.0024%，B 0.0020%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1150℃，均热时间2小时，终轧温度900℃，冷却采用前端冷却，卷取温度730℃。热轧带钢轧制规格为3.5×1020mm，性能为：抗拉强度316MPa，屈服强度267MPa，延伸率42.0%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为0.4×1000mm，压缩比为84%。

镀锌工序：生产线速度为100m/min，带钢的加热温度为795℃，带钢的均热温度795℃；带钢的冷速45.5℃/s，带钢入锌锅温度470℃；光整拉矫的总延伸率为0.75%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度220MPa，抗拉强度337MPa，A80 39.5%，屈服延伸0%，经两涂两烘彩涂后的性能为屈服强度294MPa，抗拉强度350MPa，A80 35.5%，屈服平台长度1.7%。

实施例4：本适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带采用下述工艺制备而成。

铸坯化学成分（wt）：C 0.0080%，Mn 0.18%，S 0.008%，P 0.013%，Si 0.01%，Als0.048%，N 0.0027%，B 0.0021%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1150℃，均热时间2小时，终轧温度900℃，冷却采用前端冷却，卷取温度730℃。热轧带钢轧制规格为3.0×1020mm，性能为：抗拉强度313MPa，屈服强度232MPa，延伸率44.5%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为0.6×1000mm，压缩比为80%。

镀锌工序：生产线速度为100m/min，带钢的加热温度为770℃，带钢的均热温度7750℃；带钢的冷速43.5℃/s，带钢入锌锅温度470℃；光整拉矫的总延伸率为0.95%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度207MPa，抗拉强度333MPa，A80 38.0%，屈服延伸0%，经两涂两烘彩涂后的性能为屈服强度284MPa，抗拉强度354MPa，A80 35.5%，屈服平台长度3.7%。

实施例5：本适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带采用下述工艺制备而成。

铸坯化学成分（wt）：C 0.0068%，Mn 0.18%，S 0.008%，P 0.013%，Si 0.01%，Als0.048%，N 0.0027%，B 0.0021%。其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1150℃，均热时间2小时，终轧温度900℃，冷却采用前端冷却，卷取温度730℃。热轧带钢轧制规格为2.75×1020mm，性能为：抗拉强度317MPa，屈服强度235MPa，延伸率44.0%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为0.5×1000mm，压缩比为81.8%。

镀锌工序：生产线速度为100m/min，带钢的加热温度为765℃，带钢的均热温度765℃；带钢的冷速44.5℃/s，带钢入锌锅温度470℃；光整拉矫的总延伸率为0.85%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度202MPa，抗拉强度323MPa，A80 38.0%，屈服延伸0%，经两涂两烘彩涂后的性能为屈服强度276MPa，抗拉强度342MPa，A80 35.5%，屈服平台长度4.6%。

实施例6：本适于彩涂的低成本冷轧镀锌钢带采用下述工艺制备而成。

铸坯化学成分（wt）：C 0.0091%，Mn 0.18%，S 0.006%，P 0.012%，Si 0.01%，Als0.038%，N 0.0020%，B 0.0023%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

热轧工序：铸坯加热温度1150℃，均热时间2小时，终轧温度900℃，冷却采用前端冷却，卷取温度730℃。热轧带钢轧制规格为4.0×1020mm，性能为：抗拉强度313MPa，屈服强度223MPa，延伸率46.0%。

冷轧工序：冷轧轧制厚度为1.0×1000mm，压缩比为77%。

镀锌工序：生产线速度为100m/min，带钢的加热温度为795℃，带钢的均热温度795℃；带钢的冷速42.5℃/s，带钢入锌锅温度470℃；光整拉矫的总延伸率为1.30%。其它参数与普通镀锌产品的运行参数相同。本冷轧镀锌钢带产品的性能为：屈服强度204MPa，抗拉强度330MPa，A80 37.5%，屈服延伸0%，经两涂两烘彩涂后的性能为屈服强度291MPa，抗拉强度346MPa，A80 34.5%，屈服平台长度2%。

Claims (6)

1.一种适于能够准确控制彩涂后性能的冷轧镀锌钢带，其特征在于，其生产方法包括热轧、冷轧和镀锌工序，所述镀锌工序：带钢的加热温度为750～800℃，均热温度为750～800℃；退火冷速≥40℃/s，冷却至460～490℃入锌锅；所述钢带化学成分的质量百分含量为：C：0.0051-0.0091%，Mn:0.15-0.25 %，S≤0.020%，P≤0.025%，Si≤0.03%，Als 0.030～0.060%，N≤0.0030%，B 0.0015～0.0025%，其余为Fe及允许范围内的夹杂。

2.根据权利要求1所述的适于能够准确控制彩涂后性能的冷轧镀锌钢带，其特征在于：所述钢带厚度为0.4～1.5mm。

3.权利要求1所述的适于能够准确控制彩涂后性能的冷轧镀锌钢带的制备方法，其包括热轧、冷轧和镀锌工序，其特征在于，所述镀锌工序：带钢的加热温度为750～800℃，均热温度为750～800℃；退火冷速≥40℃/s，冷却至460～490℃入锌锅。

4.根据权利要求3所述的适于能够准确控制彩涂后性能的冷轧镀锌钢带制备方法，其特征在于，所述热轧工序：钢坯的加热温度1100～1180℃，保温1～2小时，终轧温度在890～910℃；冷却模式采用后段冷却，卷取温度700～730℃。

5.根据权利要求3所述的适于能够准确控制彩涂后性能的冷轧镀锌钢带制备方法，其特征在于：所述冷轧工序中，冷轧压缩比为70%～85%。

6.根据权利要求3、4或5所述的适于能够准确控制彩涂后性能的冷轧镀锌钢带的制备方法，其特征在于：所述镀锌工序中，光整机和拉矫机的总延伸率控制范围为：厚度＋0.3%～厚度＋0.6%。