CN110004369A - 一种电梯用厚规格镀锌钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电梯用厚规格镀锌钢板及其制造方法,属于热浸镀锌钢板加工技术领域。它包括基板,其以质量百分比记由如下元素组成:最多0.060%C,最多0.040%Si,0.10~0.25%Mn,最多0.015%P,最多0.010%S,最多0.035%Als,余量为Fe和不可避免的杂质;热浸镀锌层,其形成于所述基板的表面;所述的热浸镀锌层以质量百分比记含有0.10~0.30%Al;所述基板中Als以质量百分比记含量为0.035%;所述基板的厚度为1.4~2.0mm;所述热浸镀锌层的重量为160~275g/m2。本发明通过对镀锌钢板基板成分及基板热浸镀锌工艺的改进,使基板在厚度≥1.4mm进行热浸镀锌后,镀层附着力强,表面、边沿平整无云纹,保证镀锌钢板彩涂后表面质量高,且本发明的电梯用厚规格镀锌钢板设计合理,制造成本低,适用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于热浸镀锌钢板加工技术领域,更具体地说,涉及一种电梯用厚规格镀锌钢板及其制造方法。
背景技术
近年来,随着建筑行业的快速发展,电梯已成为高层建筑不可或缺的基础设施。电梯在使用过程中井道内常年阴暗潮湿尤其在沿海环境,薄镀层电梯板易发生切边腐蚀;大型电梯尤其是货运电梯对电梯板的强度要求较高,因此,电梯生产厂商向上游材料供应商提出了高强度、高耐蚀性的要求。
彩涂板主要以镀锌板为基体材料,表面复合有机涂层。钢板热浸镀锌后经彩涂生产的电梯板较不锈钢具有成本低、美观、耐蚀、环保的效果。然而,传统工艺下镀锌板易出现云纹、镀层边部增厚等缺陷,导致彩涂板表面质量较差。
经检索,中国专利公开号:CN107012418A,公开日:2017年8月4日,公开了一种电梯用镀锌钢板及其制造方法,包括钢板,所述钢板上涂覆有热浸镀锌层,所述热浸镀锌层上涂覆有彩色钝化膜,所述彩色钝化膜上负荷有PVC膜;且所述热浸镀锌层中铝的质量百分比为0.2%~0.7%。该发明虽然提供了一种锌层与钢板粘结强度较高的镀锌钢板,但是其彩涂工艺复杂,在制成电梯用板时成本较高,不利于推广使用,且其用于生产厚度≤1.4mm的镀锌钢板,无法满足板材高强度的要求。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有技术中镀锌钢板镀层与钢板粘附力不足,镀层表面易出现云纹、镀层厚度不均,彩涂后表面质量差的问题,本发明提供一种电梯用厚规格镀锌钢板及其制造方法,通过对基板材料及对热浸镀锌工艺的改进,制造出的厚规格镀锌钢板镀层与钢板粘附力强,镀层平整、均匀,彩涂后表面质量高,性能优秀。
2、技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
下面为对本发明技术方案的详细说明,此时,除非另有说明,各成分的含量均指以质量百分比记。
一种电梯用厚规格镀锌钢板,包括:
基板,其以质量百分比记由如下元素组成:最多0.060%C,最多0.040%Si,0.10~0.25%Mn,最多0.015%P,最多0.010%S,最多0.035%Als,余量为Fe和不可避免的杂质;
热浸镀锌层,其形成于所述基板的表面。
电梯在使用过程中井道内常年阴暗潮湿,电梯板极易发生腐蚀,现多采用彩涂板作为电梯用板,电梯用板需同时满足电梯用板高强度、高耐腐蚀性的要求,彩涂板是以镀锌板为基材,经彩涂后制成,经研究后发现,镀锌板的镀层质量影响着彩涂工艺后的性能,而基板的成分及性质又影响着镀层的质量,现行业中多采用热浸镀锌法来形成基板表面的锌镀层,由于受到基板的性质影响,在保证镀层质量的前提下,只能进行薄规格基板(基板厚度小于1.4mm)热浸镀锌,对于厚度大于1.4mm的常规基板进行热浸镀锌时易出现云纹、镀层边部增厚等缺陷,严重影响后续彩涂工艺的进行,影响最终彩涂的质量,针对此,本申请对基板的组分进行了改进:
最多0.060%C:C是最有效的强化元素之一,对于马氏体的形成起关键作用,基板中碳含量决定其强度级别,同时在热浸镀锌过程中,基板含碳量也显著影响着镀层的特性,基板的含碳量越高,镀锌时,锌与铁的反应就越剧烈,增大了钢板的铁损,使得铁锌合金层的生长速度加快,最终导致合金层塑性下降,镀层附着力降低,镀层受力易脱落,因此,本方案将基板含碳量控制在小于等于0.060%,以避免含碳量高导致的不利影响;
最多0.040%Si:Si元素在基板冶炼过程中主要起到固溶强化的作用,提高钢中铁素体纯净度,稳定奥氏体组织,申请人在研究时发现Si含量超过一定限度(0.040%)时在基板表面易形成高熔点氧化物,降低基板对镀锌液的润湿性,从而影响基板镀锌的效果,易发生漏镀的效果,因此,本方案将基板含硅量控制在小于等于0.040%,以避免含硅量高导致的不利影响;
0.10~0.25%Mn:冶炼基板时加入Mn元素可以提高奥氏体的稳定性,从而显著增加淬透性,同时Mn也起到固溶强化和细化铁素体晶粒的作用,但是在进行镀锌时,基板中过高的Mn含量会导致镀层中的δ相层较厚,从而影响镀层的耐腐蚀性,因此,本方案将基板的Mn含量控制在0.10~0.25%,保证Mn元素的含量对基板性能起强化作用的同时,不会影响镀层的性质;
申请人在研究时发现,在上述的Si与Mn的添加范围内,当基板中Mn/Si≥2.5时,冶炼成型的厚度≥1.4mm的基板在热浸镀锌时,可以得到合金组织致密的镀层,基板中相应配比的Mn元素可以与Si元素在热浸镀锌时反应来有效减弱基板锰硅含量带来的不利影响,当基板中含硅量高或Mn元素加入量不足使Mn/Si小于2.5时,在进行厚度≥1.4mm的基板的热浸镀锌时,镀层表面的平整度及耐腐蚀性均减弱;
最多0.015%P,最多0.010%S,P和S均为基板冶炼时的有害元素,同时基板中的P和S也会对镀层质量产生不利的影响,因此,本方案将磷元素的含量控制在小于等于0.015%,硫元素的含量控制在小于等于0.010%,以避免磷元素和硫元素含量过高导致的不利影响;
进一步地,当基板中C+Si+3(P+S)≤0.175%时,冶炼成型的厚度≥1.4mm的基板在热浸镀锌时能得到性能较好的镀层,在进行热浸镀锌时,相同的镀锌时间内,基板的厚度越厚,锌层的厚度也越大,但同时,镀层的脆性也增加,粘附力受到影响,申请人研究发现,对基板中C、Si、P、S的含量做进一步控制,使其含量满足C+Si+3(P+S)≤0.175%时,得到的基板在进行热浸镀锌时可以避免因基板厚度增大而带来的不利影响;
最多0.035%Als,Al是具有脱氧作用的元素,Al在钢中所起的作用与Si相似,在基板冶炼时形成在基板中的Als含量只要不大于0.035%就不会对本申请的效果产生不利影响,若基板中Als的含量大于0.035%,会使得基板组织晶粒过于粗大,影响镀层密度;
进一步地,所述基板中Als以质量百分比记含量为0.035%,由于Al在冶炼时有定氮的作用,研究数据表明,Als的含量不足0.035%时,相同热浸镀锌工艺下,制得的镀锌钢板的耐腐蚀性比Als含量等于0.035%时制得的镀锌钢板耐腐蚀性差,因此,基板中Als的含量为0.035%为优选的方案。
进一步地,所述的热浸镀锌层以质量百分比记含有0.10~0.30%Al。本申请的基板经由热浸镀锌工艺后形成的热浸镀锌层中Al含量小于0.10%时,镀锌钢板的压制加工性能变差,当Al含量高于0.30%时,镀锌钢板的点焊性能变差,因此,基板经热浸镀锌后形成镀层中Al的含量为0.10~0.30%时为优选方案。
进一步地,所述基板的厚度为1.4~2.0mm;所述热浸镀锌层的重量为160~275g/m2。本申请通过改进基板的成分,使厚度≥1.4mm的基板在进行热浸镀锌时也能形成很好的镀层质量,当本申请的基板厚度为1.4~2.0mm时,常规热浸镀锌工艺下,对镀锌钢板镀层反向冲击力进行检测,均能达到12J以上;根据优选的实施方案,本申请的厚规格镀锌钢板热浸镀锌层的重量为160~275g/m2时,镀层表面均匀平整,表面粗糙度低,完全满足彩涂工艺的要求。
进一步地,本申请的基板在进行热浸镀锌时,镀液成分如下:0.10~0.30%Al,最多0.02%Fe,最多0.003%Pb,最多0.003%Cd,余量为Zn和不可避免的杂质。其中,镀液中Al含量在0.10~0.30%时,可以提高镀液流动性,增加镀液对基板的浸润性,提高了镀层的结合力,镀液中Al含量过多会降低镀层的耐腐蚀性;镀液中Fe含量大于0.02%时,会使镀液中产生大量锌渣,从而影响镀层表面平整度,不利于彩涂工艺的进行;在镀液中添加少量的Pb,会增大镀层的结合力,但是Pb有毒性,污染环境,因此控制Pb在镀液中的添加量最多0.03%;镀液中加入少量的Cd,可以减小镀液的表面张力,所得镀层更利于彩涂工艺进行,Cd成本较高,出于经济成本考虑,控制镀液中Cd的添加量最多在0.003%。
进一步地,当镀液中Al的质量百分数含量与基板中Mn质量百分比含量相等时,经热浸镀锌工艺得到的镀层彩涂效果最好。
一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,基板经熔炼和轧制成型后,还包括如下处理步骤:
一、基板预处理:对基板进行碱洗、电解脱脂、漂洗和烘干处理;
二、退火:将预处理后的基材加热到730~820℃,保温后冷却;
三、热浸镀锌:对退火处理后的基板进行热浸镀锌,其中气刀压力为10~17KPa,气刀与基板的距离为7~15mm,气刀距锌液的高度为200~400mm,刀唇间隙0.8~0.9mm,气刀角度-2°~0°;
四、光整:热浸镀锌后的基材进行光整处理。
在基板预处理时,通过碱液刷洗和电解脱脂,先对基板的表面进行处理,将表面凹坑内的油污和杂质去除,然后经过漂洗,将表面残留的油污等杂质彻底去除后进行烘干,通过基板预处理,进一步优化基板表面的质量,有利于后续镀锌操作的进行;
在镀锌前对基板进行退火工艺是强化镀锌钢板力学性能的必要工艺,本方案退火温度为730~820℃,在对厚度为1.4~2.0mm的基板进行退火后,测定其屈服强度在240~251MPa;
热浸镀锌时,气刀的工艺参数设定也影响着镀层的质量,本方案选取气刀进气压力为10~17KPa,保证气刀的刮锌能力;气刀与基板的距离保持在7~15mm,在此距离范围内,气流集中,气刀的刮锌能力保持稳定,大于15mm后,气刀刮锌能力迅速下降,小于7mm时,会导致镀锌层过薄;本方案刀唇间隙保持在0.8~0.9mm,可以保持喷吹处均匀稳定的气流来进行刮锌操作;本方案气刀角度在-2°~0°,气刀角度对基板表面的压力影响很小,但是当角度在-2°~0°时,可以改善基板边部气流,避免镀层边部增厚的缺陷;
在热浸镀锌结束后,对镀锌钢板进行光整处理,进一步改善其表面质量,为彩涂工艺做准备。
进一步地,所述退火步骤为连续退火,保温时间为30~90s,露点温度为-30±5℃。对基板进行连续退火有助于板形平直和板面整洁,并且其力学性能更均匀,本申请的基板含碳量≤0.060%,满足连续退火含碳量的需求,同时锰含量相应的控制在0.10~0.25%,锰含量高于0.25%时,会和固溶碳作用降低深冲性,锰含量低于0.10%会使基板退火后易产生热脆性;退火工艺中保温时间控制在30~90s,可保证铁素体晶粒充分长大;露点温度在-30±5℃时本申请的基板的热浸镀锌效果最好,高于或低于此温度,基板表面会更大概率出现膜状、颗粒状氧化物使可镀性变差。
进一步地,基板经退火步骤后,冷却至450~470℃时加入锌锅,锌锅中锌液温度为455~465℃,基板在锌液中浸镀时间为2~5s。本方案中,锌液温度为455~465℃,锌液温度高于465℃,会使基板铁损增加,同时使镀层变厚变脆,锌液温度小于455℃,会导致锌液流动性较差,镀层厚度不均;基板在退火工艺最后冷却时,冷却至与锌锅中锌液温度相差小于等于15℃时,加入到锌锅中,采用此操作可以使得镀锌钢板的塑性大大得到改善,使镀锌钢板的强度和塑性能很好的配合,从而获得力学性能优异的镀锌钢板,基板在退火后加入锌锅中镀锌时,由于自身温度与锌液温度相差小于等于15℃,在镀锌过程中,基板内部组织中可以形成取向附生铁素体,不但使铁素体更纯净,也增加了奥氏体的淬透性,从而使基板塑性得到改善;本方案浸镀时间控制在2~5s,浸镀时间高于5s,会导致镀层中ζ相过厚生长,从而严重影响到镀层的韧性。
进一步地,对光整处理后的镀锌钢板进行彩涂处理。彩涂处理时钝化温度为80±10℃,固化炉温度为220~250℃。在镀锌钢板进行钝化时,钝化温度影响着钝化膜的厚度,在本方案的钝化温度下,形成的钝化膜厚度为10~30mg/m2,钝化膜的厚度即膜重的高低决定着后续涂层的结合力,膜重高于30g/m2或低于10g/m2均会导致钝化膜与彩涂涂层之间的结合力降低,从而发生脱漆现象;固化炉的温度影响着彩涂涂层的性能,温度不足220℃时,涂层的硬度和化学性能降低,温度高于250℃时,涂层色差增大,粘附性和光泽度下降;本方案最终得到的涂层漆膜厚度≥20μm,面漆硬度≥HB,面漆色差ΔE≤1.0。
3、有益效果
相比于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)本发明的一种电梯用厚规格镀锌钢板,通过对基板成分的改进,使得其厚度≥1.4mm在进行热浸镀锌后,镀层的附着力强、表面质量高,完全满足彩涂工艺的要求;
(2)本发明的一种电梯用厚规格镀锌钢板,基板厚度为1.4~2.0mm时,进行热浸镀锌后,镀层的附着力强,反向冲击力均能达到12J以上;
(3)本发明的一种电梯用厚规格镀锌钢板,镀锌层的Al含量在0.10~0.30%时,镀锌钢板的压制加工性能和点焊性能均很好;
(4)本发明的一种电梯用厚规格镀锌钢板,基板中Mn/Si≥2.5,基板中相应配比的Mn元素可以与Si元素在热浸镀锌时可反应来有效减弱基板锰硅含量带来的不利影响,在热浸镀锌时可得到合金组织致密的镀层;
(5)本发明的一种电梯用厚规格镀锌钢板,基板中C+Si+3(P+S)≤0.175%,可避免基板厚度增大对镀层性能带来的不利影响;
(6)本发明的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,通过对热浸镀锌时气刀的工艺参数的改进,可获得均匀稳定、厚度适当的镀层,同时避免镀层边部增厚的缺陷;
(7)本发明的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,基板中碳含量和锰含量满足连续退火的要求,适中的锰含量避免了连续退火时产生热脆性及深冲性降低的情况发生;
(8)本发明的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,连续退火时露点温度控制在-30±5℃,大大降低基板表面出现膜状、颗粒状氧化物的概率;
(9)本发明的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,基板在退火工艺最后冷却时,冷却至与锌锅中锌液温度相差小于等于15℃时,加入到锌锅中,使镀锌钢板的塑性大大得到改善,使镀锌钢板的强度和塑性能很好的配合,从而获得力学性能优异的镀锌钢板;
(10)本发明的一种电梯用厚规格镀锌钢板,设计合理,无昂贵金属及材料的添加,成本低,且制造工艺简单,易于制造和大规模生产。
附图说明
图1为实施例1成分及工艺参数下得到的镀锌钢板在显微镜下的宏观表面形貌;
图2为实施例3成分及工艺参数下得到的镀锌钢板在显微镜下的宏观表面形貌;
图3为实施例5成分及工艺参数下得到的镀锌钢板在显微镜下的宏观表面形貌;
图4为实施例7成分及工艺参数下得到的镀锌钢板在显微镜下的宏观表面形貌。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述,此时,除非另有说明,各成分的含量均指以质量百分比记。
实施例1
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板,包括:
基板,其以质量百分比记由如下元素组成:最多0.060%C,最多0.040%Si,0.10~0.25%Mn,最多0.015%P,最多0.010%S,最多0.035%Als,余量为Fe和不可避免的杂质;
热浸镀锌层,其形成于所述基板的表面。
具体在本实施例中基板由如下质量百分比组成:0.040%C,0.020%Si,0.15%Mn,0.010%P,0.002%S,0.035%Als,其中Mn/Si=7.5,C+Si+3(P+S)=0.096%;
镀层中含有0.15%Al;
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,基板经熔炼轧制成型后厚度为1.8mm;还包括如下处理步骤:
一、基板预处理:对基板进行碱洗、电解脱脂、漂洗和烘干处理;
二、退火:将预处理后的基材加热到750℃,保温75s,露点温度为-30℃,冷却至455℃后进行热浸镀锌;
三、热浸镀锌:对退火处理后的基板进行热浸镀锌,其中锌锅温度为460℃,基板在锌液中浸镀时间为3s,其中气刀压力为14KPa,气刀与基板的距离为9mm,气刀距锌液的高度为280mm,刀唇间隙0.8mm,气刀角度-2°;
四、光整:热浸镀锌后的基材进行光整处理,光整延伸率为0.6~1.6%,本实施例为1.2%。
本实施例的电梯用厚规格镀锌钢板的屈服强度为251MPa,抗拉强度为345MPa,屈强比为0.728,屈强比越低,材料的塑性、韧性越高,作为电梯用板,本实施例的镀锌钢板在强度足够的前提下安全性更高,热浸镀锌层的重量为200g/m2,镀锌钢板表面平整光亮,无云纹等缺陷,在显微镜下观察其宏观表面形貌如图1所示。
实施例2
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板,在实施例1的基础上作进一步改进,对实施例1中的镀锌钢板进行彩涂处理,其中,彩涂处理时钝化温度为80℃,固化炉温度为240℃,彩涂后的镀锌钢板表面质量达到FC级,面漆硬度达到HB级,经反向冲击试验,镀层的耐冲击反向冲击功可达15J。
对本实施例彩涂后的镀锌钢板进行中性盐雾腐蚀实验,实验条件为氯化钠盐溶液质量百分比5%,pH值6.5~7.0,喷雾量(80cm2面积上)1~2ml/h,喷雾压力90~100KPa,喷雾时温度35℃,持续时间600h,镀锌钢板表面无明显腐蚀痕迹。
实施例3
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板,包括:
基板,其以质量百分比记由如下元素组成:最多0.060%C,最多0.040%Si,0.10~0.25%Mn,最多0.015%P,最多0.010%S,最多0.035%Als,余量为Fe和不可避免的杂质;
热浸镀锌层,其形成于所述基板的表面。
具体在本实施例中基板由如下质量百分比组成:0.020%C,0.040%Si,0.10%Mn,0.010%P,0.002%S,0.035%Als,其中Mn/Si=2.5,C+Si+3(P+S)=0.096%;
镀层中含有0.10%Al;
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,基板经熔炼轧制成型后厚度为2.0mm;还包括如下处理步骤:
一、基板预处理:对基板进行碱洗、电解脱脂、漂洗和烘干处理;
二、退火:将预处理后的基材加热到730℃,保温30s,露点温度为-35℃,冷却至450℃后进行热浸镀锌;
三、热浸镀锌:对退火处理后的基板进行热浸镀锌,其中锌锅温度为455℃,基板在锌液中浸镀时间为2s,其中气刀压力为10KPa,气刀与基板的距离为7mm,气刀距锌液的高度为200mm,刀唇间隙0.8mm,气刀角度-2°;
四、光整:热浸镀锌后的基材进行光整处理,光整延伸率为0.6~1.6%,本实施例为0.6%。
本实施例的电梯用厚规格镀锌钢板的屈服强度为249MPa,抗拉强度为328MPa,屈强比为0.759,屈强比越低,材料的塑性、韧性越高,作为电梯用板,本实施例的镀锌钢板在强度足够的前提下安全性更高,热浸镀锌层的重量为275g/m2,镀锌钢板表面平整,无云纹等缺陷,在显微镜下观察其宏观表面形貌如图2所示。
实施例4
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板,在实施例3的基础上作进一步改进,对实施例3中的镀锌钢板进行彩涂处理,其中,彩涂处理时彩涂处理时钝化温度为70℃,固化炉温度为220℃,彩涂后的镀锌钢板表面质量达到FC级,面漆硬度达到HB级,经反向冲击试验,镀层的耐冲击反向冲击功可达14J。
对本实施例彩涂后的镀锌钢板进行中性盐雾腐蚀实验,实验条件为氯化钠盐溶液质量百分比5%,pH值6.5~7.0,喷雾量(80cm2面积上)1~2ml/h,喷雾压力90~100KPa,喷雾时温度35℃,持续时间600h,镀锌钢板表面无明显腐蚀痕迹。
实施例5
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板,包括:
基板,其以质量百分比记由如下元素组成:最多0.060%C,最多0.040%Si,0.10~0.25%Mn,最多0.015%P,最多0.010%S,最多0.035%Als,余量为Fe和不可避免的杂质;
热浸镀锌层,其形成于所述基板的表面。
具体在本实施例中基板由如下质量百分比组成:0.060%C,0.040%Si,0.25%Mn,0.015%P,0.010%S,0.035%Als,其中Mn/Si=6.25,C+Si+3(P+S)=0.175%;
镀层中含有0.25%Al;
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,基板经熔炼轧制成型后厚度为1.4mm;还包括如下处理步骤:
一、基板预处理:对基板进行碱洗、电解脱脂、漂洗和烘干处理;
二、退火:将预处理后的基材加热到820℃,保温90s,露点温度为-25℃,冷却至470℃后进行热浸镀锌;
三、热浸镀锌:对退火处理后的基板进行热浸镀锌,其中锌锅温度为465℃,基板在锌液中浸镀时间为5s,其中气刀压力为17KPa,气刀与基板的距离为15mm,气刀距锌液的高度为400mm,刀唇间隙0.9mm,气刀角度0°;
四、光整:热浸镀锌后的基材进行光整处理,光整延伸率为0.6~1.6%,本实施例为1.6%。
本实施例的电梯用厚规格镀锌钢板的屈服强度为240MPa,抗拉强度为283MPa,屈强比为0.848,屈强比越低,材料的塑性、韧性越高,作为电梯用板,本实施例的镀锌钢板在强度足够的前提下安全性更高,热浸镀锌层的重量为160g/m2,镀锌钢板表面平整,无云纹等缺陷,在显微镜下观察其宏观表面形貌如图3所示。
实施例6
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板,在实施例5的基础上作进一步改进,对实施例5中的镀锌钢板进行彩涂处理,其中,彩涂处理时彩涂处理时钝化温度为90℃,固化炉温度为250℃,彩涂后的镀锌钢板表面质量达到FC级,面漆硬度达到HB级,经反向冲击试验,镀层的耐冲击反向冲击功可达13J。
对本实施例彩涂后的镀锌钢板进行中性盐雾腐蚀实验,实验条件为氯化钠盐溶液质量百分比5%,pH值6.5~7.0,喷雾量(80cm2面积上)1~2ml/h,喷雾压力90~100KPa,喷雾时温度35℃,持续时间480h,镀锌钢板表面无明显腐蚀痕迹。
实施例7
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板,包括:
基板,其以质量百分比记由如下元素组成:最多0.060%C,最多0.040%Si,0.10~0.25%Mn,最多0.015%P,最多0.010%S,最多0.035%Als,余量为Fe和不可避免的杂质;
热浸镀锌层,其形成于所述基板的表面。
具体在本实施例中基板由如下质量百分比组成:0.040%C,0.020%Si,0.15%Mn,0.010%P,0.002%S,0.035%Als,其中Mn/Si=7.5,C+Si+3(P+S)=0.096%;
镀层中含有0.15%Al;
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,基板经熔炼轧制成型后厚度为1.8mm;还包括如下处理步骤:
一、基板预处理:对基板进行碱洗、电解脱脂、漂洗和烘干处理;
二、退火:将预处理后的基材加热到755℃,保温75s,露点温度为-30℃,冷却至457℃后进行热浸镀锌;
三、热浸镀锌:对退火处理后的基板进行热浸镀锌,其中锌锅温度为460℃,基板在锌液中浸镀时间为3s,其中气刀压力为20KPa,气刀与基板的距离为8mm,气刀距锌液的高度为450mm,刀唇间隙0.8mm,气刀角度-2°;
四、光整:热浸镀锌后的基材进行光整处理,光整延伸率为0.6~1.6%,本实施例为1.0%。
本实施例的电梯用厚规格镀锌钢板的屈服强度为250MPa,抗拉强度为341MPa,屈强比为0.733,屈强比越低,材料的塑性、韧性越高,作为电梯用板,本实施例的镀锌钢板在强度足够的前提下安全性更高,热浸镀锌层的重量为200g/m2,镀锌钢板表面略有颗粒夹渣,无云纹等缺陷,在显微镜下观察其宏观表面形貌如图4所示。
实施例8
本实施例的一种电梯用厚规格镀锌钢板,在实施例7的基础上作进一步改进,对实施例7中的镀锌钢板进行彩涂处理,其中,彩涂处理时彩涂处理时钝化温度为80℃,固化炉温度为240℃,彩涂后的镀锌钢板表面质量达到FB级,面漆硬度达到HB级,经反向冲击试验,镀层的耐冲击反向冲击功可达12J。
对本实施例彩涂后的镀锌钢板进行中性盐雾腐蚀实验,实验条件为氯化钠盐溶液质量百分比5%,pH值6.5~7.0,喷雾量(80cm2面积上)1~2ml/h,喷雾压力90~100KPa,喷雾时温度35℃,持续时间480h,镀锌钢板表面无明显腐蚀痕迹。
实施例9
本实施例对实施例1~8中不同基板成分及制造工艺得到的镀锌钢板的性质进行分析.
基板成分如下:
热浸镀锌工艺参数如下:
实施例1的镀锌钢板,从图1中可以看出其表面平整光亮,无云纹等缺陷,理论上其进行彩涂后性能优秀,从屈强比上来看,其屈强比为0.728,实施例1的镀锌钢板经彩涂后,表面质量达到FC级,面漆硬度达到HB级,镀层反向冲击功可达15J,可在中性盐雾腐蚀实验持续600h无明显腐蚀痕迹;
实施例3的镀锌钢板,从图2中可以看出其表面平整,无云纹等缺陷,理论上其进行彩涂后性能良好,从屈强比上来看,其屈强比为0.759,实施例3的镀锌钢板经彩涂后,表面质量达到FC级,面漆硬度达到HB级,镀层反向冲击功可达14J,可在中性盐雾腐蚀实验持续600h无明显腐蚀痕迹;
实施例5的镀锌钢板,从图3中可以看出其表面平整,无云纹等缺陷,理论上其进行彩涂后性能良好,从屈强比上来看,其屈强比为0.848,实施例5的镀锌钢板经彩涂后,表面质量达到FC级,面漆硬度达到HB级,镀层反向冲击功可达13J,可在中性盐雾腐蚀实验持续480h无明显腐蚀痕迹;
实施例7的镀锌钢板,从图4中可以看出其表面略有颗粒夹渣,无云纹等缺陷,理论上其进行彩涂后性能会受到影响,从屈强比上来看,其屈强比为0.733,实施例7的镀锌钢板经彩涂后,表面质量达到FB级,面漆硬度达到HB级,镀层反向冲击功可达12J,可在中性盐雾腐蚀实验持续480h无明显腐蚀痕迹;
材料的屈强比越低,材料的塑性、韧性越高,作为电梯用板,安全性能越高;镀层反向冲击功越高,镀层附着力越好,越不易脱落;材料在中性盐雾中不出现明显腐蚀痕迹的持续时间越长,其耐腐蚀性能越好,因此,综上所述,通过实施例1的基板成分及工艺参数制得的电梯用厚规格镀锌钢板具有最好的性能,最适合作为电梯用板使用。
本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计思想的前提下,本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电梯用厚规格镀锌钢板,其特征在于,包括:
基板,其以质量百分比记由如下元素组成:最多0.060%C,最多0.040%Si,0.10~0.25%Mn,最多0.015%P,最多0.010%S,最多0.035%Als,余量为Fe和不可避免的杂质;
热浸镀锌层,其形成于所述基板的表面。
2.根据权利要求1所述的一种电梯用厚规格镀锌钢板,其特征在于:所述的热浸镀锌层以质量百分比记含有0.10~0.30%Al。
3.根据权利要求1所述的一种电梯用厚规格镀锌钢板,其特征在于:所述基板中Als以质量百分比记含量为0.035%。
4.根据权利要求1或3所述的一种电梯用厚规格镀锌钢板,其特征在于:所述基板的厚度为1.4~2.0mm。
5.根据权利要求2所述的一种电梯用厚规格镀锌钢板,其特征在于:所述热浸镀锌层的重量为160~275g/m2。
6.一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,其特征在于,基板经熔炼和轧制成型后,还包括如下处理步骤:
一、基板预处理:对基板进行碱洗、电解脱脂、漂洗和烘干处理;
二、退火:将预处理后的基材加热到730~820℃,保温后冷却;
三、热浸镀锌:对退火处理后的基板进行热浸镀锌,其中气刀压力为10~17KPa,气刀与基板的距离为7~15mm,气刀距锌液的高度为200~400mm,刀唇间隙0.8~0.9mm,气刀角度-2°~0°;
四、光整:热浸镀锌后的基材进行光整处理。
7.根据权利要求6所述的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,其特征在于:所述退火步骤为连续退火,保温时间为30~90s,露点温度为-30±5℃。
8.根据权利要求7所述的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,其特征在于:基板经退火步骤后,冷却至450~470℃时加入锌锅,锌锅中锌液温度为455~465℃,基板在锌液中浸镀时间为2~5s。
9.根据权利要求6所述的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,其特征在于:对光整处理后的镀锌钢板进行彩涂处理。
10.根据权利要求9所述的一种电梯用厚规格镀锌钢板的制造方法,其特征在于:彩涂处理时钝化温度为80±10℃,固化炉温度为220~250℃。
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