CN110499465A - 一种低成本高强度镀锌钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低成本高强度镀锌钢板及其制造方法，包括基板和镀层，基板化学成分按重量百分比为：C0.18％～0.40％，Si0.05％～1.5％，Mn0.80％～2.50％，P≤0.50％，S≤0.05％，Al0.02％～0.20％，Ti≤0.20％，Nb≤0.20％，还有Fe和其它一些不可避免的杂质；镀层化学成分按重量百分比为：Al0.15～6.0％，其余为Zn。
Description
技术领域
本发明涉及一种镀锌钢板，特别涉及一种低成本高强度镀锌钢板及其制造方法。
背景技术
全球范围内科学技术的突飞猛进和人们物质生活水平提高直接导致现有能源日益枯竭，能源问题已经成为当今世界几大主题之一。在没有获得有效的新的替代能源突破之前，节能便提上世界各国的议事同程。其中占总能耗比例约为五分之一的建筑能耗更是引起社会的广泛关注。
我国的钢材总产量的一半以上应用于建筑行业，提高建筑钢材的使用效率能够起到显著的节能减排效果。而高强化是提高钢材效率的主要方向。
钢材的强化技术主要有以下几个方面：相变强化、细晶强化、加工硬化等。相变强化是钢铁强化的主要手段，现有的高强度钢基本都是基于相变强化的原理设计的，包括双相钢、相变诱导塑性钢、贝氏体钢、马氏体钢、淬火配分钢等等新型钢种，但是这些钢种都需要添加昂贵的合金元素来获得。细晶强化钢具有同时提高钢材的强度和塑性的效果，现在主要是通过添加合金元素和超快冷、大压下率等工艺手段相配合的方法来实现细晶，对于设备及控制的要求极高。
建筑用钢板需要高强度，但是对于塑性的要求一般不高。因此，针对建筑行业对钢板强度要求高，对钢板的塑韧性要求一般，成本承受能力较差。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种低成本高强度的镀锌钢板，该钢板可以满足普通建筑、包装、机械等行业对于成型性能要求不高领域的使用要求，同时钢板具有优异的耐腐蚀性能和表面质量。
为了实现发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种低成本高强度镀锌钢板，包括基板和镀层，其特征在于：基板化学成分按重量百分比为：C0.18％～0.40％，Si0.05％～1.5％，Mn0.80％～2.50％，P≤0.50％，S≤0.05％，Al0.02％～0.20％，Ti≤0.20％，Nb≤0.20％，还有Fe和其它一些不可避免的杂质；镀层化学成分按重量百分比为：Al0.15～6.0％，其余为Zn。
所述镀层中还含有Mg1.0～3.0％，Sb0.05～0.50％和Re0.01～0.10％中的一种或几种。
基板钢中元素的作用：
C作为主要合金元素作用是生成大量的珠光体组织，提高钢的强度，同时片层状的珠光体组织能够在冷轧过程中发生塑性变形，使得钢的组织进一步细化，有利于回复后再结晶的形核。
Mn：强化钢基体，提高钢的塑性和韧性，扩大奥氏体相区，降低珠光体转变温度，降低珠光体片层间距，从而提高钢的塑韧性和强度。
Si：强化钢基体。
Ti、Nb：细化晶粒、析出强化，提高钢的强度，同时提高钢的再结晶温度，扩大热浸镀处理的工艺窗口。
镀层中元素作用：
Al：Al的加入可以提高镀层的耐腐蚀性能，在热冲压之前的加热保温过程中可以在高温下在镀层表面形成氧化铝的保护膜，避免镀层在高温下的氧化蒸发，可以在镀层与钢基体之间形成Fe-Al的金属间化合物，阻碍Fe-Zn脆性相的过度生长，提高镀层韧性。
Mg：Mg的加入可以极大地提高镀层的耐腐蚀性能，在镀层中与Al、Zn元素形成二元或者三元合金，细化镀层微观组织，提供切边防护性能。
Re：提高镀层的耐腐蚀性能，细化晶粒，提高镀层钢板的表面光泽度。
一种低成本高强度镀锌钢板的制造方法，包括冶炼、铸造、热轧、冷轧和热浸镀；其特征在于：所述热轧工艺为：1220±30℃加热，保温180±30分钟，1100±30℃粗轧，1060±30℃精轧，870±30℃终轧，450～650℃卷取；所述冷轧工艺为：冷轧压下率在60％～80％之间；所述热浸镀工艺：冷轧基板热浸镀，加热温度控制在480～680℃，锌锅温度为450～520℃。
热轧工艺理由：1220±30℃加热，保温180±30分钟，确保铸坯中元素的均匀；1100±30℃粗轧，1060±30℃精轧，较低的轧制温度，保证热轧板的良好表面质量；870±30℃终轧，450～650℃卷取，较低的温度终轧和卷取，可以使得精轧后几道次在奥氏体的非再结晶区域，细化热轧板的晶粒组织，减小珠光体的片层间距，细化铁素体的晶粒，保证钢板整体上的组织均匀、细小。
冷轧压下率控制在60％～80％之间，低于60％不能实现最大程度的轧制塑性变形，钢的强度达不到要求，超过80％，轧机轧不动。
镀锌的加热温度控制在680℃以下，能够保证冷轧钢板的充分回复，部分再结晶，这样既可以获得较高的强度，又可以获得一定的塑性，满足钢板综合性能要求。
本发明提供的一种低成本高强度的镀锌钢带，能够以较为低廉的价格获得高强钢板，抗拉强度大于900MPa，同时钢板具备良好的耐腐蚀性能、表面质量良好，伸长率大于5％。能够满足节能减排和节约能源资源的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例进行说明：
实施例见附表1、2、3，附表1：实施例镀层的化学元素组成；附表2：实施例基板钢的化学成分；附表3：实施例工艺参数及性能。各实施例钢板的抗拉强度大于900MPa，伸长率大于5％。
表1实施例镀层的化学元素组成
表2实施例基板钢的化学成分
表3实施例工艺参数及性能
Claims (3)
1.一种低成本高强度镀锌钢板，包括基板和镀层，其特征在于：基板化学成分按重量百分比为：C0.18％～0.40％，Si0.05％～1.5％，Mn0.80％～2.50％，P≤0.50％，S≤0.05％，Al0.02％～0.20％，Ti≤0.20％，Nb≤0.20％，还有Fe和其它一些不可避免的杂质；镀层化学成分按重量百分比为：Al0.15～6.0％，其余为Zn。
2.根据权利要求1所述的低成本高强度镀锌钢板，其特征在于：所述镀层中还含有Mg1.0～3.0％，Sb0.05～0.50％和Re0.01～0.10％中的一种或几种。
3.一种根据权利要求1或2所述的低成本高强度镀锌钢板的制造方法，包括冶炼、铸造、热轧、冷轧和热浸镀；其特征在于：所述热轧工艺为：1220±30℃加热，保温180±30分钟，1100±30℃粗轧，1060±30℃精轧，870±30℃终轧，450～650℃卷取；所述冷轧工艺为：冷轧压下率在60％～80％之间；所述热浸镀工艺：冷轧基板热浸镀，加热温度控制在480～680℃，锌锅温度为450～520℃。
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