CN110527921B - 一种汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法，所述热镀锌钢带化学成分组成及质量百分含量为：C≤0.0025％，Si≤0.020％，Mn：0.10～0.15％，P≤0.012％，S≤0.010％，Als：0.020～0.050％，Ti：0.055～0.080％，N≤0.0040％，其余为Fe和不可避免的杂质。制造方法包括冶炼、连铸、热轧、酸连轧、热镀锌等工序。通过控制生产工艺，尤其是冷连轧和热镀锌阶段的工艺条件，使热镀锌超深冲钢除了有良好的拉伸性能外，表面粗糙度及波纹度能达到汽车厂的要求。

Description

一种汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法。
背景技术
热镀锌超深冲钢主要用于汽车外覆盖件，用量较大且冲压部件较复杂，对钢带的力学性能与表面形貌质量要求很高，若某项指标不合，冲压后容易产生暗裂或皱纹，无法满足汽车外观件的要求。尤其是热镀锌超深冲钢的表面形貌，随着用户审美观的提升，涂漆后的外观是汽车用户关注的质量指标之一，涂漆外观质量除受到涂漆工艺本身的影响外，还受到钢带表面形貌的影响，对涂漆外观有着决定性的作用。
带钢粗糙度主要由冷轧阶段五架轧制辊和退火后的光整工序控制。热镀锌超深冲钢，由于材质软强度低，轧制与光整过程中的轧制力较小，导致毛化工作辊的复印系数低，难以提高表面粗糙度获得高等级表面形貌。若表面粗糙度Ra低，钢带与漆膜的结合面积小，会导致漆膜附着力较差而脱落等不利现象；但若一味提高粗糙度Ra，会导致峰值RPc降低，波纹度Wsa也相应增大，影响涂漆鲜艳性，使表面镀覆层质量差，无法满足汽车面板的高表面质量要求。
CN109097689A公开了一种具有高等级表面形貌的汽车外板用电镀锌特超深冲板及其生产方法，所述电镀锌特超深冲板的牌号为DC06+ZE，化学成分及质量百分数为：C≤0.0012％，Si≤0.015％，Mn0.05-0.18％，P≤0.015％，S≤0.010％，Nb0.03-0.05％，Als0.02-0.05％，N≤0.003％，余量为铁及不可避免的杂质；所述电镀锌特超深冲板屈服强度110-170MPa，抗拉强度260-330MPa，伸长率A80≥43％，塑性应变比r90≥2.5，加工硬化指数n90≥0.22，表面形貌：Ra为1.1-1.6pm，RPc>60个/cm，WSa<0.34pm。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法，通过控制生产工艺，尤其是冷连轧和热镀锌阶段的工艺条件，使热镀锌超深冲钢除了有良好的拉伸性能外，表面粗糙度及波纹度能达到汽车厂的要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法，包括冶炼、连铸、热轧、酸连轧、热镀锌工序，钢的化学成分组成及质量百分含量为：C≤0.0025％，Si≤0.020％，Mn：0.10～0.15％，P≤0.012％，S≤0.010％，Als：0.020～0.050％，Ti：0.055～0.080％，N≤0.0040％，其余为Fe和不可避免的杂质。
具体的，所述酸连轧工序，轧机第一与第二机架轧辊粗糙度Ra＝0.4～0.8μm；第三与第四机架轧辊粗糙度Ra＝0.3～0.6μm；第五机架轧辊粗糙度Ra＝3.0～3.5μm，酸轧后冷硬板粗糙度在0.6～1.2μm，峰值Rpc＝90～95个/cm；宽度方向粗糙度均匀可控。
具体的，所述热镀锌工序，锌液成分中有效铝含量0.21～0.24％，铁含量<0.01％；锌液温度控制455±5℃；钢带通过锌锅速度为90～140mpm；入热镀锌锌锅的温度460～465℃；镀后冷轧塔顶辊入口温度≤180℃；镀锌吹扫气刀角度-1.0～-1.5°；气刀距离7～10mm；气刀高度200～260mm。
具体的，所述热镀锌工序，光整工作辊磨削后粗糙度0.3～0.5μm，毛化后粗糙度Ra＝1.7～2.1μm，峰值Rpc≥120个/cm；光整延伸率0.8～1.5％，张力40～55KN，单位宽度轧制力1.8～2.3KN/mm，光整液浓度2.0～3.0％，光整机速度160～220mpm。
具体的，所述钢的力学性能：屈服强度RP0.2＝120～180MPa，抗拉强度Rm＝260～350MPa，延伸率A80≥39％，塑性应变比r90≥1.9，加工硬化指数n90≥0.21。
具体的，所述钢的表面形貌：波纹度Wsa(1-5)<0.35μm，峰值RPc≥80个/cm，粗糙度Ra＝0.8～1.2μm。
本发明提供的汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法，通过合理控制酸轧轧辊表面状态，采用前四个机架的低粗糙度轧辊控制，第五机架轧辊高粗糙度和适当的峰值控制，使钢带在合理的轧制力范围内，同时具有一定的粗糙度表面，使钢带在热镀锌生产前具有较好的表面形貌，有利于热镀锌后获得较好的表面形貌。
本发明提供的汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法，严格控制热镀锌的锌液成分与温度、顶辊入口温度，以及气刀的吹扫位置与钢带的运行速度，确保镀后冷却速率，获得较细小的表面锌晶粒度，有利于表面质量的提高。
本发明提供的汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法，通过控制镀锌光整轧辊的表面状态，以及光整延伸率、张力、轧制力与运行速度等参数，确保最终钢带得到较高的粗糙度Ra，较高的峰值RPc和低的波纹度Wsa，满足汽车面板的质量要求。
本发明具有以下有益效果：1、本发明提供的汽车面板用热镀锌超深冲钢带具有优良的深冲性能以及高等级表面形貌，可应用于汽车外观件，如发动机罩板、后盖板、侧围等；2、本发明提供的制备工艺是在现有技术的基础上进行优化与调整，无需特殊工序，易于实现，有利于推广与应用。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
制备具有高等级表面形貌的汽车面板用热镀锌超深冲钢，所述热镀锌超深冲钢的牌号为DX56D+Z，经冶炼、连铸、热轧、酸连轧、热镀锌得到，具体步骤如下：
1)冶炼化学成分及质量百分数：C 0.0018％，Si 0.003％，Mn 0.15％，P 0.011％，S 0.01％，Als 0.035％，Ti 0.080％，N 0.0031％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2)酸连轧：轧机第一至第四机架的轧辊粗糙度Ra分别为0.40μm、0.40μm、0.30μm、0.60μm；第五机架轧辊粗糙度Ra＝3.3μm，酸轧后冷硬板粗糙度在1.2μm，峰值Rpc＝90个/cm。
3)热镀锌工艺：锌液成分中有效铝含量0.24％，铁含量0.005％；锌液温度456℃；钢带通过锌锅速度为90mpm；入热镀锌锌锅的温度462℃；镀后冷轧塔顶辊入口温度180℃；镀锌吹扫气刀角度为-1.5°；气刀距离10mm；气刀高度200mm；光整工作辊粗糙度Ra＝2.1μm，峰值Rpc＝145个/cm；光整延伸率1.0％，张力45KN，单位宽度轧制力2.3KN/mm，光整液浓度3.0％，光整机速度220mpm。
实施例2
制备具有高等级表面形貌的汽车面板用热镀锌超深冲钢，所述热镀锌超深冲钢的牌号为DX56D+Z，经冶炼、连铸、热轧、酸连轧、热镀锌得到，具体步骤如下：
1)冶炼化学成分及质量百分数：C 0.0025％，Si 0.020％，Mn 0.10％，P 0.012％，S 0.008％，Als 0.020％，Ti 0.055％，N 0.0025％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2)酸连轧：轧机第一至第四机架的轧辊粗糙度Ra分别为0.480μm、0.80μm、0.55μm、0.30μm；第五机架轧辊粗糙度Ra＝3.5μm，酸轧后冷硬板粗糙度在0.6μm，峰值Rpc＝92个/cm。
3)热镀锌工艺：锌液成分中有效铝含量0.21％，铁含量0.003％；锌液温度455℃；钢带通过锌锅速度为140mpm；入热镀锌锌锅的温度465℃；镀后冷轧塔顶辊入口温度155℃；镀锌吹扫气刀角度为-1.2°；气刀距离8mm；气刀高度250mm；光整工作辊粗糙度Ra＝1.90μm，峰值Rpc＝150个/cm；光整延伸率0.8％，张力40KN，单位宽度轧制力1.8KN/mm，光整液浓度2.6％，光整机速度200mpm。
实施例3
制备具有高等级表面形貌的汽车面板用热镀锌超深冲钢，所述热镀锌超深冲钢的牌号为DX56D+Z，经冶炼、连铸、热轧、酸连轧、热镀锌得到，具体步骤如下：
1)冶炼化学成分及质量百分数：C 0.0012％，Si 0.008％，Mn 0.12％，P 0.007％，S 0.005％，Als 0.050％，Ti 0.070％，N 0.0040％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2)酸连轧：轧机第一至四机架的轧辊粗糙度Ra分别为0.55μm、0.50μm、0.60μm、0.40μm；第五机架轧辊粗糙度Ra＝3.0μm，酸轧后冷硬板粗糙度在0.6μm，峰值Rpc＝95个/cm。
3)热镀锌工艺：锌液成分中有效铝含量0.228％，铁含量0.005％；锌液温度456℃；钢带通过锌锅速度为110mpm；入热镀锌锌锅的温度460℃；镀后冷轧塔顶辊入口温度170℃；镀锌吹扫气刀角度为-1.0°；气刀距离7.0mm；气刀高度260mm；光整工作辊粗糙度Ra＝1.7μm，峰值Rpc＝156个/cm；光整延伸率1.5％，张力55KN，单位宽度轧制力2.2KN/mm，光整液浓度2.2％，光整机速度160mpm。
实施例1-3制备的高等级表面形貌的汽车面板用热镀锌超深冲钢其力学性能与表面形貌值见表3。
表1实施例1-3制备的热镀锌超深冲钢的力学性能与表面形貌值
Figure BDA0002238364850000041
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法，其特征在于，包括冶炼、连铸、热轧、酸连轧、热镀锌工序，钢的化学成分组成及质量百分含量为：C≤0.0025%，Si≤0.020%，Mn：0.10～0.15%，P≤0.012%，S≤0.010%，Als：0.020～0.050%，Ti：0.055～0.080%，N≤0.0040%，其余为Fe和不可避免的杂质；
所述酸连轧工序，轧机第一与第二机架轧辊粗糙度Ra=0.4～0.8μm；第三与第四机架轧辊粗糙度Ra=0.3～0.6μm；第五机架轧辊粗糙度Ra=3.0～3.5μm，酸轧后冷硬板粗糙度在0.6～1.2μm，峰值Rpc=90～95个/cm；宽度方向粗糙度均匀可控；
所述热镀锌工序，光整工作辊磨削后粗糙度0.3～0.5μm，毛化后粗糙度Ra＝1.7～2.1μm，峰值Rpc≥120个/cm；光整延伸率0.8～1.5%，张力40～55KN，单位宽度轧制力1.8～2.3KN/mm，光整液浓度2.0～3.0%，光整机速度160～220mpm。
2.如权利要求1所述的汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法，其特征在于，所述热镀锌工序，锌液成分中有效铝含量0.21～0.24%，铁含量< 0.01%；锌液温度控制455±5℃；钢带通过锌锅速度为90～140mpm；入热镀锌锌锅的温度460～465℃；镀后冷轧塔顶辊入口温度≤180℃；镀锌吹扫气刀角度-1.0～-1.5°；气刀距离7～10mm；气刀高度200～260mm。
3.如权利要求1所述的汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法，其特征在于，所述钢的力学性能：屈服强度RP0.2=120～180MPa，抗拉强度Rm=260～350 MPa，延伸率A80≥39%，塑性应变比r90≥1.9，加工硬化指数n90≥0.21。
4.如权利要求1所述的汽车面板用热镀锌超深冲钢表面形貌的控制方法，其特征在于，所述钢的表面形貌：波纹度Wsa(1-5) <0.35μm，峰值RPc≥80个/cm，粗糙度Ra=0.8～1.2μm。
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