CN110777290B - 一种热浸镀锌铝镁高强钢、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热浸镀锌铝镁高强钢、制备方法及应用。热浸镀锌铝镁高强钢包括基材和基材表面的锌铝镁合金镀层,通过成分设计,以及在成分设计的基础上对于生产工艺过程控制,形成了CSP薄板坯连铸连轧生产线和普通热镀锌生产线为核心工艺的冶炼、热轧、冷轧、退火的工艺生产方案和核心生产技术。以上的热浸镀锌铝镁高强钢的屈服强度大于550MPa,延伸率>17%,适用于光伏支架、公路护栏等要求高耐蚀行业。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域,具体而言,涉及一种热浸镀锌铝镁高强钢、制备方法及应用。
背景技术
热镀锌线生产领域,可以通过在低碳钢中添加少量的铌和/或钛等合金元素,通过碳化物、氮化物在铁素体基体上析出强化提高钢的强度,同时具有良好的成形性能,但强度指标提高有限,一般止步于屈服500MPa。为了提高材料的强度等级,还可以采用半硬/全硬退火方式,但随着强度等级升高,延伸指标恶化,如550MPa级材料,延伸率指标一般降低到3-14%。为了提高镀层钢板的强度等级,相继开发了DP、TRIP、CP、QP等高屈服强度镀锌钢板,但这些产品的强度等级的实现,必须依靠合金成分能以及退火快速冷却来实现,需要高强钢专业热镀生产线,成品钢基组织为铁素体、马氏体、贝氏体等两相或多相组织。然而针对普通连续热浸锌线,由于机组退火线设置特点,退火炉冷却段的冷却能力有限,冷却能力小于5℃/S,并不适用于生产以两相或多相钢基组织来达到高强度的高强度等级钢板。
鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种热浸镀锌铝镁高强钢、制备方法及应用。
本发明是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供一种热浸镀锌铝镁高强钢,热浸镀锌铝镁高强钢包括基材和基材表面的锌铝镁合金镀层;
基材的化学成分按重量百分比计,包括:C:0.055-0.10%;Si:≤0.5%;Mn:0.55-1.7%;P:≤0.0150%;S:≤0.030%;Als:0.015-0.045%;Ti+Nb:≤0.10%;余量为Fe和其他不可避免的杂质元素;
基材表面的锌铝镁合金镀层的化学成分按重量百分比计,包括:AL:9.0-13.0%,Mg:2.0-4.0%,Si:0.02-0.1%,Ni:0.01-0.05%,RE:0.01-0.2%,余量为Zn以及不可避免的杂质元素;且RE为Ce、La中的至少一种。
本发明实施例提供一种热浸镀锌铝镁高强钢,热浸镀锌铝镁高强钢包括基材和基材表面的锌铝镁合金镀层,基材中各元素的机理及作用分析如下:
C:碳作为钢中的间隙原子,能够发挥固溶强化作用,有效的提高钢板的强度,但是较高的C含量会提高碳当量和焊接裂纹敏感性指数,恶化焊接热影响区性能。根据“多元少量”的成分设计思路,采用低碳配合各合金元素之间的协同作用来提高强度,控制碳含量为0.055-0.10%;
Si:硅是固溶强化元素,可以改变奥氏体转变温度,还可以抑制渗碳体析出,稳定奥氏体,但过高的硅会使钢板表面的氧化膜难以去除,且不利于后续涂镀质量,因此,硅含量限定为≤0.5%;
Mn:锰是钢中最基本的元素,作为奥氏体稳定化元素,可以提高钢的淬透性,不但能够避免先共析铁素体形成,而且可以提高残余奥氏体体积分数,限定锰含量为0.55-1.7%;
P:磷也是钢中的杂质元素,虽然适量的P元素有利于阻止渗碳体的析出,保留更多的亚稳态奥氏体,但过高的P含量造成冷脆性,对高强钢的塑性是不利的;因此,限定P含量的范围为:≤0.0150%;
S:硫是钢中的杂质元素,S和Mn的亲和力较强,易于形成MnS,在钢板轧制过程中降低产品的横向拉伸性能,过高的S含量易引起热脆性,应尽量控制其含量至较低水平;因此,限定S含量的范围为≤0.030%;
Als:铝在钢中起脱氧作用,应保证钢中有一定量的酸溶铝,否则不能发挥其效果,但过多的铝也会使钢中产生铝系夹杂,且不利于钢的冶炼和浇铸,同时,钢中加入适量的铝可以消除钢中氮、氧原子对性能的不利影响。因此,将铝含量限定在0.015-0.045%;
Ti+Nb:主要起到细晶强化和析出强化作用,Ti+Nb含量≤0.10%;
同时,本发明实施例中的基材还可以根据实际的需求,加入Mo、Cr、Ni等总量不超过0.06%的合金元素。
基材表面的锌铝镁合金镀层的化学成分按重量百分比计,包括:AL:9.0-13.0%,Mg:2.0-4.0%,Si:0.02-0.1%,Ni:0.01-0.05%,RE:0.01-0.2%,剩余为Zn以及不可避免的杂质元素;优选的,RE为Ce、La中的至少一种。
镀锌钢板是目前用于耐蚀作用的主要镀层钢板,在面对光伏支架、公路护栏等常年暴露于各种大气环境下,要求质保年限在20-30年的产品要求时,镀锌钢板耐蚀性远不如锌铝镁镀层钢板。锌铝镁镀层钢板随着镀层合金成分中主要元素铝和镁的含量变化,镀层金属组织相的组成以及耐蚀性发生明显变化。本发明实施例中的基材表面的锌铝镁合金镀层,其设计的依据如下:
将铝含量控制在9.0-13.0%,目的是控制镀层组织结构中富铝相的形态,避免形成粗大的铝相枝晶,在镀层冷却末期分解成粒状富铝相组织。
添加0.02-0.1%的硅,形成Mg2Si相,分布在镀层与基材界面,形成钉扎作用,增强镀层附着性。
稀土元素添加在镀液之中,具有提高镀层致密性、提高镀层耐蚀性、改善镀液流动性、净化镀液,增强与基体的浸润性等优点。稀土的加入具有细化富铝相的作用,晶间疏松总体上减少,镀层抗点蚀性能增加,晶间腐蚀得到了抑制使腐蚀产物分布均匀;但是稀土含量过高,镀层生成的稀土富集相造成耐腐蚀性下降。作为本发明实施例中的优选的实施方式,稀土元素的加入,促进了Mg元素在镀层中的均匀分布,增加了Zn、Mg金属间化合物的生成几率,从而扩大了Zn-AI-Zn2Mg三元共晶体为主体的镀层结构在镀层中所占的比例,是Zn-A1-Mg-RE合金镀层的耐蚀性与Zn-A1-Mg合金镀层耐蚀性相比获得提高的一个重要因素。
以上的锌铝镁合金镀层成分,其合金镀层组织由占主体含量的富铝相、Al-Zn-MgZn2三元共晶、MgZn2合金相组成。如果合金镀层成分中还含有硅,则会形成Mg/Si合金相,Mg/Si合金相则以针状(原子比Si:Mg≈0.8-0.9)、点状(原子比Si:Mg≈7-8)分布于合金镀层表层、多边形形貌(原子比Mg:Si≈2-3)分布于合金镀层与基材界面,增强合金镀层的附着性。
在可选的实施方式中,所述基材为低合金冷轧钢,且所述基材的金属组织为铁素体单相组织及渗碳体,所述热浸镀锌铝镁高强钢的屈服强度大于550MPa,且延伸率>17%,孔洞样板出红锈时间>4000小时,杯突样件或弯折样件出红锈时间>3500小时。
第二方面,本发明实施例提供一种上述热浸镀锌铝镁高强钢的制备方法,包括以下步骤:按照基材设计的成分进行冶炼、连轧后,在基材的表面进行热浸镀锌铝镁合金镀层。
在可选的实施方式中,包括以下步骤:高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、LF钢水精炼处理、CSP薄板坯连铸连轧、酸洗冷连轧、常规热浸镀锌生产线进行热浸镀。
目前550MPa屈服强度以上强度等级镀锌钢板生产方法,一般包括以下步骤:高炉铁水冶炼→转炉炼钢→常规连铸→常规热轧→酸洗冷连轧→连续高强钢镀锌生产线→商品。
本发明实施例中提供的热浸镀锌铝镁高强钢的制备方法,包括以下步骤:包括以下步骤:高炉铁水冶炼→铁水脱硫预处理→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→热浸镀锌铝镁合金镀层→检验包装入库,以上通过钢种成分设计,生产工艺过程控制,形成了CSP薄板坯连铸连轧生产线和普通热镀锌生产线为核心工艺的冶炼、热轧、冷轧、退火的工艺生产方案和核心生产技术,即利用酒泉钢铁现有的设备,尤其是采用普通热镀锌生产线在基材表面镀覆锌铝镁合金镀层,生产出符合需求的热浸镀锌铝镁高强钢。
在可选的实施方式中,转炉钢水冶炼的过程中:控制铁水中的P≤0.015Wt%,S≤0.030Wt%,Si≤0.50Wt%;
优选的,在冶炼过程采用全程底吹氩气,底吹供气强度大于0.02-0.05m3/(t*min);终点钢水溶解氧控制在650-950ppm。
转炉钢水冶炼的过程中,铁水中的硅作为强化元素也有强化材料强度的作用,但由于在退火过程易于在基板表面富集,从而影响镀层附着性,因此硅含量控制≤0.5%,并且不设下限要求。
在可选的实施方式中,LF钢水精炼处理中:钢水在LF炉进行铝脱氧、Nb,Ti复合微合金化和钙处理工艺,喂线速度为3-3.5m/s,钙处理后弱吹8-10min。
在可选的实施方式中,CSP薄板坯连铸连轧的过程中:采用2流立弯形CSP薄板坯连铸,要求钢包下渣检测控制,联浇中包温度为1540-1565℃,中包使用无碳覆盖剂和低碳钢保护渣,铸坯拉速为4-5.0m/min。控制铸坯加热温度为1180±20℃,保证铸坯在炉内保温时间内,使微合金化元素固溶并控制奥氏体晶粒度;采用六机架TMCP热连轧机,终轧温度控制在900±20℃,卷取温度540-680℃。
在可选的实施方式中,酸洗冷连轧的过程中:冷轧相对压下率≥45%。
CSP薄板坯连铸连轧的过程中,以上采用CSP薄板坯连铸连轧生产线生产热轧料。较其它常规生产方法具备生产周期短、生产成本低、质量稳定性强、产品屈服强度相对较高的工艺优点。
在可选的实施方式中,热浸镀锌铝镁合金镀层的过程中:采用完全再结晶退火对基材进行退火处理,随后将基材浸镀到镀液中进行热浸镀处理,然后冷却至室温;
优选的,采用完全再结晶退火的温度为680-710℃,基材的走速为50-80m/min,
优选的,保持基材的走速为50-80m/min,将基材浸入480-510℃的镀液中进行热浸镀处理,然后以冷却速度≥2℃/秒冷却至室温;
更优选的,锌铝镁合金镀层在镀后采用气刀控制锌铝镁合金镀层的质量,更优选的,气刀的介质气采用氮气。
热浸镀锌铝镁合金镀层的过程中,采用常规热镀锌生产线,包括以下的流程:退火→连续热浸镀→氮气气刀控制镀层质量→镀后冷却→光整→钝化。在本发明的实施例中,热浸镀锌铝镁合金镀层的过程中,采用的是常规的热镀锌生产线,不同于现有的热浸镀合金镀层的生产线,现有的热浸镀合金镀层的生产线必须是特种的专业的镀锌生产线,本发明实施例中通过控制常规热镀锌生产线上的工艺,实现了在基材表面热浸镀锌铝镁合金镀层,具体的:
在本发明实施例提供的热浸镀锌铝镁合金镀层的过程中,首先采用完全再结晶退火对基材进行退火处理,以保证基材材料的延伸性能,通过控制退火温度为680-710℃,控制退火过程基材退火再结晶程度,控制材料力学性能屈服达到550MPa等级,当温度低于680℃,热浸镀锌铝镁高强钢的基材的屈服强度比较高,但是热浸镀到基材表面的合金镀层的延伸率则比较低,当温度高于710℃,热浸镀锌铝镁高强钢的基材的屈服强度降低,但是热浸镀到基材表面的合金镀层的延伸率则比较高,为了使生产的产品同时具有高强度和良好的延伸率,将基材的退火温度控制在680-710℃,同时,在退火的过程中,还需要控制基材的走速,因为基材的走速直接影响到退火的程度,经发明人的长期实践发现,将基材的走速控制为50-80m/min,可以达到很好的退火程度;将退火之后的基材浸入到的锌铝镁的镀液中进行热浸镀,控制热浸镀的温度为480-510℃,热浸镀的时间由基材的走速决定,热浸镀后进行冷却,控制冷却的速度≥2℃/秒,以保证基材表面的合金镀层不出现收缩起皮,脱落等现象,合金镀层镀后采用氮气气刀控制合金镀层的质量,目的是在合金镀层的冷却初期隔绝空气对合金镀层表面的氧化,解决因合金镀层表面的Mg、Zn氧化导致的合金镀层发暗、发黑的色变问题。由此,利用目前已有的常规浸镀设备,在基材的表面镀覆合金镀层。
第三方面,本发明实施例提供一种上述热浸镀锌铝镁高强钢在光伏支架或公路护栏行业上的应用。
本发明具有以下有益效果:
本发明提供一种热浸镀锌铝镁高强钢、制备方法及应用。热浸镀锌铝镁高强钢包括基材和基材表面的锌铝镁合金镀层,基材采用低碳、Nb,Ti复合微合金化的成分设计思路,通过合理的合金成分设计和处理方式,获得冷轧低合金高强钢,从而使热浸镀锌铝镁高强钢同时具有较高的屈服强度和优良的延伸率,可以适用于光伏支架或公路护栏等行业上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1-5中的热浸镀锌铝镁合金镀层板截面金相形貌;
图2为本发明实施例1-5中的热浸镀锌铝镁合金镀层板表面金相形貌;
图3为本发明实施例1-5中的热浸镀锌铝镁合金镀层板表面金相形貌;
图4为本发明实施例1-5中的热浸镀锌铝镁合金镀层板4t,180°弯曲镀层;
图5为本发明实施例1-5中的热浸镀锌铝镁合金镀层板孔洞、杯突、弯折样件耐盐雾试验后的形貌。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1-5
本发明实施例提供一种热浸镀锌铝镁高强钢,其包括:基材和基材表面的锌铝镁合金镀层:
基材的化学成分按重量百分比计,包括:C:0.055-0.10%;Si:≤0.5%;Mn:0.55-1.7%;P:≤0.0150%;S:≤0.030%;Als:0.015-0.045%;Ti+Nb:≤0.10%;其余为总量不超过0.06%的合金元素,以及Fe和Ca不可避免的微量元素;
基材表面的锌铝镁合金镀层的化学成分按重量百分比计,包括:AL:9.0-13.0%,Mg:2.0-4.0%,Si:0.02-0.1%,Ni:0.01-0.05%,RE:0.01-0.2%,剩余为Zn以及不可避免的杂质元素,其中,RE为Ce、La中的至少一种。
以下表1为本发明实施例1-5和对比例1(CN104250703B一种340MPa级低合金高强钢的制造方法)中的基材的化学组成(重量百分比):
表1本发明实施例1-5和对比例1中的基材的化学组成(重量百分比)
[C] | [Si] | [Mn] | [P] | [S] | [Als] | [Nb] | [Ti] | |
实施例1 | 0.0576 | 0.261 | 0.681 | 0.0121 | 0.0028 | 0.0393 | 0.0415 | 0.044 |
实施例2 | 0.0576 | 0.261 | 0.681 | 0.0121 | 0.0028 | 0.0393 | 0.0415 | 0.0444 |
实施例3 | 0.0606 | 0.018 | 0.699 | 0.0075 | 0.0041 | 0.0298 | 0.0199 | - |
实施例4 | 0.0470 | 0.0220 | 0.6820 | 0.0079 | 0.0032 | 0.0237 | 0.0439 | - |
实施例5 | 0.083 | 0.438 | 1.692 | 0.0144 | 0.0027 | 0.0335 | 0.0599 | 0.028 |
对比例1 | 0.055 | 0.083 | 0.948 | 0.0097 | 0.0018 | 0.0448 | 0.0564 | 0.0377 |
将上述的提供的本发明实施例1-5和对比例1中基材按照以下的步骤进行冶炼:
将经过高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理后的铁水,进行转炉钢水冶炼:控制铁水中的P≤0.015Wt%,S≤0.030Wt%,Si≤0.50Wt%;采用全程底吹氩气,底吹供气强度大于0.02-0.05m3/(t*min);终点钢水溶解氧控制在650-950ppm;
LF钢水精炼:钢水在LF炉进行铝脱氧、Nb,Ti复合微合金化和钙处理工艺,喂线速度为3-3.5m/s,钙处理后弱吹8-10min;
CSP薄板坯连铸连轧:采用CSP薄板坯铸机连铸,钢包下渣检测控制,联浇中包温度为1540-1565℃,中包使用无碳覆盖剂和低碳钢保护渣,铸坯拉速为4-5.0m/min;控制铸坯加热温度为1180±20℃,连轧机轧制,终轧温度控制在900±20℃,卷取温度540-680℃,且所述CSP薄板坯铸机采用2流立弯形CSP铸机;所述连轧机为六机架TMCP热连轧机;
酸洗冷连轧:冷轧相对压下率≥45%;
常规热浸镀锌生产线进行热浸镀的过程中:采用完全再结晶退火对所述基材进行完全再结晶退火处理,控制完全再结晶退火的温度为680-710℃,基材的走速为50-80m/min,保持基材的走速,将基材浸入480-510℃的镀液中进行热浸镀处理,热浸镀后以冷却速度≥2℃/秒冷却至室温,镀后采用氮气气刀控制锌铝镁合金镀层的质量。
以下表2为本发明实施例1-5和对比例1中的产品在CSP薄板坯连铸连轧的工艺条件。
表2本发明实施例1-5和对比例1中的产品的CSP薄板坯连铸连轧的工艺条件
以下表3为本发明实施例1-5和对比例1中的连续退火+热浸镀锌的工艺条件和产品的性能。
表3为本发明实施例1-5和对比例1中的连续退火+热浸镀锌的工艺条件和产品的性能
由以上的表3可以看出:本发明实施例1-5中的热浸镀锌铝镁高强钢的屈服强度大于550MPa,同时延伸率>17%,其性能远远超过对比例1中的钢板的性能。
对比例2
对比例2与实施例1中的相同的步骤进行制备:高炉铁水冶炼→铁水脱硫预处理→转炉钢水冶炼→LF钢水精炼处理→CSP薄板坯连铸连轧→酸洗冷连轧→常规热镀锌生产线→检验包装入库。不同之处仅在于:退火处理的温度不同。热轧高卷取温度以及冷轧后高温退火处理,得到的产品的强度较低。
测试结果
对于本发明实施例1-5中的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的组织结构特征进行观察,参见图1、2和3,图1为截面金相形貌图,可见:主体含有富铝相、Al-Zn-MgZn2三元共晶相,分布MgZn2合金相、Mg/Si合金相。
图2为表面金相形貌图,可见:主体含有富铝相、Al-Zn-MgZn2三元共晶相、分布MgZn2合金相、Mg/Si合金相。
图3为表面金相形貌图,可见:Ni相(2-3%),稀土相(11.7%Ce)。
对热浸镀锌铝镁合金镀层钢板进行附着力测试,热浸镀锌铝镁合金镀层钢板4t,180°弯曲镀层的附着力测试的结果参见图4,可见:附着性良好,无镀层脱落,测试结果显示:热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的合金镀层具有较好附着力。
对热浸镀锌铝镁合金镀层钢板进行耐腐性测试,热浸镀锌铝镁合金镀层板孔洞、杯突、弯折样件耐盐雾试验后的形貌参见图5,测试结果显示:热浸镀锌铝镁合金镀层钢板具有高耐蚀性,平板封边样片标准中性盐雾试验,由于本发明实施例中的合金镀层硬度较高以及高强钢变形回弹问题,基板与合金镀层间相比普通镀锌、低铝低镁成分锌铝镁板,本发明实施例中的热浸镀锌铝镁合金镀层板需要承担更大的表面切向应力。但通过试验检测显示:图5中的孔洞样板出红锈时间>4000小时,杯突样件、弯折样件出红锈时间>3500小时,表明:锌铝镁合金镀层具有良好的耐腐蚀性。
对热浸镀锌铝镁合金镀层钢板进行耐磨性和硬度测试,测试结果显示:本发明实施例提供的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的显微硬度(约HV150)较高,为普通镀锌钢板(约HV60)的2倍,表明本发明实施例提供的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板不易被划伤;以负载压力为5N测试,结果显示:本发明实施例提供的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的磨损量为0.03421mg/次,为普通镀锌钢板(磨损量为0.002344mg/次)的10倍,可见,本发明实施例提供的热浸镀锌铝镁合金镀层板具有优良的耐磨性能和硬度。
综上,本发明实施例提供一种热浸镀锌铝镁高强钢、制备方法及应用。热浸镀锌铝镁高强钢包括基材和基材表面的锌铝镁合金镀层,通过钢种成分设计如下:基材的化学成分按重量百分比计,包括:C:0.055-0.10%;Si:≤0.5%;Mn:0.55-1.7%;P:≤0.0150%;S:≤0.030%;Als:0.015-0.045%;Ti+Nb:≤0.10%;余量为Fe和其他不可避免的杂质元素;锌铝镁合金镀层的化学成分按重量百分比计,包括:AL:9.0-13.0%,Mg:2.0-4.0%,Si:0.02%,Ni:0.01%,RE:0.01-0.2%,剩余为锌以及不可避免的杂质元素。以及在成分设计的基础上,通过对于生产工艺过程控制,形成了CSP薄板坯连铸连轧生产线和普通热镀锌生产线为核心工艺的冶炼、热轧、冷轧、退火的工艺生产方案和核心生产技术。经过实验证明:基材金属组织为铁素体单相组织和渗碳体,钢基材料属于低合金冷轧钢,屈服强度大于550MPa,延伸率>17%,孔洞样板出红锈时间>4000小时,杯突样件、弯折样件出红锈时间>3500小时,还具有良好的耐磨性和硬度。由此,适用于光伏支架或公路护栏等要求耐长期大气环境腐蚀行业上。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种热浸镀锌铝镁高强钢,其特征在于,所述热浸镀锌铝镁高强钢包括基材和所述基材表面的锌铝镁合金镀层;
所述基材的化学成分按重量百分比计,包括:C:0.055-0.10%;Si:≤0.5%;Mn:0.55-1.7%;P:≤0.0150%;S:≤0.030%;Als:0.015-0.045%;Ti+Nb:≤0.10%;余量为Fe和其他不可避免的杂质元素;
所述基材表面的锌铝镁合金镀层的化学成分按重量百分比计,包括:Al:9.0-13.0%,Mg:2.0-4.0 %,Si:0.02-0.1%,Ni:0.01-0.05%,RE:0.01-0.2%,余量为Zn以及不可避免的杂质元素;
所述RE为Ce、La中的至少一种;
所述基材为低合金冷轧钢,且所述基材的金属组织为铁素体单相组织及渗碳体,所述热浸镀锌铝镁高强钢的屈服强度大于550MPa,且延伸率>17%,孔洞样板出红锈时间>4000小时,杯突样件或弯折样件出红锈时间>3500小时;
热浸镀锌铝镁高强钢的制备方法包括:按照基材设计的成分进行冶炼、连轧后,在所述基材的表面进行热浸镀锌铝镁合金镀层;
热浸镀后以冷却速度≥2℃/秒且≤3℃/秒,冷却至室温。
2.一种根据权利要求1所述的热浸镀锌铝镁高强钢的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按照基材设计的成分进行冶炼、连轧后,在所述基材的表面进行热浸镀锌铝镁合金镀层;
热浸镀后以冷却速度≥2℃/秒且≤3℃/秒,冷却至室温。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、LF钢水精炼处理、连轧以及常规热浸镀锌生产线进行热浸镀。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述转炉钢水冶炼的过程中:控制铁水中的P≤0.015Wt%,S≤0.030wt%,Si≤0.50wt%。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述转炉钢水冶炼的过程中:采用全程底吹氩气,底吹供气强度大于0.02-0.05m3/(t*min);终点钢水溶解氧控制在650-950ppm。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述LF钢水精炼处理中:钢水在LF炉进行铝脱氧、Nb,Ti复合微合金化和钙处理工艺,喂线速度为3-3.5m/s,钙处理后弱吹8-10min。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述连轧包括依次进行的CSP薄板坯连铸连轧和酸洗冷连轧。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述CSP薄板坯连铸连轧的过程中:采用CSP薄板坯铸机连铸,钢包下渣检测控制,联浇中包温度为1540-1565℃,中包使用无碳覆盖剂和低碳钢保护渣,铸坯拉速为4-5.0m/min;控制铸坯加热温度为1180±20℃,连轧机轧制,终轧温度控制在900±20℃,卷取温度540-680℃,且所述CSP薄板坯铸机采用2流立弯形CSP铸机;所述连轧机为六机架TMCP热连轧机。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述酸洗冷连轧的过程中:冷轧相对压下率≥45%。
10.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述常规热浸镀锌生产线进行热浸镀的过程中:采用完全再结晶退火对所述基材进行退火处理,随后将所述基材浸镀到镀液中进行热浸镀处理,然后冷却至室温。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,采用完全再结晶退火的温度为680-710℃,基材的走速为50-80m/min。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,保持基材的走速为50-80m/min,将所述基材浸入480-510℃的镀液中进行热浸镀处理。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述锌铝镁合金镀层在镀后采用气刀控制锌铝镁合金镀层的质量。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述气刀的介质气采用氮气。
15.根据权利要求1所述的热浸镀锌铝镁高强钢或者权利要求2-14中任一项所述制备方法制备得到的热浸镀锌铝镁高强钢在光伏支架或公路护栏类的要求耐长期大气环境腐蚀行业上的应用。
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