CN111020437A - 一种屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法 - Google Patents

一种屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法，包括以下步骤：选取制造钢带的化学组成及质量百分含量：C：0.16％‑0.20％，Si≤0.05％，Mn：1.1％‑1.3％，P≤0.02％，S≤0.02％，Als：0.025％‑0.06％，其余为Fe和不可避免的杂质；冶炼并连铸所述化学组成，形成板坯，板坯厚度为230mm；热轧工序；酸连轧工序；热镀锌工序；本发明设计的屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法成分设计简单，未添加贵重合金元素，采用600℃‑630℃半退火工艺，能源消耗少，生产成本低，可达到高的屈服强度及一定的加工性能，满足建筑等行业的需求。

Description

一种屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法。
背景技术
冷轧结构用镀锌板产能的快速扩张虽然已经大大超过了市场需求的增长，但对于主要用于承载结构用的耐蚀性优良的高强镀锌板产品，由于强度高、成本高等因素限制，产量占总量比例较低，尚不能满足市场需求。本发明的热镀锌高强钢，选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉的连续热镀锌机组，通过对C、Mn元素的合理配比，采用合理热轧工艺，冷轧后控制镀锌退火工艺的方法，调整产品组织形态，获得所需的力学性能，满足建筑等行业的需求。
CN106148823A本发明公开了一种550Mpa高强结构级镀锌钢带,其化学成分的质量百分比为：C：0.04～0.06％,Mn：0.15～0.30％,Si：≤0.03％,S≤0.015％,P≤0.022％,Als：0.025～0.06％,N≤0.0050％,其余为铁和不可避免的杂质。其生产方法包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、热轧轧制、卷取、酸洗冷连轧和镀锌工序；本发明采用Si、Mn固溶强化的成分设计,不添加Nb、Ti、V等贵重合金,有效地降低了成本；后续采用热轧控轧控冷、冷轧硬化工艺、低温退火镀锌工艺,保证了最终产品的优良性能,且工艺简单,生产成本低。但是C、Mn成分较低，固溶强化效果弱，对后期工艺窗口要求严格，不易工业生产控制。
CN 102676759 B公开了控制退火温度生产390-500MPa结构级镀锌产品方法，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.19～0.20％，Si：0.01～0.03％，Mn：0.37～0.40％，P：0.013～0.014％，S：0.004～0.006％，Als：0.014～0.019％，其余为Fe和不可避免的杂质。镀锌采用美钢联法生产的退火加热温度为565-600℃，加热温度太低，常规的炉区高温板温计无法读数，造成工艺温度控制不准，造成性能波动大。
CN 103882202 B公开了一种连续退火高强热镀锌钢的制造方法，钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.02～0.04％，Si：0.001～0.03％，Mn：0.10～0.40％，P：0.001～0.015％，S：0.001～0.010％，B:0.0010～0.0020％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。成分体系采用低碳加B，合金生产成本较高，且采用500-550℃的低温退火均热温度，常规的炉区高温板温计无法读数，难以控制。
CN 103146998 B公开了一种400MPa级以上镀锌高强结构钢及其生产方法，钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.06～0.10％，Mn：0.4～1.0％，Si：0.10～0.30％，P≤0.015％，S≤0.015％，Als：0.02～0.05％，Nb:0.01～0.05％，其余为Fe。成分体系采用低碳加Nb，合金生产成本较高。
CN 101348880 A公开了一种结构用高强镀锌板的生产方法，钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.16～0.20％，Mn：0.9～1.1％，Si≤0.05％，P≤0.020％，S≤0.020％，Als:0.02～0.06％，其余为Fe。热轧卷取温度偏低，导致晶粒过于细化，屈强比较高；冷轧压下率范围较窄，限制了产品规格的拓展；镀锌只提及了均热温度，而对缓冷温度、快冷温度、出炉温度以及锌锅温度未明确提及，对最终性能波动影响较大。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法，包括以下步骤：
1)选取制造钢带的化学组成及质量百分含量：C：0.16％-0.20％，Si≤0.05％，Mn：1.1％-1.3％，P≤0.02％，S≤0.02％，Als：0.025％-0.06％，其余为Fe和不可避免的杂质；
2)冶炼并连铸所述化学组成，形成板坯，板坯厚度为230mm；
3)热轧工序：板坯经加热炉加热，粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统设定模型计算，终轧后采取前段层流冷却工艺，卷取温度565～595℃，热轧后形成厚度为1.8～6.0mm的钢带；
4)酸连轧工序：采用浅槽紊流盐酸洗以及五机架串列式CVC+六辊冷连轧机，50％～80％大范围压下率的生产；
5)热镀锌工序：采用立式全辐射管加热连续退火炉以及熔沟式感应加热陶瓷锌锅，控制退火温度，同时采用四辊湿式光整机，控制钢带光整延伸率在0.3％～1.0％。
具体的是，所述步骤3中板坯经加热炉加热为均热段温度为1210℃～1260℃，在炉时间200～260min，二级系统设定模型计算出粗轧出口温度1050℃～1090℃，精轧入口温度1020℃～1050℃，终轧温度835℃～865℃。
具体的是，所述步骤4中浅槽紊流盐酸洗为酸液温度80～90℃，1#槽酸液浓度≥40g/L，3#槽酸液浓度≥120g/L，末道漂洗水电导率≤40us/cm，漂洗水温度50℃～80℃。
具体的是，所述步骤5中立式全辐射管加热连续退火炉以及熔沟式感应加热陶瓷锌锅为控制碱液温度75℃～85℃，碱液电导率40～60ms/cm，漂洗水电导率≤25us/cm，漂洗水温度60～75℃，退火均热温度600℃～630℃，退火缓冷温度550±10℃，退火快冷温度465±20℃，退火出炉温度465±10，锌液温度455±3℃。
具体的是，所述步骤5后形成热镀锌钢带的厚度规格为0.4-2.5mm，宽度规格为1000-1850mm。
具体的是，所述热镀锌钢带屈服强度≥580MPa，抗拉强度≥600MPa，延伸率A50≥5％。
本发明具有以下有益效果：
本发明设计的屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法成分设计简单，未添加贵重合金元素，采用600℃-630℃半退火工艺，能源消耗少，生产成本低，可达到高的屈服强度及一定的加工性能，满足建筑等行业的需求。
具体实施方式
以下对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法，包括以下步骤：
1)选取制造钢带的化学组成及质量百分含量：C：0.16％-0.20％，Si≤0.05％，Mn：1.1％-1.3％，P≤0.02％，S≤0.02％，Als：0.025％-0.06％，其余为Fe和不可避免的杂质；
2)冶炼并连铸所述化学组成，形成板坯，板坯厚度为230mm；
3)热轧工序：板坯经加热炉加热均热段温度为1210℃～1260℃，在炉时间200～260min，粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统设定模型计算，粗轧出口温度1050℃～1090℃，精轧入口温度1020℃～1050℃，终轧温度835℃～865℃，终轧后采取前段层流冷却工艺，卷取温度565～595℃，热轧后形成厚度为1.8～6.0mm的钢带；
4)酸连轧工序：采用浅槽紊流盐酸洗控制酸液温度80～90℃，1#槽酸液浓度≥40g/L，3#槽酸液浓度≥120g/L，末道漂洗水电导率≤40us/cm，漂洗水温度50℃～80℃，以及五机架串列式CVC+六辊冷连轧机实现50％～80％大范围压下率的生产；
5)热镀锌工序：采用立式全辐射管加热连续退火炉以及熔沟式感应加热陶瓷锌锅，控制退火温度，控制碱液温度75℃～85℃，碱液电导率40～60ms/cm，漂洗水电导率≤25us/cm，漂洗水温度60～75℃，退火均热温度600℃～630℃，退火缓冷温度550±10℃，退火快冷温度465±20℃，退火出炉温度465±10，锌液温度455±3℃；同时采用四辊湿式光整机，控制钢带光整延伸率在0.3％～1.0％。
步骤5后形成热镀锌钢带的厚度规格为0.4-2.5mm，宽度规格为1000-1850mm，覆盖应用领域广泛，有利于推广与应用；热镀锌钢带屈服强度≥580MPa，抗拉强度≥600MPa，延伸率A50≥5％，在高强度的同时兼具加工性能，满足建筑等行业的需求。
本发明钢带的检测方法参考GB/T 228。
本发明提供的热镀锌钢带，设计的成分体系没有添加Nb、Ti、Mo等合金元素，降低了生产成本。
设计的热镀锌钢带的制造方法，C、Mn等元素含量将影响带钢室温组织，随着C含量增加，与Fe形成珠光体的体积分数增加，珠光体将显著增加产品强度；Mn除溶于铁素体形成置换固溶体增加强度外，与C共存时将促进珠光体的形成，其次Mn降低铁素体开始转化温度，使冷却后的晶粒细化，提高了镀锌板热轧原料的原始组织力学性能。
设计的热镀锌钢带的制造方法，热轧卷取温度对铁素体晶粒大小和碳化物析出有影响，为了获得细小的铁素体组织和细小的渗碳体析出，设定的卷取温度为565－595℃，以促进珠光体转变，降低成品固溶碳含量。
设计的热镀锌钢带的制造方法，采用浅槽紊流盐酸洗以及五机架串列式CVC+六辊冷连轧机，具备较强的轧制能力，实现50～80％大范围压下率的生产。
设计的热镀锌钢带的制造方法，采用立式全辐射管加热连续退火炉以及熔沟式感应加热陶瓷锌锅，退火均热温度为600-630℃，锌液温度455±3℃，温度控制精度高，减少了钢带性能的波动。
设计的热镀锌钢带的制造方法，采用四辊湿式光整机，光整延伸率0.3～1.0％，对热镀锌后的钢带进行性能及板形质量的改善。
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：
表1为本发明实施例钢的化学成分(按重量百分比计)，余量为Fe及其他不可避免的杂质。
表1本发明实施例钢的化学成分 单位：重量百分比(％)
Figure BDA0002335580710000041
Figure BDA0002335580710000051
通过铁水KR脱硫与转炉冶炼，得到符合化学成分要求的钢水，钢水经LF精炼工序，再进行板坯连铸得到连铸坯。连铸坯厚度为230mm，宽度为1000～1880mm，长度为8500～11500mm。
炼钢生产的定尺连铸坯送至热轧加热炉再加热，出炉后除磷后送至热连轧机组进行轧制。通过粗轧和精轧连轧机组的控制轧制，经层流冷却后进行卷取，层流冷却采取前段冷却，产出合格轧钢带。热轧钢带厚度为1.8～6.0mm，宽度为1000～1880mm。热轧工艺控制参数见表2。
表2本发明实施例钢的热轧工艺控制参数
Figure BDA0002335580710000052
将上述热轧钢带在酸连轧机组上开卷进行连续酸洗，酸连轧的工艺参数见表3。
表3本发明实施例钢的酸连轧工艺控制参数
Figure BDA0002335580710000053
将上述酸轧钢带在热镀锌机组上开卷进行连续热镀锌，热镀锌的工艺参数见表4。
表4本发明实施例钢的热镀锌工艺控制参数
Figure BDA0002335580710000054
Figure BDA0002335580710000061
利用上述方法得到的热镀锌钢带，按照金属材料拉伸试验方法(GB/T 228.1)进行拉伸，其力学性能值见表5。
表5本发明实施例热镀锌钢带的力学性能
Figure BDA0002335580710000062
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)选取制造钢带的化学组成及质量百分含量：C：0.16％-0.20％，Si≤0.05％，Mn：1.1％-1.3％，P≤0.02％，S≤0.02％，Als：0.025％-0.06％，其余为Fe和不可避免的杂质；
2)冶炼并连铸所述化学组成，形成板坯，板坯厚度为230mm；
3)热轧工序：板坯经加热炉加热，粗轧机和精轧机道次分配和各道次压下率由二级系统设定模型计算，终轧后采取前段层流冷却工艺，卷取温度565～595℃，热轧后形成厚度为1.8～6.0mm的钢带；
4)酸连轧工序：采用浅槽紊流盐酸洗以及五机架串列式CVC+六辊冷连轧机，50％～80％大范围压下率的生产；
5)热镀锌工序：采用立式全辐射管加热连续退火炉以及熔沟式感应加热陶瓷锌锅，控制退火温度，同时采用四辊湿式光整机，控制钢带光整延伸率在0.3％～1.0％。
2.根据权利要求1所述的屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法，其特征在于，所述步骤3中板坯经加热炉加热为均热段温度为1210℃～1260℃，在炉时间200～260min，二级系统设定模型计算出粗轧出口温度1050℃～1090℃，精轧入口温度1020℃～1050℃，终轧温度835℃～865℃。
3.根据权利要求1所述的屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法，其特征在于，所述步骤4中浅槽紊流盐酸洗为酸液温度80～90℃，1#槽酸液浓度≥40g/L，3#槽酸液浓度≥120g/L，末道漂洗水电导率≤40us/cm，漂洗水温度50℃～80℃。
4.根据权利要求1所述的屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法，其特征在于，所述步骤5中立式全辐射管加热连续退火炉以及熔沟式感应加热陶瓷锌锅为控制碱液温度75℃～85℃，碱液电导率40～60ms/cm，漂洗水电导率≤25us/cm，漂洗水温度60～75℃，退火均热温度600℃～630℃，退火缓冷温度550±10℃，退火快冷温度465±20℃，退火出炉温度465±10，锌液温度455±3℃。
5.根据权利要求4所述的屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法，其特征在于，所述步骤5后形成热镀锌钢带的厚度规格为0.4-2.5mm，宽度规格为1000-1850mm。
6.根据权利要求5所述的屈服强度580Mpa级以上热镀锌钢带的制造方法，其特征在于，所述热镀锌钢带屈服强度≥580MPa，抗拉强度≥600MPa，延伸率A50≥5％。
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