CN111041359A - 一种表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板，基板成分：C：0.15‑0.23％，Si：0.005‑0.05％，Mn：0.20‑1.20％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Als：0.010‑0.045％，B：0.0005‑0.0030％，N＜0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质，锌层为双面275～300g/m2。本发明通过对化学成分进行合理设计，配合生产工艺，生产的热镀锌钢板，基体组织为贝氏体+铁素体+珠光体，产品屈服强度稳定在335MPa～400MPa、抗拉强度≥440Mpa、延伸率≥28％，镀层重量为275～300g/m2，产品满足光伏支架的使用要求。
Description
技术领域
本发明属于金属材料加工及钢板热浸镀加工技术领域，具体涉及一种表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板及其生产方法。
背景技术
近年来，随着煤、石油、天然气等传统化石能源耗尽时间表的日益临近，光伏发电越来越得到人们的重视，已成为能源领域最具商业推广前景的项目之一，目前在国内外发展迅速。光伏发电是将光能直接转化为电能的一种技术，具有无噪声、无污染的特点，可以大幅度提高节能及环保效益，有效降低外购电成本，改善工作环境以及提高绿色能源利用率，是一种具有可持续发展理想特征的可再生能源发电技术。
作为光伏发电设备中重要的组成部分——光伏支架，部分使用热镀锌钢板制造，要求材料具有高强度、高韧性、高耐蚀性。材料的屈服强度区间为335MPa～400MPa，抗拉强度大于440MPa，延伸率大于23％，以保证成形性，且能够在户外长期使用，要求锌层大于200g/m2，以保证耐腐蚀性良好。传统的高强度镀锌结构钢通过添加Ti、Nb等合金元素来提高强度，材料成本较高，但随着用户之间竞争的加剧，要求在满足性能的前提下，尽可能的降低材料成本。
以下对国内现有已公开的结构钢的生产方法及技术现状作简要分析：
2014年1月15日公开的中国专利号为CN103509996 A的《抗拉强度400MPa级高强度碳锰结构钢及其制造方法》阐述了通过对C、Si、Mn、P、S、Als化学成分进行调整，再配合转炉冶炼、连铸、热轧等工艺流程的控制，得到的冷轧高强度碳锰结构钢板。该发明不涉及热镀锌过程，且Si含量较高时，将对热镀锌过程的可镀性产生不利影响。
2014年6月25日公开的中国专利号为CN 103882322 A的《一种590MPa级高强度结构钢板及其制造方法》阐述了通过LF炉外精炼、RH真空脱气二次精炼、合金元素保护加入、板坯加热、粗轧、精轧、控轧控冷、矫直、淬火回火工艺处理，使钢板具有高的强度消除了组织内应力，提高了塑韧性指标，延伸率能达到17-25％。该发明制造的为热轧钢板，厚度为6～60mm。
2015年4月29日公开的中国专利号为CN 104561875 A的《一种高强度镀锌板的热镀锌生产工艺》阐述了通过控制原料板形急峻度、连续退火炉热工制度配置参数、镀锌板各段张力配置、炉压、镀液成分、拉矫机控制等，使得镀锌板材料内部发生适度的回复,让钢板保持冷变形纤维，从而在提高镀锌板强度的同时保持一定的延伸率，生产的高强镀锌板性能较好。该发明生产的镀锌板强度较高，但延伸率较低，仅为6％左右。
2016年8月17日公开的中国专利号为CN 105861929 B的《一种440MPa级冷轧高强IF钢及其生产方法》阐述了通过调整Ti、Mn、Nb的含量，充分考虑C、P对基体的强化作用，通过对相应的冶炼、浇铸、轧制和连续退火工艺的优化改进，使产品的抗拉强度在447.3MPa～479.7MPa，r值在1.8～2.0，延伸率在在33.0％～41.0％。该发明添加合金元素实现产品强化，成分较高，为IF钢，且为连退路径。
2018年3月23日公开的中国专利号为CN 107829030 A的《一种440MPa级冷轧带钢及其生产方法》，化学成分C：0.003％～0.009％、Si：0.08％～0.12％、Mn：1.4％～1.65％、P：0.08％～0.10％、S：≤0.003％、Alt：0.025％～0.035％，其余为铁和不可避免的杂质元素。通过控制热轧、冷轧、镀锌工艺使得抗拉强度达到440MPa，并具有优异的成型性能，进而能够获得高质量的含P高强IF钢。该发明为IF钢，且为连退路径，Mn含量较高，对热镀锌过程有不利影响。
2010年1月13日公开的中国专利号为CN 101623714 B的《屈服强度460MPa级镀层用热轧结构钢的生产方法》阐述了通过，采用低碳、极低硅、以锰固溶强化元素为主、辅以铌元素微合金化的成分设计，通过热轧控轧，以获得镀锌性能、力学性能和焊接性能俱佳的热轧结构钢板，其炼钢过程的化学成分及重量百分比为：C：0.05～0.10％；Si≤0.04；Mn：1.30～1.65％；P≤0.030％；S≤0.012％；ALs：0.01～0.06％；Nb：0.035～0.060％；余量为Fe及不可避免的夹杂。该发明Mn含量较高，含有合金元素Nb，成本较高，且为热轧结构钢板，不涉及镀锌过程。
中国专利号CN 102080179 A的《一种含硼结构钢的生产方法》，化学成分按重量百分比如下：C：0.08～0.20，Si：0.10～0.30％，Mn：0.80～1.50％，P：≤0.010％，S：≤0.010％，B：0.0008～0.0030％，余量为Fe及不可避免的杂质。该发明的加硼结构钢主要组织为铁素体与贝氏体和少量的珠光体。该发明为实验室模拟所得，未进行工业化生产，且Si含量较高，热镀锌过程易产生选择性氧化造成漏镀，不适合热镀锌工艺生产。
2011年6月1日公开的中国专利号CN 107904514 A的《一种免热镀锌的光伏支架用钢》，化学成分按重量百分比如下：Cu 0.20-0.50wt％、Cr 0.40-1.00wt％、Ni 0.05-0.5 0wt％、P 0.010-0.110wt％、C 0.050-0.120wt％、Si 0.15-0.50wt％、Mn 0.30-1.20wt％、S≤0.020wt％、Ti≤0.040wt％、Nb≤0.050wt％。该专利为热轧结构钢板，不涉及热镀锌过程，且钢中加入Cu、Cr、Ni等耐腐蚀元素，成本较高。
关于已有的高强结构钢专利，主要为：(1)调整Si含量，使钢板获得较高的强度，但不满足可镀性要求；(2)添加Ti、Nb提高钢板的强度，但成本较高；(3)屈服强度不能保证在稳定的很窄的范围内，韧性差，不利于成形；关于已有的光伏支架用钢专利不涉及热镀锌过程，且炼钢成本较高。目前尚未系统的方法涉及低成本并具有优良性能的光伏支架用热镀锌钢板的制造方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板及其生产方法，通过化学成分窄窗口控制、加硼微合金化、低硅、超低氮及工艺控制，使钢板的组织为贝氏体+铁素体+珠光体，可以使钢板兼具良好的强度和韧性，并使钢板的屈服强度控制在稳定的范围以保证成形性，钢板厚镀层可以提高产品的耐蚀寿命。
本发明具体技术方案如下：
所述表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板的基板包括以下质量百分比的元素：
C：0.15-0.23％，Si：0.005-0.05％，Mn：0.20-1.20％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Als：0.010-0.045％，B：0.0005-0.0030％，N＜0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质。
优选的，本发明含有以下质量百分比的化学成分：
C：0.16-0.20％，Si：0.01-0.04％，Mn：0.60-1.00％，P：≤0.015％，S：≤0.005％，Als：0.015-0.030％，B：0.0006-0.0012％，N＜0.0012％，余量为Fe及不可避免的杂质。
所述表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板的锌层为双面275～300g/m2。
本发明基板元素含量控制基于以下原理：
碳(C)：C是钢中重要的固溶强化元素，但随着C含量的增加，热镀锌过程中Fe-Zn反应加剧，使钢板的镀锌性能变坏。因此，本发明中C元素0.15-0.23％，优选含量控制为0.16～0.20％。
硅(Si)：Si在钢中具有较强的强化作用，Si含量太低，强化作用不明显，但Si含量过高时，易形成氧化物，不利于酸洗，退火后表面容易形成氧化色，而且还降低钢板的涂镀性。因此，本发明采用低硅控制，硅元素0.005-0.05％；优选地Si元素控制范围为0.01～0.04％。
锰(Mn)：Mn是提高强度最有效的元素，但添加过多的Mn会增加钢的淬透性，而且，在连铸过程中易导致偏析程度增大，导致带状组织的出现，对塑性、焊接性能、疲劳性能都不利。因此，本发明中Mn元素0.20-1.20％，优选地百分含量控制范围为0.60～1.00％。
磷(P)：P为钢中不可避免的有害杂质，对钢的冲压性能、冷脆性、二次加工脆性等均有不良影响，应严格控制钢中P元素的含量。因此，本发明的P元素≤0.020％，优选地百分含量控制范围为≤0.015％。
硫(S)：S为钢中不可避免的有害杂质，过多的S会与Mn形成MnS夹杂物，严重影响产品的表面质量，且对钢的焊接性能、冷弯性能、韧性均产生不利影响，应严格控制钢中S元素的含量。因此，本发明的S元素≤0.010％，优选地百分含量控制范围为≤0.005％。
铝(Al)：Al为了脱氧而添加的，当Als含量不足0.01％时，不能发挥其效果；另一方面，由于添加多量的铝容易形成氧化铝夹杂物。因此，本发明的Als元素0.010-0.045％，优选地百分含量控制范围为0.015～0.030％。
硼(B)：微量的B元素可使晶粒细化，增加组织的均匀性；B元素在奥氏体晶界上有偏聚作用，能抑制铁素体的形核，使C曲线右移，抑制珠光体的转变；B元素还可以阻碍P元素在晶界的偏析，从而提高钢的二次加工脆性，但B过高时易于O、N等形成非金属夹杂。因此，本专利的B元素0.0005-0.0030％，优选地百分含量控制范围为0.0006～0.0012％。
氮(N)：N能提高钢的强度、低温韧性和焊接性，但过高时将与B形成BN，BN的尺寸约50nm,对晶界其钉扎作用，导致热塑性较差，而且N过高时将与Als形成AlN低熔点化合物，AlN会在铸坯边部和角部区域奥氏体晶界不断析出，导致板坯局部塑性下降，易产生热裂纹。因此，本发明采用超低N控制，N元素＜0.002％，优选地百分含量控制在0.0012％以下。
本发明所述基板的制备方法如下：
1)铁水预处理；
2)转炉冶炼；
3)合金微调站；
4)LF炉精炼；
5)CSP连铸；
6)出炉；
7)高压水除磷；
8)热连轧；
9)终轧；
10)冷却；
11)卷取。
步骤1)铁水预处理：使用喷吹法脱硫，脱硫前铁水温度范围为1290℃～1370℃，脱硫后要求[S]含量≤0.01％，脱硫后要求扒渣干净，扒渣后铁水面＞90％。
步骤2)转炉冶炼：转炉冶炼采用双渣法，转炉底吹模式采取全程供氩，转炉出钢温度范围为1650℃～1680℃，出钢时间控制在150s～250s，出钢采取脱氧合金化，加强挡渣操作，转炉终点钢水中的渣中[FeO+MnO]含量范围为16％～24％。
步骤3)合金微调站：吹氩强搅进行顶渣还原。
步骤4)LF炉精炼：LF精炼渣中[FeO+MnO]含量＜1％。造白渣，保证顶渣充分还原；控制钢中[Ca]含量为0.0015～0.0030％；进行钙处理，保证喂钙线前、后的弱搅总时间不小于11min。
步骤5)CSP连铸：中包温度控制在液相线温度TL＝1514.4℃以上15～35℃，拉速为2.5～3.1m/min，二冷采取强冷配水制度。
步骤6)出炉温度控制在1110℃～1150℃。
步骤7)具体为：除磷水压力为320bar～380bar。
步骤8)具体为：采用7机架热连轧，进一步的，F1机架与F2机架间、F2机架与F3机架间均采用机架间除磷水，除磷水压力为8～10bar。F1机架～F7机架压下率分别为45％～50％、50％～55％、40％～45％、30％～35％、25％～30％、20％～25％、15％～20％。
步骤9)终轧温度控制在850℃～890℃。
步骤10)冷却：采用水幕层流冷却，冷却速度70～100℃/s。
步骤11)卷取温度控制在590℃～650℃。
炼钢工艺：合适的铁水预处理(脱硫)工艺可提高钢水洁净度；采用双渣法脱磷率较高；转炉底吹模式采取全程供氩有利于降低氮气分压，增大自由表面积，从而有助于脱氮，出钢过程也是增氮过程，控制出钢时间，可抑制增氮，从而实现超低氮的控制。合适的转炉出钢温度及终点钢水中的渣中[FeO+MnO]含量有利于降低转炉终点[O]含量，这有利于减少夹杂物的生成，提高钢水洁净度；LF精炼渣中[FeO+MnO]含量＜1％，可增加脱硫效率；进行钙处理，可使铝氧化物夹杂变性为CaO-Al2O3系低熔点球形化合物，进一步促进其上浮，保证喂钙线前、后的弱搅总时间，可保证夹杂物充分上浮，以提高钢水洁净度。
铸坯拉速：拉速一般根据钢种及中间包的钢水温度确定，拉速太高容易引起铸坯裂纹，拉速太低将影响生产效率，且拉速不合适，钢中将出现带状组织，生产中需选择合适的拉速。因此，本发明将铸坯拉速控制范围为2.5～3.1m/min。
除磷工艺：高压水除磷主要是利用基体材料与氧化铁皮层冷却收缩率不同，在高压水冲击时形成剪切力使氧化铁皮从基体表面脱落，在轧制过程中，极大的减少了氧化铁皮的压入，从而获得良好的表面质量，主要包括破碎、剥离、冲刷三个过程；高压水除磷后钢板表面往往会残留一部分氧化铁皮碎屑，机架间除磷为了更大限度的去除带钢表面的氧化铁皮，获得更高的表面质量。
轧机分配制度：合理的机架负荷分配系数有利于抑制轧机振动，减少氧化铁皮的压入；合理的压下率有利于控制良好的凸度和楔度，达到厚度控制目标。
控轧控冷：低碳钢中出现带状组织是热轧钢板中一个常见的现象，带状组织造成了钢材的各项异性，影响材料的冲击韧性、塑性、冷弯性能等。适当降低终轧温度，可以细化奥氏体晶粒，减轻带状组织；适当提高冷却速度，可以抑制碳在原始带状组织上的长距离扩散，从而消除或减轻带状组织。因此，本发明中终轧温度控制范围为850℃～890℃，冷却速度控制为70～100℃/s。
高表面质量控制原理：短流程与常规流程相比，凝固速度快，表面质量较难控制，容易产生夹杂、氧化铁皮、边裂的缺陷。通过控制C含量控制，使成分避开包晶区，有利于避免热轧卷边裂缺陷的产生；通过超低N控制，加以控制B+N、Als+N含量，减少BN、AlN的生产，以避免产生热裂纹，减少热轧卷边裂缺陷的产生；通过控制Mn和S元素含量，减少MnS夹杂物的数量,加以控制铁水预处理工艺、转炉冶炼工艺，提高钢水洁净度，减少热轧带钢表面夹杂缺陷。通过控制热轧轧机分配制度、除磷工艺及热轧温度制度，可减少氧化铁皮缺陷的产生。综上所述，成分控制配合炼钢、热轧工艺的控制，可获得较高的表面质量。
一种表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板的生产方法，包括以下步骤：
S1：基板酸洗；
S2：冷轧；
S3：清洗；
S4：连续退火；
S5：热浸镀锌；
S6：气刀工艺；
S7：光整工艺。
步骤S1中所述基板屈服强度在400Mpa～520MPa、抗拉强度≥530Mpa、延伸率≥24％，表面质量良好。
步骤S1所述酸洗为：采用喷流式酸洗，三个酸槽的温度为80℃～90℃，1#酸槽游离HCL浓度控制在30～60g/L，2#酸槽游离HCL浓度≥80g/L，3#酸槽游离HCL浓度≥120g/L,酸洗速度为130m/min～170m/min。
步骤S2中所述冷轧：采用五机架连轧，冷轧总压下率控制在60％～70％。
步骤S3中所述清洗：包括碱液喷洗、电解清洗与热水漂洗，碱液喷洗与电解清洗所用介质为脱脂剂，热水漂洗所用介质为脱盐水。碱液喷洗、电解清洗和热水漂洗的溶液温度为75℃～85℃，碱液喷洗溶液电导率为25ms～45ms，电解清洗溶液电导率为35～55ms。
步骤S4所述连续退火：退火炉的炉内氢气的体积百分含量为5％～10％，其余为N2；炉内露点控制在-20～-60℃；退火温度控制在750℃～830℃，生产线速度为100m/min～130m/min。
步骤S5所述热浸镀锌具体为：带钢入锌锅温度为460℃～500℃，锌液温度为450～465℃，锌液中的总铝质量百分含量控制在0.18～0.23％，余量为锌和不可避免的杂质。
步骤S6气刀工艺控制具体为：气刀距锌液表面高度为290mm～310mm，气刀压力为140～160mbar，气刀距带钢距离为20～28mm。
步骤S7光整工艺具体为：光整延伸率控制在0.9％～1.6％。
成形性能控制原理：高强度结构钢冷轧压下率需控制在合适的范围，冷轧压下率过低时，不利于提升材料的强度及韧性，冷轧压下率过高时，高强度钢易损伤轧辊，因此，本发明的冷轧压下率优选的范围为60％～70％。连续退火时经冷轧后的晶粒再结晶过程，退火温度过低时，无法充分再结晶，退火温度过高时，造成强度下降，而且，退火速率的快慢将影响材料的性能，因此，本发明的退火温度优选的范围为750℃～830℃，退火速度优选的范围为100m/min～130m/min。光整工艺控制同样影响材料的性能，延伸率不足时，不足以消除屈服平台，延伸率过大时造成强度较高，因此，本发明的延伸率优选的范围为0.9％～1.6％。通过合适的化学成分，配合冷轧压下率控制、退火工艺制度、光整工艺制度，可使产品强韧性良好，并稳定控制在窄的区间范围内。
优异表面质量控制原理：酸洗工艺需控制在合适的范围，酸洗速度过低时将造成过酸洗，酸洗速度过高时将造成欠酸洗，同样，酸洗槽的浓度同样影响酸洗效果的好坏，影响氧化铁皮的去除，因此，本专利优选地酸洗速度为130m/min～170m/min。带钢镀锌前清洗工艺的控制可清除带钢表面的残油残铁，配合退火炉内气氛控制，可有效避免漏镀，因此本发明优选地碱液喷洗溶液电导率为25ms～45ms，电解清洗溶液电导率为35～55ms，退火炉的炉内氢气的体积百分含量为5％～10％；炉内露点控制在-20～-60℃。镀层较厚时易产生云纹缺陷。通过改善退火工艺控制、气刀工艺控制、线速度控制及光整工艺控制，增强镀层的均匀性，可有效避免超厚镀层的云纹缺陷，因此，本专利优选地生产线速度为100m/min～130m/min，带钢入锌锅温度为460℃～500℃，气刀距锌液表面高度为290mm～310mm，气刀压力为140～160mbar，气刀距带钢距离为20～28mm，光整延伸率控制在0.9％～1.6％。
与现有技术相比，本发明通过对化学成分进行合理设计，对热轧基料的酸洗工艺、酸轧压下率、清洗工艺、连续退火温度、入锌锅温度、锌锅温度、气刀工艺、光整延伸率等进行控制，生产出表面质量优异的超厚镀层热镀锌钢板，基体组织为贝氏体+铁素体+珠光体，其中，贝氏体比例为40％～50％，珠光体比例为20％～30％，屈服强度稳定在335MPa～400MPa、抗拉强度≥440Mpa、延伸率≥28％，镀层重量为275～300g/m2，产品满足光伏支架的使用要求。
附图说明
图1为本发明实施例1的镀层表面微观形貌；
图2为比较例1的镀层表面微观形貌；
图3为比较例2的镀层表面微观形貌；
图4为本发明实施例1的金相组织；
图5为本发明比较例2的金相组织；
图6为本发明实施例1中性盐雾环境下650h后的宏观形貌。
具体实施方式
根据本发明中的光伏支架用经济型热镀锌钢板的化学成分和生产方法，通过实施例具体说明本发明。
实施例1
一种表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板，所述光伏支架用经济型热镀锌钢板的基板包括以下质量百分比的元素：C：0.16％，Si：0.04％，Mn：0.99％，P：0.013％，S：0.005％，Als：0.020％，B：0.0010％，N 0.0010％，余量为Fe及不可避免的杂质。
上述配方的钢水经过连铸、热轧获得一定力学性能、表面质量较好的热轧基料，再经酸洗、清洗、冷轧、退火、热镀锌、光整，生产出光伏支架用经济型热镀锌钢板。具体工艺为：
S1：上述热轧基料屈服强度为445MPa、抗拉强度为563Mpa、延伸率为26.5％，表面质量良好。所述热轧基料的生产方法具体如下：
1)铁水预处理：使用喷吹法脱硫，脱硫前铁水温度范围为1360℃，脱硫后要求[S]含量≤0.01％，脱硫后要求扒渣干净，扒渣后铁水面＞90％。
2)转炉冶炼：转炉冶炼采用双渣法，转炉底吹模式采取全程供氩，转炉出钢温度范围为1665℃，出钢时间控制在180s，出钢采取脱氧合金化，加强挡渣操作，转炉终点钢水中的渣中[FeO+MnO]含量范围为16％～24％。
3)合金微调站：吹氩强搅进行顶渣还原。
4)LF：LF精炼渣中[FeO+MnO]含量＜1％。造白渣，保证顶渣充分还原；控制钢中[Ca]含量为0.0015～0.0030％；进行钙处理，保证喂钙线前、后的弱搅总时间为13min。
5)CSP连铸：中包温度控制在液相线温度(TL＝1514.4℃)以上15～35℃，拉速为3.0m/min。，二冷采取强冷配水制度。
6)出炉温度控制在1130℃。
7)高压水除磷：除磷水压力为360bar。
8)采用7机架热连轧，F1机架与F2机架间、F2机架与F3机架间均采用机架间除磷水，除磷水压力分别为9bar、9bar。F1机架～F7机架压下率分别为45％、50％、40％、30％、25％、20％、15％。
9)终轧温度控制在888℃。
10)冷却：采用水幕层流冷却，冷却速度82℃/s。
11)卷取温度控制在610℃。
S2：酸洗工艺控制：采用喷流式酸洗，酸洗速度130m/min，三个酸槽的温度为80℃～90℃，1#酸槽游离HCL浓度控制在50g/l，2#酸槽游离HCL浓度100g/l，3#酸槽游离HCL浓度130g/l。
S3:冷轧工艺控制：采用五机架连轧，冷轧总压下率控制在60.0％。
S4:清洗工艺控制：采用碱液喷洗、电解清洗与热水漂洗。碱液喷洗、电解清洗和热水漂洗的溶液温度为75℃～85℃，碱液喷洗溶液电导率为35ms，电解清洗溶液电导率为45ms。
S5:连续退火工艺控制：生产线速度为110m/min，退火炉的炉内氢气的体积百分含量为6％，其余为N2；炉内露点控制在-60℃；退火温度控制在820℃。
S6:热浸镀锌工艺控制：带钢入锌锅温度为480℃，锌液温度为450～465℃，锌液中的总铝质量百分含量控制在0.18～0.23％，余量为锌和不可避免的杂质。
S7:气刀工艺控制：气刀距锌液表面高度为310mm，气刀压力为160mbar，气刀距带钢距离为28mm。
S8:光整工艺控制：光整延伸率控制在1.5％。
实施例2-4
一种表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板，所述光伏支架用经济型热镀锌钢板的基板包括以下质量百分比的元素：如表1所示，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
表1实施例1～4与比较例1～3化学成分，wt％
实施例2-4上述光伏支架用经济型热镀锌钢板的生产方法，热轧基料经酸洗、冷轧、清洗、退火、热镀锌、光整，生产出光伏支架用经济型热镀锌钢板，主要工艺参数及最终性能如表2所示，其他同实施例1。
表2实施例1～4与比较例1～3生产工艺与产品性能
图1为实施例1的镀层表面微观组织，表面为完整的光整形貌，图2为比较例1的镀层表面微观形貌。图3为比较例2的镀层表面微观形貌。图4为实施例1的金相组织，可看出组织为贝氏体+铁素体+珠光体，晶粒度级别为9.5级。图5为比较例2的金相组织，可看出组织中出现了明显的带钢组织，带状组织将对成形性能产生不利影响。图6为实施例1在中性盐雾环境下650h后的宏观形貌，可看出，650h后钢板才出现点状红锈，说明本发明的钢板耐腐蚀性较好。
上述说明仅对本发明进行了具体的示例性描述，需要说明的是本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的技术构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板，其特征在于，所述表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板的基板包括以下质量百分比的元素：
C：0.15-0.23％，Si：0.005-0.05％，Mn：0.20-1.20％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Als：0.010-0.045％，B：0.0005-0.0030％，N＜0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板，其特征在于，所述表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板的锌层为双面275～300g/m2。
3.一种权利要求1或2所述的表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：
S1：基板酸洗；
S2：冷轧；
S3：清洗；
S4：连续退火；
S5：热浸镀锌；
S6：气刀工艺；
S7：光整工艺。
4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，步骤S1所述酸洗为：采用喷流式酸洗，三个酸槽的温度为80℃～90℃，1#酸槽游离HCL浓度控制在30～60g/L，2#酸槽游离HCL浓度≥80g/L，3#酸槽游离HCL浓度≥120g/L,酸洗速度为130m/min～170m/min。
5.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，步骤S2中所述冷轧：采用五机架连轧，冷轧总压下率控制在60％～70％。
6.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，步骤S3中所述清洗：包括碱液喷洗、电解清洗与热水漂洗，其中，碱液喷洗、电解清洗和热水漂洗的溶液温度为75℃～85℃，碱液喷洗溶液电导率为25ms～45ms，电解清洗溶液电导率为35～55ms。
7.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，步骤S4所述连续退火：退火炉的炉内氢气的体积百分含量为5％～10％，其余为N2；炉内露点控制在-20～-60℃；退火温度控制在750℃～830℃，生产线速度为100m/min～130m/min。
8.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，步骤S5所述热浸镀锌具体为：带钢入锌锅温度为460℃～500℃，锌液温度为450～465℃，锌液中的总铝质量百分含量控制在0.18～0.23％，余量为锌和不可避免的杂质。
9.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，步骤S6气刀工艺控制具体为：气刀距锌液表面高度为290mm～310mm，气刀压力为140～160mbar，气刀距带钢距离为20～28mm。
10.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，步骤S7光整工艺具体为：光整延伸率控制在0.9％～1.6％。
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| CN110551946A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-10 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种经济型350MPa级高韧性结构钢的生产方法 |
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