CN111518998B - 一种高强耐酸彩涂板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高强耐酸彩涂板及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：a)将炼钢得到的钢坯依次进行热轧、酸轧、镀铝锌和彩涂，得到高强耐酸彩涂板；所述炼钢成分为：C：0.05～0.1wt％、Si：0.15～0.35wt％、Mn：0.45～0.65wt％、Ti：0.01～0.05wt％、Sb：0.04～0.15wt％、Cu：0.25～0.40wt％、Ni：0.1～0.3wt％、P：≤0.015wt％、S：≤0.01wt％、Als：0.015～0.05wt％，其余为Fe。与现有技术相比，本发明提供的制备方法采用耐酸腐蚀成分设计，配合特定工艺步骤，实现整体较好的相互作用；制备得到的高强耐酸彩涂板力学性能优异、耐腐蚀性良好且产品性能一致性好，能很好的适应当前较为恶劣的工业环境，推广使用前景良好。

Description

一种高强耐酸彩涂板及其制备方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，更具体地说，是涉及一种高强耐酸彩涂板及其制备方法。
背景技术
彩涂钢板已成为国内最具有科技含量和市场活力的钢材品种之一，作为装配式建筑产品的原材料，因其色彩丰富、美观新颖和组合灵活多变的装饰性，以及自重轻、高强、防水和抗震性能好等优势，与传统砖瓦、混凝土围护结构相比具有寿命长、节约土地、可回收等特点，广泛应用于公共建筑和工业厂房的围护结构系统等领域。
随着彩涂工艺技术的发展，因彩涂板既美观又具有防腐特性能，因此在国内成为常见的防腐建筑材料之一。随着环保理念的深入，用户对材料的性能提出了更高的要求，具体表现在：一是用户对彩涂材料使用寿命提出了更高的要求；二是对产品不同规格性能一致有了更高要求。
对于工业厂房彩涂板，由于其使用环境恶劣，长期在腐蚀性气氛中，往往在未达到使用寿命之前，产生锈蚀孔洞，导致出现有害气体或粉尘跑冒等现象，给企业稳定生产带来了不少困难。
针对以上提出的技术难题，当前国内外文献及专利未见相关解决办法，更多的只是针对镀层及涂层材料的选择。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高强耐酸彩涂板及其制备方法，本发明提供的制备方法制备得到的高强耐酸彩涂板，力学性能优异、耐酸腐蚀性良好且产品性能一致性好，能很好的适应当前较为恶劣的工业环境。
本发明提供了一种高强耐酸彩涂板的制备方法，包括以下步骤：
a)将炼钢得到的钢坯依次进行热轧、酸轧、镀铝锌和彩涂，得到高强耐酸彩涂板；所述炼钢成分为：
C：0.05～0.1wt％、Si：0.15～0.35wt％、Mn：0.45～0.65wt％、Ti：0.01～0.05wt％、Sb：0.04～0.15wt％、Cu：0.25～0.40wt％、Ni：0.1～0.3wt％、P：≤0.015wt％、S：≤0.01wt％、Als：0.015～0.05wt％，其余为Fe。
优选的，步骤a)中所述热轧的过程具体为：
钢坯出钢后，经过5道次粗轧，轧制成40mm～42mm中间坯，再经7机架热连轧成2.5mm～6mm，终轧温度为860℃～900℃，最后采用层流冷却后卷取，得到热轧后的钢带。
优选的，所述出钢的温度为1210℃～1240℃，加热时间为40min～80min，均热时间为50min～80min，在炉总时间为190min～280min。
优选的，所述卷取的温度为640℃～680℃。
优选的，步骤a)中所述酸轧的过程具体为：
将热轧后的钢带依次经过矫直、酸洗、碱洗和干燥，切边后进行连续冷轧，得到酸轧后的钢带。
优选的，所述连续冷轧的压下率为68％～75％。
优选的，步骤a)中所述镀铝锌的过程具体为：
将酸轧后的钢带依次经表面脱脂清洗和干燥，进行连续退火，再经热镀铝锌后进行光整，得到镀铝锌后的钢带。
优选的，所述连续退火的过程在连续退火炉中进行，炉内钢带运行速度为120m/min～240m/min，退火均热段温度为800℃～830℃，均热时间为60s～100s。
优选的，所述光整的平整延伸率为0.8％～1.2％。
本发明还提供了一种高强耐酸彩涂板，由上述技术方案所述的制备方法制备而成。
本发明提供了一种高强耐酸彩涂板及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：a)将炼钢得到的钢坯依次进行热轧、酸轧、镀铝锌和彩涂，得到高强耐酸彩涂板；所述炼钢成分为：C：0.05～0.1wt％、Si：0.15～0.35wt％、Mn：0.45～0.65wt％、Ti：0.01～0.05wt％、Sb：0.04～0.15wt％、Cu：0.25～0.40wt％、Ni：0.1～0.3wt％、P：≤0.015wt％、S：≤0.01wt％、Als：0.015～0.05wt％，其余为Fe。与现有技术相比，本发明提供的制备方法采用耐酸腐蚀成分设计，配合特定工艺步骤，实现整体较好的相互作用；制备得到的高强耐酸彩涂板力学性能优异、耐腐蚀性良好且产品性能一致性好，能很好的适应当前较为恶劣的工业环境，推广使用前景良好。实验结果表明，本发明提供的制备方法制备得到的高强耐酸彩涂板力学性能优异，屈服强度为358MPa～366MPa，抗拉强度为446MPa～452MPa，A80断后伸长率为37％～38％；耐腐蚀性良好，经过耐酸试验，起泡密度和起泡大小等级达到1(S3)级；并且产品性能一致性好，除耐腐蚀性方面均具有一致的防腐效果外，力学性能也较稳定，屈服强度波动在8MPa以内，抗拉强度波动在6MPa以内，A80断后伸长率波动在1％以内。
另外，本发明提供的制备方法各工艺步骤的条件易于控制，整体稳定性好，并且能够适应不同形状加工要求。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
本发明提供了一种高强耐酸彩涂板的制备方法，包括以下步骤：
a)将炼钢得到的钢坯依次进行热轧、酸轧、镀铝锌和彩涂，得到高强耐酸彩涂板；所述炼钢成分为：
C：0.05～0.1wt％、Si：0.15～0.35wt％、Mn：0.45～0.65wt％、Ti：0.01～0.05wt％、Sb：0.04～0.15wt％、Cu：0.25～0.40wt％、Ni：0.1～0.3wt％、P：≤0.015wt％、S：≤0.01wt％、Als：0.015～0.05wt％，其余为Fe。
本发明首先进行热轧，得到热轧后的钢带。本发明对所述炼钢的过程没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的转炉冶炼即可。在本发明中，所述炼钢成分为：
C：0.05～0.1wt％、Si：0.15～0.35wt％、Mn：0.45～0.65wt％、Ti：0.01～0.05wt％、Sb：0.04～0.15wt％、Cu：0.25～0.40wt％、Ni：0.1～0.3wt％、P：≤0.015wt％、S：≤0.01wt％、Als：0.015～0.05wt％，其余为Fe；
优选为：
C：0.07～0.08wt％、Si：0.21～0.24wt％、Mn：0.47～0.52wt％、Ti：0.032～0.041wt％、Sb：0.07～0.09wt％、Cu：0.27～0.33wt％、Ni：0.16～0.23wt％、P：0.007～0.013wt％、S：0.003～0.007wt％、Als：0.032～0.041wt％，其余为Fe。
在本发明中，所述热轧的过程优选具体为：
钢坯出钢后，经过5道次粗轧，轧制成40mm～42mm中间坯，再经7机架热连轧成2.5mm～6mm，终轧温度为860℃～900℃，最后采用层流冷却后卷取，得到热轧后的钢带；
更优选为：
钢坯出钢后，经过5道次粗轧，轧制成40mm中间坯，再经7机架热连轧成2.5mm～5.2mm，终轧温度为872℃～887℃，最后采用层流冷却后卷取，得到热轧后的钢带。
在本发明中，所述出钢的温度优选为1210℃～1240℃，更优选为1217℃～1233℃；加热时间优选为40min～80min，更优选为53min；均热时间优选为50min～80min，更优选为61min；在炉总时间优选为190min～280min，更优选为199min。
在本发明中，所述卷取的温度即为冷却后温度，优选为640℃～680℃，更优选为658℃～663℃。
得到所述热轧后的钢带后，本发明将得到的热轧后的钢带进行酸轧，得到酸轧后的钢带。在本发明中，所述酸轧的过程优选具体为：
将热轧后的钢带依次经过矫直、酸洗、碱洗和干燥，切边后进行连续冷轧，得到酸轧后的钢带。在本发明中，所述热轧后的钢带为薄板钢带，在酸轧机组头部经焊接后组成连续钢带。在本发明中，所述连续冷轧采用的冷轧机组为本领域技术人员熟知的冷连轧机组，如4～5机架冷连轧机组；钢板经酸轧后厚度降低至镀铝锌机组原料厚度。在本发明中，所述连续冷轧的压下率优选为68％～75％，更优选为71％～72％。
得到所述酸轧后的钢带后，本发明将得到的酸轧后的钢带进行镀铝锌，得到镀铝锌后的钢带。在本发明中，所述镀铝锌的过程优选具体为：
将酸轧后的钢带依次经表面脱脂清洗和干燥，进行连续退火，再经热镀铝锌后进行光整，得到镀铝锌后的钢带。在本发明中，所述酸轧后的钢带为薄板钢带，在镀铝锌机组入口经焊接后组成连续钢带。在本发明中，所述表面脱脂清洗采用本领域技术人员熟知的技术方案即可，如依次经常规碱洗、刷洗、电解清洗、漂洗即可。本发明对所述干燥的方式没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的挤干的技术方案即可。
在本发明中，所述连续退火的过程优选在连续退火炉中进行，炉内钢带运行速度优选为120m/min～240m/min，更优选为166m/min～193m/min；退火均热段温度优选为800℃～830℃，更优选为806℃～821℃；均热时间优选为60s～100s，更优选为66s～92s。
在本发明中，所述热镀铝锌的重量优选为70g/m2～100g/m2，更优选为80g/m2～90g/m2。
本发明对所述光整的装置没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的光整机。在本发明中，所述光整的平整延伸率优选为0.8％～1.2％，更优选为0.85％～1.12％。
在本发明中，为了进一步获得性能优异的产品，根据产品厚度要求，设置不同的连续退火和整平参数，具体参见表1所示。
表1本发明实施例提供的制备方法中连续退火和整平的参数设置
Figure BDA0002535129250000051
得到所述镀铝锌后的钢带后，本发明将得到的镀铝锌后的钢带进行彩涂，得到高强耐酸彩涂板。在本发明中，所述彩涂的过程采用“底漆+面漆”双涂层结构的方式设置，具体包括：涂底漆、底漆烘烤固化、涂面漆、面漆烘烤固化，本发明对此没有特殊限制。在本发明中，所述底漆优选采用环氧树脂涂料，膜厚优选按5±1μm控制；所述面漆优选采用氟碳树脂涂料，膜厚按25±2μm控制。在本发明中，所述彩涂前，优选还包括：
对所述镀铝锌后的钢带进行脱脂清洗。
本发明提供的制备方法采用耐酸腐蚀成分设计，配合特定工艺步骤，实现整体较好的相互作用；制备得到的高强耐酸彩涂板力学性能优异、耐腐蚀性良好且产品性能一致性好，能很好的适应当前较为恶劣的工业环境，推广使用前景良好。另外，本发明提供的制备方法各工艺步骤的条件易于控制，整体稳定性好，并且能够适应不同形状加工要求。
本发明还提供了一种高强耐酸彩涂板，由上述技术方案所述的制备方法制备而成。本发明提供的高强耐候彩涂板通过对化学成分、热轧、冷轧、退火等工艺控制，实现产品性能稳定控制，力学性能优异，屈服强度为358MPa～366MPa，抗拉强度为446MPa～452MPa，A80断后伸长率为37％～38％；耐腐蚀性良好，经过耐酸试验，起泡密度和起泡大小等级达到1(S3)级；并且产品性能一致性好，除耐腐蚀性方面均具有一致的防腐效果外，力学性能也较稳定，屈服强度波动在8MPa以内，抗拉强度波动在6MPa以内，A80断后伸长率波动在1％以内。
本发明提供了一种高强耐酸彩涂板及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：a)将炼钢得到的钢坯依次进行热轧、酸轧、镀铝锌和彩涂，得到高强耐酸彩涂板；所述炼钢成分为：C：0.05～0.1wt％、Si：0.15～0.35wt％、Mn：0.45～0.65wt％、Ti：0.01～0.05wt％、Sb：0.04～0.15wt％、Cu：0.25～0.40wt％、Ni：0.1～0.3wt％、P：≤0.015wt％、S：≤0.01wt％、Als：0.015～0.05wt％，其余为Fe。与现有技术相比，本发明提供的制备方法采用耐酸腐蚀成分设计，配合特定工艺步骤，实现整体较好的相互作用；制备得到的高强耐酸彩涂板力学性能优异、耐腐蚀性良好且产品性能一致性好，能很好的适应当前较为恶劣的工业环境，推广使用前景良好。实验结果表明，本发明提供的制备方法制备得到的高强耐酸彩涂板力学性能优异，屈服强度为358MPa～366MPa，抗拉强度为446MPa～452MPa，A80断后伸长率为37％～38％；耐腐蚀性良好，经过耐酸试验，起泡密度和起泡大小等级达到1(S3)级；并且产品性能一致性好，除耐腐蚀性方面均具有一致的防腐效果外，力学性能也较稳定，屈服强度波动在8MPa以内，抗拉强度波动在6MPa以内，A80断后伸长率波动在1％以内。
另外，本发明提供的制备方法各工艺步骤的条件易于控制，整体稳定性好，并且能够适应不同形状加工要求。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
(1)炼钢成分(质量百分比，％)：
C：0.08、Si：0.22、Mn：0.52、Ti：0.041、Sb：0.09、Cu：0.31、Ni：0.22、P：0.007、S：0.003、Als：0.032，其余为Fe。
(2)热轧：钢坯出钢温度为1217℃，加热时间、均热时间、在炉总时间分别为53min、61min、199min；经5道次粗轧，轧制成40mm中间坯；中间坯经7机架热连轧成2.5mm，其终轧温度为872℃，采用层流冷却至662℃后成卷。
(3)酸轧：按常规工艺酸洗，采用5机架冷连轧，轧后厚度为0.7mm，冷轧压下率为72％。
(4)镀铝锌：带钢经常规碱洗、刷洗、电解清洗、漂洗、挤干后，进入连续退火炉，炉内带钢运行速度为193m/min，加热到806℃后均热66s，经热镀铝锌(重量为85g/m2)后进入光整机，光整采用延伸率控制模式，平整延伸率控制在0.85％。
(5)彩涂：镀铝锌卷经过脱脂清洗后涂底漆，底漆采用环氧树脂涂料，膜厚按5μm控制；烘烤干后涂面漆，面漆采用氟碳树脂涂料，膜厚按25μm控制，烘干后得到高强耐酸彩涂板，入成品库。
实施例2
采用实施例1提供的制备方法，得到高强耐酸彩涂板；区别在于：(1)转炉冶炼得到的钢水成分为：C：0.09、Si：0.21、Mn：0.51、Ti：0.038、Sb：0.08、Cu：0.33、Ni：0.16、P：0.013、S：0.007、Als：0.033，其余为Fe；(2)热轧的出钢温度为1226℃，热轧厚度为3.5mm，终轧温度为887℃，卷取温度为658℃；(3)酸轧的厚度为1.0mm，冷轧压下率为71％；(4)镀铝锌的带钢炉内运行速度为188m/min，退火温度为813℃，均热时间为73s，平整延伸率为1.06％。
实施例3
采用实施例1提供的制备方法，得到高强耐酸彩涂板；区别在于：(1)转炉冶炼得到的钢水成分为：C：0.08、Si：0.24、Mn：0.47、Ti：0.032、Sb：0.07、Cu：0.27、Ni：0.23、P：0.007、S：0.004、Als：0.041，其余为Fe；(2)热轧的出钢温度为1233℃，热轧厚度为5.2mm，终轧温度为875℃，卷取温度为663℃；(3)酸轧的厚度为1.6mm；(4)镀铝锌的带钢炉内运行速度为166m/min，退火温度为821℃，均热时间为92s，平整延伸率为1.12％。
对本发明实施例1～3制备得到的高强耐酸彩涂板的各项性能进行测试：按照GB/T228.1-2010中的P6试样，试样方向为纵向(沿轧制方向)，进行力学性能检验，结果见表2所示；按照GB/T 13448-2006进行耐酸试验，结果见表3、表4所示。
表2本发明实施例1～3制备得到的高强耐酸彩涂板的力学性能数据
Figure BDA0002535129250000081
表3本发明实施例1～3制备得到的高强耐酸彩涂板的耐腐蚀性能数据
Figure BDA0002535129250000082
表4本发明实施例1～3制备得到的高强耐酸彩涂板耐腐蚀性能的评级结果
Figure BDA0002535129250000083
Figure BDA0002535129250000091
实验结果表明，本发明实施例1～3制备得到的高强耐酸彩涂板力学性能优异，屈服强度为358MPa～366MPa，抗拉强度为446MPa～452MPa，A80断后伸长率为37％～38％；耐腐蚀性良好，经过耐酸试验，起泡密度和起泡大小等级达到1(S3)级；并且产品性能一致性好，除耐腐蚀性方面均具有一致的防腐效果外，力学性能也较稳定，屈服强度波动在8MPa以内，抗拉强度波动在6MPa以内，A80断后伸长率波动在1％以内。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种高强耐酸彩涂板的制备方法，包括以下步骤：
a)将炼钢得到的钢坯依次进行热轧、酸轧、镀铝锌和彩涂，得到高强耐酸彩涂板；所述炼钢成分为：
C：0.07～0.08wt％、Si：0.21～0.24wt％、Mn：0.47～0.52wt％、Ti：0.032～0.041wt％、Sb：0.07～0.09wt％、Cu：0.27～0.33wt％、Ni：0.16～0.23wt％、P：0.007～0.013wt％、S：0.003～0.007wt％、Als：0.032～0.041wt％，其余为Fe；
所述热轧的过程具体为：
钢坯出钢后，经过5道次粗轧，轧制成40mm～42mm中间坯，再经7机架热连轧成2.5mm～6mm，终轧温度为860℃～900℃，最后采用层流冷却后卷取，得到热轧后的钢带；
所述出钢的温度为1210℃～1240℃，加热时间为40min～80min，均热时间为50min～80min，在炉总时间为190min～280min；
所述卷取的温度为640℃～680℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述酸轧的过程具体为：
将热轧后的钢带依次经过矫直、酸洗、碱洗和干燥，切边后进行连续冷轧，得到酸轧后的钢带。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述连续冷轧的压下率为68％～75％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述镀铝锌的过程具体为：
将酸轧后的钢带依次经表面脱脂清洗和干燥，进行连续退火，再经热镀铝锌后进行光整，得到镀铝锌后的钢带。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述连续退火的过程在连续退火炉中进行，炉内钢带运行速度为120m/min～240m/min，退火均热段温度为800℃～830℃，均热时间为60s～100s。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述光整的平整延伸率为0.8％～1.2％。
7.一种高强耐酸彩涂板，其特征在于，由权利要求1～6任一项所述的制备方法制备而成。
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