CN111705286A - 一种含镁锶钛的铝锌硅钢板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含镁锶钛的铝锌硅钢板，特征是所述的钢板表面设置有合金镀层，合金镀层中含有Al、Zn、Si、Mg、Sr、Ti元素。一种含镁锶钛的铝锌硅钢板的生产方法，特征是包括以下操作步骤：入口上料‑焊接‑入口活套‑钢板清洗‑炉区退火‑锌锅‑镀后冷却‑光整‑拉矫‑表面处理‑卷取；优点是本发明生产工艺简单易操作，提高了合金镀层的耐腐蚀性、耐碱性、耐磨性，提高了带钢的耐腐蚀性，降低了摩擦系数；细化了晶粒，增加了带钢与锌液的浸润性；增加了锌花形成过程中的晶核数量；使得该合金镀层钢板表面锌花均匀，立体感强，拓宽了使用范围，广泛应用于建筑业，家电行业，畜牧业等。

Description

一种含镁锶钛的铝锌硅钢板及其生产方法
技术领域
本发明涉及钢板生产的领域，尤其涉及一种含镁锶钛的铝锌硅钢板及其生产方法。
背景技术
在热浸镀行业内，提高钢板的耐腐蚀性能与加工性能的目标一直没有改变，镀铝锌是目前全球应用最广泛的防止钢铁材料腐蚀的有效方法，这种镀层结合了铝的耐蚀性和锌的电化 学保护作用，因此得到广泛的关注。但随着环境中酸雨和风沙侵蚀的日益加重,不仅对镀锌 层的耐蚀性提出了更高的要求,而且现有技术的合金镀层钢板摩擦系数较大，磨损较快，影响钢板的使用寿命，还存在着钢板表面锌花分布不均等问题。
发明内容
本发明目的是提供一种含镁锶钛的铝锌硅钢板及其生产方法，钢板的性能好，使用范围广，生产方法简单，易操作；解决了以上技术问题。
为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：一种含镁锶钛的铝锌硅钢板，特征是所述的钢板表面设置有合金镀层，合金镀层中含有Al、Zn、Si、Mg、Sr、Ti元素。
一种含镁锶钛的铝锌硅钢板的生产方法，特征是包括以下操作步骤：入口上料-焊接-入口活套-钢板清洗-炉区退火-锌锅-镀后冷却-光整-拉矫-表面处理-卷取；所述锌锅中的镀液包括以下重量百分比的物质：铝50%～60％,硅1.2％～1.9％,镁1.2%～2.5%，锶0.005%～0.02%，钛0.005%-0.008%余量为锌及不可避免的杂质。
优选的：所述的锌锅上设置有气刀，通过气刀对钢板表面的合金镀层的厚度进行控制，镀层规格设置为70g/m2-275g/m2。
优选的：所述的冷却先经过移动风冷、固定风冷将板面温度降至90 ºC-110 ºC；再通过水淬水冷，将钢板表面温度降至35 ºC-50ºC。
优选的：所述的拉矫延伸率设置为0.01%-2%。
本发明的有益效果；一种含镁锶钛的铝锌硅钢板及其生产方法，通过在锌锅的镀液中添加加入Al、Zn、Si、Mg、Sr、Ti元素，使得钢板的合金镀层由于加入了镁元素，提高了带钢的耐腐蚀性，降低了摩擦系数；加入锶元素，细化了晶粒，增加了带钢与锌液的浸润性；加入钛元素，增加了锌花形成过程中的晶核数量；使得该合金镀层钢板表面锌花均匀，立体感强，任意方向长度100mm内锌花数量可控制75个-90个之间；本发明生产工艺简单易操作，提高了合金镀层的耐腐蚀性、耐碱性、耐磨性，拓宽了使用范围，广泛应用于建筑业，家电行业，畜牧业等。
附图说明
图1为本发明55%Al-Zn-Si -Mg镀层与55%Al-Zn-Si镀层钢板的摩擦系数模拟数据图；
图2为本发明55%Al-Zn-Si -Mg镀层与55%Al-Zn-Si镀层钢板的极化曲线示意图；
图3为本发明55%Al-Zn-Si-Mg镀层与55%Al-Zn-Si镀层钢板的交流阻抗示意图之一；
图4为本发明55%Al-Zn-Si-Mg镀层与55%Al-Zn-Si镀层钢板的交流阻抗示意图之二。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明；
一种含镁锶钛的铝锌硅钢板，特征是所述的钢板表面设置有合金镀层，合金镀层中含有Al、Zn、Si、Mg、Sr、Ti元素。
一种含镁锶钛的铝锌硅钢板的生产方法，特征是包括以下操作步骤：入口上料-焊接-入口活套-钢板清洗-炉区退火-锌锅-镀后冷却-光整-拉矫-表面处理-卷取；所述锌锅中的镀液包括以下重量百分比的物质：铝50%～60％,硅1.2％～1.9％,镁1.2%～2.5%，锶0.005%～0.02%，钛0.005%-0.008%余量为锌及不可避免的杂质。
所述的锌锅上设置有气刀，通过气刀对钢板表面的合金镀层的厚度进行控制，镀层规格设置为70g/m2-275g/m2；所述的冷却先经过移动风冷、固定风冷将板面温度降至90 ºC-110 ºC；再通过水淬水冷，将钢板表面温度降至35 ºC-50ºC；所述的拉矫延伸率设置为0.01%-2%。
本发明的具体实施：首先将厚度为0.25mm-3.0mm宽度为760mm-1500mm的规格的热轧卷或轧硬卷从生产线的入口上料，钢板清洗后的表面清洁度小于200mmg/m2；清洗后进行退火，炉区退火的温度为520ºC-760 ºC，钢板冷却后温度为510ºC-580 ºC；然后进入锌锅，锌锅中的镀液成分为铝50%～60％,硅1.2％～1.9％,镁1.2%～2.5%，锶0.005%～0.02%，钛0.005%-0.008%余量为锌及不可避免的杂质。钢板经气刀进行合金镀层的控制，确保镀层厚度为70g/m2-275g/m2；形成的合金镀层含有Al、Zn、Si、Mg、Sr、Ti元素，合金镀层钢板冷却首先经过移动风冷、固定风冷将板面温度降至90 ºC-110 ºC之间；再通过水淬实现水冷，将钢板表面温度降至35 ºC-50ºC之间；起到消除屈服平台、实现板形的控制的作用；光整时轧制力一般控制在100吨-500吨之间，拉矫延伸率0.01%-2%；合金镀层钢板卷取后的单个成品钢卷重量2.5吨-20吨之间。
从附图1可以看出，采用上述生产方法生产的含镁的铝锌硅合金镀层钢板摩擦系数明显低于传统的铝锌硅合金镀层钢板，且更稳定；经过试验论证，冲压500道次后，锌铝镁镀层磨损量小于纯锌镀层。
从附图2可以分析出55%Al -Zn-Si镀层与55%Al-Zn-Si-Mg镀层钢板的极化曲线的拟合结果如下：
Figure 98989DEST_PATH_IMAGE002
由此得出Mg元素的增加可以降低镀层的平衡腐蚀电流，提高镀层的耐蚀性。
图3、图4分别为55%Al-Zn-Si镀层与55%Al-Zn-Si-Mg镀层钢板的交流阻抗图谱。从图 3可以看出，55%Al-Zn-Si镀层与55%Al-Zn-Si-Mg镀层钢板的电化学阻抗谱在低频区均出现一条较短的斜线，呈现 Warburg阻抗特征，这说明镀层的腐蚀过程由电化学反应控制转变为物质扩散和电化学反应混合控制。从图4 可以看出，变形前后，55%Al-Zn-Si镀层与55%Al-Zn-Si-Mg镀层钢板的极化电阻在低频端存在明显的差异：55%Al-Zn-Si-Mg镀层的极化电阻值较55%Al-Zn-Si镀层的极化电阻值提高约1/3，结果表明55%Al-Zn-Si-Mg镀层钢板的耐蚀性较55%Al-Zn-Si镀层钢板有较大提升。
本发明中铝的选择：铝含量大于60%，会加大锌液对设备的腐蚀，不利于连续生产；低于50%则不能很好地形成保护膜，不利于抗腐蚀性能。硅的选择：硅含量过高易形成灰暗镀层，影响产品美观且镀层易脆化，过低的话，不能抑制铝铁的反应，使锌渣量变多。镁的选择：过高的镁含量会使镀层硬度过高易开裂不利于加工，同时增加了工艺生产的难度；过低的镁含量不能保证镀层的耐碱性能，影响使用。锶的选择：锶的作用是增加钢板与锌液的浸润性并细化晶粒，使镀层在钢板表面的黏附性更好，过高或过低的锶含量会使钢板与锌液的张力波动过大，不利于工艺控制。钛的选择：钛的作用是增加锌花形成时的晶核数量利于产生小锌花，过高则会使表面出现无锌花或锌花不均现象，过低的钛则使锌花偏大，立体感不强，影响表面的美观。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种含镁锶钛的铝锌硅钢板，其特征在于：所述的钢板表面设置有合金镀层，合金镀层中含有Al、Zn、Si、Mg、Sr、Ti元素。
2.一种含镁锶钛的铝锌硅钢板的生产方法，其特征在于：包括以下操作步骤：入口上料-焊接-入口活套-钢板清洗-炉区退火-锌锅-镀后冷却-光整-拉矫-表面处理-卷取；所述锌锅中的镀液包括以下重量百分比的物质：铝50%～60％,硅1.2％～1.9％,镁1.2%～2.5%，锶0.005%～0.02%，钛0.005%-0.008%余量为锌及不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的一种含镁锶钛的铝锌硅钢板的生产方法，其特征在于：所述的锌锅上设置有气刀，通过气刀对钢板表面的合金镀层的厚度进行控制，镀层规格设置为70g/m2-275g/m2。
4.根据权利要求2所述的一种含镁锶钛的铝锌硅钢板的生产方法，其特征在于：所述的冷却先经过移动风冷、固定风冷将板面温度降至90 ºC-110 ºC；再通过水淬水冷，将钢板表面温度降至35 ºC-50ºC。
5.根据权利要求2所述的一种含镁锶钛的铝锌硅钢板的生产方法，其特征在于：所述的拉矫延伸率设置为0.01%-2%。
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