CN112281079B - 一种热基镀锌钢卷及其制备方法 - Google Patents

一种热基镀锌钢卷及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及金属冶炼技术领域，具体公开一种热基镀锌钢卷及其制备方法。所述热基镀锌钢卷的基板包括如下质量百分比的成分：C：0.06～0.09％，Si：0.04～0.08％，Mn：1.0～1.2％，P≤0.02％，S≤0.01％，Cu≤0.02％，Ni≤0.03％，Cr≤0.01％，余量为Fe及不可避免杂质。所述热基镀锌钢卷的制备方法为：将符合所述热基镀锌钢卷成分组成的钢水铸成连铸坯，再依次经过退火炉退火、锌锅段镀锌、气刀吹扫、镀后冷却和水淬处理工序得到。本发明可得到兼具可镀性好、镀层质量高、抗拉强度和屈服强度高以及耐腐蚀性好的厚规格高强钢热基镀锌钢卷。

Description

一种热基镀锌钢卷及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属冶炼技术领域，尤其涉及一种热基镀锌钢卷及其制备方法。
背景技术
热基镀锌板具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和成形、焊接性能，广泛应用于建筑、车辆、桥梁、船舶、石油贮罐、工程机械等领域。随着国民经济的快速发展和产业结构的优化调整，耐腐蚀性能优良的镀锌板开始逐渐取代冷轧板，在建筑应用领域有着良好的应用前景，有望在未来被大规模地使用。
但是目前的热基镀锌板的制备工艺复杂，钢板表面的可镀性差，镀层表面均匀性差，易导致热基镀锌板的耐腐蚀性、抗拉强度和屈服强度无法满足更高的要求，致使热基镀锌钢卷的合格率低，无法得到性能优良的厚规格高强钢热基镀锌钢卷，使其应用领域受到极大限制。
发明内容
针对现有热基镀锌板的制备工艺复杂、钢板表面的可镀性差、镀层表面均匀性差，而导致热基镀锌板的耐腐蚀性、抗拉强度和屈服强度无法满足更高的要求的问题，本发明提供一种热基镀锌钢卷及其制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种热基镀锌钢卷，其特征在于：其基板包括如下质量百分比的成分：
C：0.06～0.09％，Si：0.04～0.08％，Mn：1.0～1.2％，P≤0.02％，S≤0.01％，Cu≤0.02％，Ni≤0.03％，Cr≤0.01％，余量为Fe及不可避免杂质。
相对于现有技术，本发明提供的热基镀锌钢卷通过控制其基板成分及各成分的含量范围，使得到的基板通过简单的制备工艺即可具备良好的可镀性，提高镀层表面的质量和耐蚀性，该基板成分和含量的控制尤其适用于厚规格高强钢热基镀锌钢卷的生产，可得到抗拉强度和屈服强度极高的厚规格高强钢热基镀锌钢卷。
本发明还提供所述热基镀锌钢卷的制备方法。该制备方法为：将符合所述热基镀锌钢卷成分组成的钢水铸成连铸坯，再依次经过退火炉退火、锌锅段镀锌、气刀吹扫、镀后冷却和水淬处理工序，得到所述热基镀锌钢卷。
相对于现有技术，本发明提供的热基镀锌钢卷的制备方法以特定成分的基板为原料，通过优化退火炉退火、锌锅段镀锌、气刀吹扫、镀后冷却和水淬处理工序中的相关参数，可在基板表面形成厚度均匀和质量优良的锌层；上述基板与制备方法的结合最终可得到锌层厚度均匀、性能稳定的热基镀锌钢卷，并具备较高的抗拉强度、屈服强度和耐腐蚀性能，完全满足热基镀锌钢卷高强度使用要求。且本发明提供的热基镀锌钢卷的制备方法操作简单、成本低、常规镀锌板制备设备即可完成。
优选的，所述退火炉退火工序依次包括NOF加热段、RTF加热段、ESF均热段和JCS冷却段；所述NOF加热段的温度为650-690℃；所述RTF加热段的温度为630-670℃；所述ESF均热段的温度为630-670℃；所述JCS冷却段的温度为450-470℃。
热基镀锌钢卷的所述基板通过上述优选的退火炉退火工序中的特定温度下的NOF加热段、RTF加热段、ESF均热段和JCS冷却段处理工序，使基板内部产生局部塑性变形和局部弛豫过程，可使基板内的残余应力松弛而达到消除的目的，进一步提高热基镀锌钢卷的使用强度。
优选的，所述锌锅段镀锌工序中的锌锅温度为450-460℃。
上述优选的锌锅温度的设置，可使该连铸坯获得良好的可镀性。
优选的，所述锌锅段镀锌工序中的锌液包括如下质量百分比的成分：
Al：0.20～0.22％，Fe：0.013～0.025％，余量为Zn。
上述优选的锌液成分，可进一步提高镀层表面的均匀性，进而进一步提高热基镀锌钢卷的耐蚀性。
优选的，所述气刀吹扫工序中的产线速度为50-60m/min、气刀距离为15-19mm、气刀压力为50-60mba、气刀高度为90-110mm。
上述优选的产线运行速度匹配上述各项气刀参数，可进一步提高表面镀层的均匀性，获得优良的镀层表面，进一步提高所述热基镀锌钢卷的耐蚀性。
优选的，所述镀后冷却工序中的冷却温度≤220℃。
优选的，所述水淬处理工序中的水淬温度为40-50℃。
上述优选的水淬处理温度，可进一步提高所述热基镀锌钢卷的屈服强度和抗拉强度。
优选的，在进行所述退火炉退火工序之前，所述连铸坯先依次进行开卷机穿带和头尾焊接工序。
优选的，在进行所述水淬处理工序之后，所述连铸坯还需依次进行光整机平整、钝化处理和出口卷取工序。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种热基镀锌钢卷，其基板包括如下质量百分比的成分：
C：0.06％，Si：0.04％，Mn：1.0％，P：0.015％，S：0.007％，Cu：0.012％，Ni：0.028％，Cr：0.009％，余量为Fe及不可避免杂质。
上述热基镀锌钢卷的制备方法为：
将符合上述热基镀锌钢卷成分组成的钢水铸成连铸坯，再依次经过开卷机穿带、头尾焊接、退火炉退火、锌锅段镀锌、气刀吹扫、镀后冷却、水淬处理光整机平整、钝化处理和出口卷取工序，得到热基镀锌钢卷。
其中，退火炉退火工序依次包括温度为650℃的NOF加热段、温度为630℃的RTF加热段、温度为630℃的ESF均热段和温度为450℃的JCS冷却段；
锌锅段镀锌工艺中的锌锅温度为450℃，锌液包括如下质量百分比的成分：Al：0.20％，Fe：0.013％，余量为Zn；
气刀吹扫工序中的产线速度为50m/min、气刀距离为15mm、气刀压力为50mba、气刀高度为90mm；
镀后冷却工序中的冷却温度为220℃；
水淬处理工序中的水淬温度为40℃；
开卷机穿带、头尾焊接、光整机平整、钝化处理和出口卷取工序均为常规操作。
本实施例得到的热基镀锌钢卷的厚度为3.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为580MPa，抗拉强度为630MPa，伸长率为16％。
通过锌层厚度检测曲线及锌层三点测定实验检测本实施例得到的热基镀锌钢卷，其锌层厚度为：Z278，锌层均匀性高，对该热基镀锌钢卷进行180°冷弯试验后，锌层无爆锌现象，满足厚规格高强钢S550GD热基镀锌钢卷的技术条件要求。
实施例2
一种热基镀锌钢卷，其基板包括如下质量百分比的成分：
C：0.072％，Si：0.063％，Mn：1.11％，P：0.012％，S：0.008％，Cu：0.014％，Ni：0.020％，Cr：0.007％，余量为Fe及不可避免杂质。
上述热基镀锌钢卷的制备方法为：
将符合上述热基镀锌钢卷成分组成的钢水铸成连铸坯，再依次经过开卷机穿带、头尾焊接、退火炉退火、锌锅段镀锌、气刀吹扫、镀后冷却、水淬处理光整机平整、钝化处理和出口卷取工序，得到热基镀锌钢卷。
其中，退火炉退火工序依次包括温度为670℃的NOF加热段、温度为650℃的RTF加热段、温度为650℃的ESF均热段和温度为460℃的JCS冷却段；
锌锅段镀锌工艺中的锌锅温度为455℃，锌液包括如下质量百分比的成分：Al：0.21％，Fe：0.020％，余量为Zn；
气刀吹扫工序中的产线速度为55m/min、气刀距离为17mm、气刀压力为55mba、气刀高度为100mm；
镀后冷却工序中的冷却温度为200℃；
水淬处理工序中的水淬温度为45℃；
开卷机穿带、头尾焊接、光整机平整、钝化处理和出口卷取工序均为常规操作。
本实施例得到的热基镀锌钢卷的厚度为3.5mm、宽度为1250mm，屈服强度为595MPa，抗拉强度为615MPa，伸长率为16％。
通过锌层厚度检测曲线及锌层三点测定实验检测本实施例得到的热基镀锌钢卷，其锌层厚度为：Z280，锌层均匀性高，对该热基镀锌钢卷进行180°冷弯试验后，锌层无爆锌现象，满足厚规格高强钢S550GD热基镀锌钢卷的技术条件要求。
实施例3
一种热基镀锌钢卷，其基板包括如下质量百分比的成分：
C：0.09％，Si：0.08％，Mn：1.2％，P：0.01％，S：0.003％，Cu：0.01％，Ni：0.02％，Cr：0.005％，余量为Fe及不可避免杂质。
上述热基镀锌钢卷的制备方法为：
将符合上述热基镀锌钢卷成分组成的钢水铸成连铸坯，再依次经过开卷机穿带、头尾焊接、退火炉退火、锌锅段镀锌、气刀吹扫、镀后冷却、水淬处理光整机平整、钝化处理和出口卷取工序，得到热基镀锌钢卷。
其中，退火炉退火工序依次包括温度为690℃的NOF加热段、温度为670℃的RTF加热段、温度为670℃的ESF均热段和温度为470℃的JCS冷却段；
锌锅段镀锌工艺中的锌锅温度为460℃，锌液包括如下质量百分比的成分：Al：0.22％，Fe：0.025％，余量为Zn；
气刀吹扫工序中的产线速度为60m/min、气刀距离为19mm、气刀压力为60mba、气刀高度为110mm；
镀后冷却工序中的冷却温度为210℃；
水淬处理工序中的水淬温度为50℃；
开卷机穿带、头尾焊接、光整机平整、钝化处理和出口卷取工序均为常规操作。
本实施例得到的热基镀锌钢卷的厚度为4.0mm、宽度为1250mm，屈服强度为585MPa，抗拉强度为600MPa，伸长率为17％。
通过锌层厚度检测曲线及锌层三点测定实验检测本实施例得到的热基镀锌钢卷，其锌层厚度为：Z284，锌层均匀性高，对该热基镀锌钢卷进行180°冷弯试验后，锌层无爆锌现象，满足厚规格高强钢S550GD热基镀锌钢卷的技术条件要求。
实施例4
对实施例1-3制备得到的热基镀锌钢卷的耐腐蚀性进行试验，试验所用的溶液为氯化钠溶液(浓度为50g/L)，温度为35℃，pH值为6.5-7.2，耐盐雾试验箱的盐雾沉积率为80cm2·h，检测结果如表1所示：
表1耐盐雾试验结果
Figure BDA0002702273050000061
Figure BDA0002702273050000071
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种热基镀锌钢卷，其特征在于：其基板包括如下质量百分比的成分：
C：0.06～0.09％，Si：0.04～0.08％，Mn：1.0～1.2％，P≤0.02％，S≤0.01％，Cu≤0.02％，Ni≤0.03％，Cr≤0.01％，余量为Fe及不可避免杂质；
所述热基镀锌钢卷的制备方法为：将符合所述热基镀锌钢卷成分组成的钢水铸成连铸坯，再依次经过退火炉退火、锌锅段镀锌、气刀吹扫、镀后冷却和水淬处理工序，得到所述热基镀锌钢卷；
所述退火炉退火工序依次包括NOF加热段、RTF加热段、ESF均热段和JCS冷却段；所述NOF加热段的温度为650-690℃；所述RTF加热段的温度为630-670℃；所述ESF均热段的温度为630-670℃；所述JCS冷却段的温度为450-470℃。
2.如权利要求1所述的热基镀锌钢卷，其特征在于：所述锌锅段镀锌工序中的锌锅温度为450-460℃。
3.如权利要求1所述的热基镀锌钢卷，其特征在于：所述锌锅段镀锌工序中的锌液包括如下质量百分比的成分：
Al：0.20～0.22％，Fe：0.013～0.025％，余量为Zn。
4.如权利要求1所述的热基镀锌钢卷，其特征在于：所述气刀吹扫工序中的产线速度为50-60m/min、气刀距离为15-19mm、气刀压力为50-60mba、气刀高度为90-110mm。
5.如权利要求1所述的热基镀锌钢卷，其特征在于：所述镀后冷却工序中的冷却温度≤220℃。
6.如权利要求1所述的热基镀锌钢卷，其特征在于：所述水淬处理工序中的水淬温度为40-50℃。
7.如权利要求1所述的热基镀锌钢卷，其特征在于：在进行所述退火炉退火工序之前，所述连铸坯先依次进行开卷机穿带和头尾焊接工序。
8.如权利要求1所述的热基镀锌钢卷，其特征在于：在进行所述水淬处理工序之后，所述连铸坯还需依次进行光整机平整、钝化处理和出口卷取工序。
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