CN112342483B - 一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法，涉及钢铁冶炼技术领域。该热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法根据钢种的规格和生产线的能力选择合适的生产线速度；保持合金化炉均热段功率不变，根据钢种、规格的变化合理的选择合金化炉主加热段功率以获得所需的镀层相结构；同时选择合理的边部加热器功率，以保证带钢宽度方向上的合金化程度均匀。

Description

一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体为一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法。
背景技术
随着车身耐蚀性能要求的提高，镀锌汽车板越来越多的应用于汽车内、外板上。电镀锌汽车板的表面质量最好，但是镀层厚度较薄，无法满足耐蚀性发展的需要。热镀锌汽车板的镀层厚度较厚，耐蚀性能很好，但是纯锌层的焊接性能、涂装性能和抗石击性能较差。合金化退火是将热镀锌板在热镀锌后将热镀锌板在热镀锌后再加热到一定温度，通过基板中的铁与镀锌层中的锌之间的相互扩散相变，形成锌-铁合金层。该镀层具有良好的焊接性能、涂装性能和抗石击性能。但如果镀层合金化镀层相结构不合理，镀层冲压时会出现粉化，不仅影响产品的外观，而且还影响镀层的耐蚀性能，严重时更会损坏模具。
公开号为202530142U，公开日为2012年11月14日的中国专利提出了一种带钢热镀锌后的气雾冷却装置，可以被用于合金化镀锌产品的生产，对热镀锌合金化产品的镀层粉化问题有较为明显的改善，但是其中并未详细阐述合金化镀锌的退火方法。
为了得到以δ相为主的热镀锌合金化镀层，提高镀层的抗粉化性能，公开号为CN103602940A，公开日为2013年11月18日，发明名称为“热镀锌锌层合金化退火的方法”，该专利提出了如下图1所示的一种合金化退火工艺。其具体的过程为先按一定的加热速率加热至所需的温度，然后以一定的冷却速率在加热炉中进行缓冷和快冷。同时为了保证不同的合金元素含量的先进高强钢也能获得最佳的相结构，其具体的工艺参数根据钢种的不同而有所变化，具体的工艺参数见下表1。由于生产过程中当带钢的运行速度随着带钢的规格变化而变化，不同规格间的带钢合金化工艺也要相应调整，相同的钢种采用同一工艺时，很难保证不同规格间的产品合金化程度相当；对于高强IF钢中P元素的含量随着强度的提高而提高，其对合金化反应的抑制程度也相应提高，对于不同强度级别的高强IF钢应采用不同的合金化工艺；同时生产过程中带钢边部热量散失较大，应给予一定的补偿，不然很难保证带钢宽度方向上的合金化程度均匀一致，因此该专利具有一定的不合理性。
表1：镀锌锌层合金化退火的方法的工艺参数
Figure BDA0002738212970000021
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法，解决了带钢宽度方向上的合金化程度不均匀的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法，包括锌锅，包括如下步骤：
1)热浸镀锌：
a)锌锅Al含量控制在0.11％-0.14％以保证带钢浸入锌锅后，带钢和锌液间形成δ相。
b)锌锅温度控制450℃-465℃。
c)带钢入锅温度470℃-490℃，保证锌锅温度稳定。
d)调节气刀高度和气刀压力，使镀层重量控制在40-60g/m2之间，同时为了保证镀层相结构的均匀性，还要求合金化镀锌板的镀层重量控制的尽可能均匀。
2)合金化退火：
a)根据带钢的厚度，选择生产线速度，生产线速度控制方案如下表所示。
表2生产线速度控制方案
Figure BDA0002738212970000031
Figure BDA0002738212970000041
b)保持均热不变(均热段功率分别为50％、50％、50％)，通过调节主加热功率来获得所需的合金化程度，并匹配合适的边部加热器功率保证带宽方向上的合金化程度均匀，不同钢种、规格的合金化炉主加热段和边部加热器功率控制方案如下。
c)不同钢种、规格的合金化炉主加热段和边部加热器功率的典型控制方案如下。
表3 IF软钢和低碳铝镇静钢典型规格功率(kw)控制方案
Figure BDA0002738212970000042
Figure BDA0002738212970000051
表4相同规格典型钢种合金化功率(kw)控制方案
Figure BDA0002738212970000052
Figure BDA0002738212970000061
Figure BDA0002738212970000071
(三)有益效果
本发明提供了一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法。具备以下有益效果：
(1)、该热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法根据钢种的规格和生产线的能力选择合适的生产线速度；保持合金化炉均热段功率不变，根据钢种、规格的变化合理的选择合金化炉主加热段功率以获得所需的镀层相结构；同时选择合理的边部加热器功率，以保证带钢宽度方向上的合金化程度均匀。
(2)、该热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法针对不同钢种、规格而选用不同的合金化过程工艺参数，能有效的保证不同钢种、规格的产品均能得到δ相为主、抗粉化性能良好的合金化镀层。同时该方法直接规定了合金化炉各段功率，无需根据所需的目标温度，摸索合金化炉功率，便于操作。
附图说明
图1为一种合金化退火工艺；
图2为合金化工艺示意图；
图3为截面镀层相结构电镜照片；
图4为表面镀层相结构电镜照片；
图5为镀层抗粉化等级。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。
本发明提供一种技术方案：一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法，包括锌锅，包括如下步骤：1)热浸镀锌：
a)锌锅Al含量控制在0.11％-0.14％以保证带钢浸入锌锅后，带钢和锌液间形成δ相。
b)锌锅温度控制450℃-465℃。
c)带钢入锅温度470℃-490℃，保证锌锅温度稳定。
d)调节气刀高度和气刀压力，使镀层重量控制在40-60g/m2之间，同时为了保证镀层相结构的均匀性，还要求合金化镀锌板的镀层重量控制的尽可能均匀。
2)合金化退火：
根据带钢厚度选择合理的生产线速度，根据钢种规格选择合理的主、边部加热器功率，均热段功率为50％、50％、50％。
3)实施实例
不同规格、钢种的锌铁合金化产品的合金化工艺实施案例如下表5所示。
表5实施例
Figure BDA0002738212970000081
Figure BDA0002738212970000091
所指得的镀层性能指标如下表6所示。
表6镀层性能指标
Figure BDA0002738212970000092
Figure BDA0002738212970000101
综上所述，该热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法所得的不同规格、钢种的锌铁合金化产品以δ相为主、抗粉化性能良好，镀层相结构沿带钢宽度方向上均匀一致。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法，包括锌锅，其特征在于：包括如下步骤：
S1：热浸镀锌；
S11：带钢和锌液间形成δ相；
S2：合金化退火；
S21：根据带钢的厚度，选择生产线速度；
S22：保持均热不变，均热段功率分别为50%、50%、50%，根据带钢材料类型调节主加热功率来获得所需的合金化程度，并匹配合适的边部加热器功率保证带宽方向上的合金化程度均匀；
所述带钢材料为0.5mm厚度的IF软钢时，主加热功率800~1250KW，边部加热器功率为50~110KW；
所述带钢材料为1.0mm厚度的IF软钢时，主加热功率800~1300KW，边部加热器功率为60~120KW；
所述带钢材料为1.5mm厚度的IF软钢时，主加热功率1000~1400KW，边部加热器功率为70~130KW；
所述带钢材料为2.0mm厚度的IF软钢时，主加热功率1100~1500KW，边部加热器功率为80~140KW；
所述带钢材料为2.5mm厚度的IF软钢时，主加热功率1200~1600KW，边部加热器功率为90~150KW；
所述带钢材料为低碳软钢时，主加热功率900~1220KW，边部加热器功率为60~100KW；
所述带钢材料为低合金高强钢时，主加热功率1000~1320KW，边部加热器功率为80~120KW；
所述带钢材料为低牌号P化钢时，主加热功率1050~1370KW，边部加热器功率为110~150KW；
所述带钢材料为高牌号P化钢时，主加热功率1150~1470KW，边部加热器功率为160~200KW；
所述带钢材料为双相钢时，主加热功率1200~1520KW，边部加热器功率为180~220KW。
2.根据权利要求1所述的一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法，其特征在于：所述热浸镀锌步骤中锌锅温度控制450℃-465℃。
3.根据权利要求2所述的一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法，其特征在于：所述锌锅中Al含量控制在0.11%-0.14%。
4.根据权利要求3所述的一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法，其特征在于：所述带钢入锅温度470℃-490℃。
5.根据权利要求4所述的一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法，其特征在于：所述热浸镀锌步骤中调节气刀高度和气刀压力，使镀层重量控制在40-60g/m2之间，同时为了保证镀层相结构的均匀性。
6.根据权利要求5所述的一种热镀锌合金化钢板合金化工艺控制方法，其特征在于：
所述带钢的厚度为0.3mm~0.5mm时，所述生产线速度为110~130m/min；
所述带钢的厚度为0.5mm~0.7mm时，所述生产线速度为100~120m/min；
所述带钢的厚度为0.7mm~0.9mm时，所述生产线速度为90~120m/min；
所述带钢的厚度为0.9mm~1.1mm时，所述生产线速度为85~105m/min；
所述带钢的厚度为1.1mm~1.3mm时，所述生产线速度为85~105m/min；
所述带钢的厚度为1.3mm~1.5mm时，所述生产线速度为80~100m/min；
所述带钢的厚度为1.5mm~1.7mm时，所述生产线速度为80~100m/min；
所述带钢的厚度为1.7mm~1.9mm时，所述生产线速度为75~95m/min；
所述带钢的厚度为1.9mm~2.1mm时，所述生产线速度为70~90m/min；
所述带钢的厚度为2.1mm~2.3mm时，所述生产线速度为65~85m/min；
所述带钢的厚度为2.3mm~2.5mm时，所述生产线速度为60~80m/min。
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