CN112725568A - 一种调质电镀锌钢板的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种调质电镀锌钢板的加工方法，通过在现有钢板成分的基础上将C元素和Mn元素调高，以增加生产钢板的刚度要求，即使在后期采用连续全退火的方式进行加工，仍可加工出满足要求的调质电镀锌钢板，该加工方法通过钢板的成分设计，以降低在加工过程中对于退火的要求，实现采用连续退火炉进行调质电镀锌钢板加工的目的。

Description

一种调质电镀锌钢板的加工方法
技术领域
本发明公开涉及调质电镀锌钢板加工的技术领域，尤其涉及一种调质电镀锌钢板的加工方法。
背景技术
目前，调质电镀锌钢板(SECC)在罩式退火炉的工艺下生产无法满足其表面质量要求，因此，以往在生产调质电镀锌钢板(SECC)时，需要单独设立一条生产线为其进行退火步骤，存在生产成本高的问题。
在实际生产过程中，由于调质电镀锌钢板(SECC)的需求量有限，如果为其单独设立一条生产线，不太实际，因此，如何采用现有连续退火工艺生产出满足要求的调质电镀锌钢板，以便于生产排产，成为人们亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种调质电镀锌钢板的加工方法，以实现采用现有连续退火工艺生产出满足要求的调质电镀锌钢板。
本发明在同一发明构思的基础上，研发了3套不同牌号调质电镀锌钢板的加工方法，具体如下：
一种二分之一硬度调质电镀锌钢板的加工方法，按质量百分比计，所述调质电镀锌钢板包含以下元素：C 0.050～0.080％、Mn≤1.00％、Si≤0.20％、Al 0.020～0.060％、P≤ 0.025％、S≤0.025％、N≤0.0060％、O≤0.0050％、Nb 0.03～0.04％、Fe余量；
所述加工方法依次按照如下步骤进行：
冶炼并连铸成坯、热轧、冷却、卷取、冷轧、退火、冷却、光整、碱洗、刷洗、点解脱脂及漂洗、电镀锌；
其中，所述退火步骤采用连续退火，退火温度为760～800℃、退火速度为 140～240m/min。
优选，所述光整步骤中光整延伸率为0.8～2.0％。
一种四分之一硬度调质电镀锌钢板的加工方法，按质量百分比计，所述调质电镀锌钢板包含以下元素：C 0.050～0.080％、Mn≤1.00％、Si≤0.20％、Al 0.020～0.060％、P≤0.025％、S≤0.025％、N≤0.0060％、O≤0.0050％、Nb 0.02～0.03％、Fe余量；
所述加工方法依次按照如下步骤进行：
冶炼并连铸成坯、热轧、冷却、卷取、冷轧、退火、冷却、光整、碱洗、刷洗、点解脱脂及漂洗、电镀锌；
其中，所述退火步骤采用连续退火，退火温度为760～800℃、退火速度为 140～240m/min。
优选，所述光整步骤中光整延伸率为0.5～0.7％。
一种八分之一硬度调质电镀锌钢板的加工方法，按质量百分比计，所述调质电镀锌钢板包含以下元素：C 0.030～0.080％、Mn≤0.50％、Si≤0.20％、Al 0.020～0.060％、P≤ 0.025％、S≤0.025％、N≤0.0060％、O≤0.0050％、Fe余量；
所述加工方法依次按照如下步骤进行：
冶炼并连铸成坯、热轧、冷却、卷取、冷轧、退火、冷却、光整、碱洗、刷洗、点解脱脂及漂洗、电镀锌；
其中，所述退火步骤采用连续退火，退火温度为760～800℃、退火速度为 140～240m/min。
优选，所述光整步骤中光整延伸率为0.8～1.5％。
进一步优选，所述热轧步骤中的终轧温度为850～910℃；所述卷取温度为580～620℃。
进一步优选，所述冷轧步骤中冷轧总下压率≥70％。
进一步优选，所述冷却步骤采用分步冷却，具体为：
首先，按照8～11℃/s的速度，将温度缓冷至680～670℃；
然后，按照37～50℃/s的速度，将温度快速冷却至420～460℃；
最后，将温度冷却至160～180℃，完成冷却。
进一步优选，所述电镀锌步骤采用重力法进行电镀锌，其中，电镀液为硫酸锌液，电镀液中硫酸锌浓度为100～120g/L，pH值为1.3～1.8，电镀液温度为50～60℃，在电镀锌槽中钢板的运行速度为80～140m/min。
本发明提供的调质电镀锌钢板的加工方法，通过在现有钢板成分的基础上将C元素和Mn元素调高，以增加生产钢板的钢度要求，即使在后期采用连续全退火的方式进行加工，仍可加工出满足要求的调质电镀锌钢板，该加工方法通过钢板的成分设计，以降低在加工过程中对于退火的要求，实现采用连续退火炉进行调质电镀锌钢板加工的目的。
本发明提供的调质电镀锌钢板的加工方法，具有以下优势：
(1)通过成分设计调整，规避了罩式退火炉表面质量差，连退产线半退火生产工艺效率低的问题。
(2)通过普通全退火连退工序生产，解决了半退火工艺与全退火工艺差距过大，不能连续生产的问题。
(3)在解决上述问题的同时满足了调质SECC的硬度指标要求。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的方法的例子。
由于调质电镀锌钢板要获得良好的综合性能及冲压性，如果在以往的现有成分基础上采用连续退火的方式进行生产，会导致硬度等性能无法满足要求，因此，如果想采用连续退火的方式进行生产，必须将调质电镀锌钢板的成分进行重新设计，以保证其具有一定的力学性能同时满足冲压要求。
因此，发明在通过将C元素和Mn元素含量调高的设计思路上，再配合对应的加工工艺，进而实现采用连续全退火方式进行生产，以替代传统的罩式退火。
本实施方案分别提供了调质SECC-2、调质SECC-4以及调质SECC-8三个牌号的调质电镀锌钢板的成分设计以及加工方法，其中，调质SECC-2代表二分之一硬度的调质电镀锌钢板，调质SECC-4代表四分之一硬度的调质电镀锌钢板，调质SECC-8代表八分之一硬度的调质电镀锌钢板。
上述调质SECC-2、调质SECC-4以及调质SECC-8的整体加工过程基本一致，区别之处主要在于，成分设计以及光整步骤中的光整延伸率不同。
其中，三个牌号的调质电镀锌钢板的成分设计具体为：
1、二分之一硬度的调质电镀锌钢板的成分设计为，按照质量百分比计，C 0.050～0.080％，Mn≤1.00％，Si≤0.20％，Al 0.020-0.060％，P≤0.025％，S≤0.025％， N≤0.0060％，O≤0.0050％，Nb：0.03～0.04％，其余为Fe及不可避免的杂质。
2、四分之一硬度调质电镀锌钢板的加工方法，按质量百分比计，所述调质电镀锌钢板包含以下元素：C 0.050～0.080％、Mn≤1.00％、Si≤0.20％、Al 0.020～0.060％、P≤0.025％、 S≤0.025％、N≤0.0060％、O≤0.0050％、Nb 0.02～0.03％、Fe余量。
3、八分之一硬度调质电镀锌钢板的加工方法，按质量百分比计，所述调质电镀锌钢板包含以下元素：C 0.030～0.080％、Mn≤0.50％、Si≤0.20％、Al 0.020～0.060％、P≤0.025％、 S≤0.025％、N≤0.0060％、O≤0.0050％、Fe余量。
上述三个牌号的调质电镀锌钢板的加工步骤具体为：
1、冶炼并连铸成坯；
2、加热后进行热轧，控制终轧温度在850～910℃；
3、常规水冷至卷取温度并进行卷取，控制卷取温度在580～620℃；
4、进行冷轧，控制冷轧总压下率≥70％；
5、进行连续退火，控制退火温度在760～800℃，控制退火速度在140～240m/min；
6、进行冷却，方法为：先缓冷到680～670℃，冷却速度为8～11℃/s；然后快速冷却至420～460℃，冷却速度为37～50℃/s；最终冷却到160～180℃；
7、进行光整；
8、进行常规碱洗、刷洗、电解脱脂及漂洗；
9、采用重力法电镀锌：电镀液为硫酸锌液，电镀液中硫酸锌浓度为100～120g/L，pH 为1.3～1.8，电镀液温度为50～60℃，在电镀锌槽中钢板的运行速度为80～140m/min；
其中，对于二分之一强度的调质电镀锌钢板，其对应的光整延伸率为0.8～2.0％；对于四分之一强度的调质电镀锌钢板，其对应的光整延伸率为0.5～0.7％；对于八分之一强度的调质电镀锌钢板，其对应的光整延伸率为0.8～1.5％。
下面结合具体的实施例对本发明进行进一步的解释说明，但是并不限制本发明的保护范围。
方案一：
加工二分之一硬度调质电镀锌钢板时，各个实施例对应的成分以及比例，请见表1。
表1：成分组成表
Figure BDA0002843729840000041
Figure BDA0002843729840000051
其中，各实施例加工步骤对应的工艺参数，见表2。
表2：加工参数表
Figure BDA0002843729840000052
将上述实施例1～实施例9以及对比例1和对比例2制备的二分之一硬度调质电镀锌钢板进行性能检测，具体请参见表3。
表3：性能检测表
Figure BDA0002843729840000053
Figure BDA0002843729840000061
由表3可知，本方案使用的连续退火设备，全退火工艺设计，达到高表面质量要求二分之一硬度调质电镀锌钢板(调质SECC-2)的性能与表面要求。
方案二：
加工四分之一硬度调质电镀锌钢板时，各个实施例对应的成分以及比例，请见表4。
表4：成分组成表
序号 C/％ Mn/％ Si/％ Al/％ Nb/％ P/％ S/％ N/％ O/％
实施例10 0.071 0.70 0.10 0.03 0.025 ≤0.015 ≤0.005 ≤0.060 ≤0.005
实施例11 0.067 0.68 0.01 0.03 0.022 ≤0.015 ≤0.005 ≤0.060 ≤0.005
实施例12 0.068 0.69 0.01 0.03 0.028 ≤0.015 ≤0.005 ≤0.060 ≤0.005
实施例13 0.070 0.66 0.01 0.03 0.024 ≤0.015 ≤0.005 ≤0.060 ≤0.005
实施例14 0.065 0.67 0.01 0.03 0.023 ≤0.015 ≤0.005 ≤0.060 ≤0.005
实施例15 0.072 0.68 0.01 0.03 0.024 ≤0.015 ≤0.005 ≤0.060 ≤0.005
实施例16 0.071 0.71 0.01 0.03 0.023 ≤0.015 ≤0.005 ≤0.060 ≤0.005
实施例14 0.073 0.72 0.01 0.03 0.025 ≤0.015 ≤0.005 ≤0.060 ≤0.005
实施例18 0.068 0.71 0.01 0.03 0.026 ≤0.015 ≤0.005 ≤0.060 ≤0.005
对比例3 0.02 0.12 0.01 0.03 - ≤0.015 ≤0.005 ≤0.060 ≤0.005
对比例4 0.02 0.10 0.01 0.03 - ≤0.015 ≤0.005 ≤0.060 ≤0.005
其中，各实施例加工步骤对应的工艺参数，见表5。
表5：加工参数表
Figure BDA0002843729840000062
Figure BDA0002843729840000071
将上述实施例10～实施例18以及对比例3和对比例4制备的四分之一硬度调质电镀锌钢板进行性能检测，具体请参见表6。
表6：性能检测表
Figure BDA0002843729840000072
由表6可知，本方案使用的连续退火设备，全退火工艺设计，达到高表面质量要求四分之一硬度调质电镀锌钢板(调质SECC-4)的性能与表面要求。
方案三：
加工八分之一硬度调质电镀锌钢板时，各个实施例对应的成分以及比例，请见表4。
表7：成分组成表
Figure BDA0002843729840000073
Figure BDA0002843729840000081
其中，各实施例加工步骤对应的工艺参数，见表8。
表8：加工参数表
Figure BDA0002843729840000082
将上述实施例19～实施例20以及对比例5和对比例6制备的调质电镀锌钢板进行性能检测，具体请参见表9。
表9：性能检测表
Figure BDA0002843729840000083
Figure BDA0002843729840000091
由表9可知，本方案使用的连续退火设备，全退火工艺设计，达到高表面质量要求八分之一硬度调质电镀锌钢板(调质SECC-8)的性能与表面要求。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种调质电镀锌钢板的加工方法，其特征在于，按质量百分比计，所述调质电镀锌钢板包含以下元素：C 0.050～0.080％、Mn≤1.00％、Si≤0.20％、Al 0.020～0.060％、P≤0.025％、S≤0.025％、N≤0.0060％、O≤0.0050％、Nb 0.03～0.04％、Fe余量；
所述加工方法依次按照如下步骤进行：
冶炼并连铸成坯、热轧、冷却、卷取、冷轧、退火、冷却、光整、碱洗、刷洗、点解脱脂及漂洗、电镀锌；
其中，所述退火步骤采用连续退火，退火温度为760～800℃、退火速度为140～240m/min。
2.根据权利要求1所述调质电镀锌钢板的加工方法，其特征在于，所述光整步骤中光整延伸率为0.8～2.0％。
3.一种调质电镀锌钢板的加工方法，其特征在于，按质量百分比计，所述调质电镀锌钢板包含以下元素：C 0.050～0.080％、Mn≤1.00％、Si≤0.20％、Al 0.020～0.060％、P≤0.025％、S≤0.025％、N≤0.0060％、O≤0.0050％、Nb 0.02～0.03％、Fe余量；
所述加工方法依次按照如下步骤进行：
冶炼并连铸成坯、热轧、冷却、卷取、冷轧、退火、冷却、光整、碱洗、刷洗、点解脱脂及漂洗、电镀锌；
其中，所述退火步骤采用连续退火，退火温度为760～800℃、退火速度为140～240m/min。
4.根据权利要求3所述调质电镀锌钢板的加工方法，其特征在于，所述光整步骤中光整延伸率为0.5～0.7％。
5.一种调质电镀锌钢板的加工方法，其特征在于，按质量百分比计，所述调质电镀锌钢板包含以下元素：C 0.030～0.080％、Mn≤0.50％、Si≤0.20％、Al 0.020～0.060％、P≤0.025％、S≤0.025％、N≤0.0060％、O≤0.0050％、Fe余量；
所述加工方法依次按照如下步骤进行：
冶炼并连铸成坯、热轧、冷却、卷取、冷轧、退火、冷却、光整、碱洗、刷洗、点解脱脂及漂洗、电镀锌；
其中，所述退火步骤采用连续退火，退火温度为760～800℃、退火速度为140～240m/min。
6.根据权利要求5所述调质电镀锌钢板的加工方法，其特征在于，所述光整步骤中光整延伸率为0.8～1.5％。
7.根据权利要求1、3或5任意一种所述调质电镀锌钢板的加工方法，其特征在于，所述热轧步骤中的终轧温度为850～910℃；所述卷取温度为580～620℃。
8.根据权利要求1、3或5任意一种所述调质电镀锌钢板的加工方法，其特征在于，所述冷轧步骤中冷轧总下压率≥70％。
9.根据权利要求1、3或5任意一种所述调质电镀锌钢板的加工方法，其特征在于，所述冷却步骤采用分步冷却，具体为：
首先，按照8～11℃/s的速度，将温度缓冷至680～670℃；
然后，按照37～50℃/s的速度，将温度快速冷却至420～460℃；
最后，将温度冷却至160～180℃，完成冷却。
10.根据权利要求1、3或5任意一种所述调质电镀锌钢板的加工方法，其特征在于，所述电镀锌步骤采用重力法进行电镀锌，其中，电镀液为硫酸锌液，电镀液中硫酸锌浓度为100～120g/L，pH值为1.3～1.8，电镀液温度为50～60℃，在电镀锌槽中钢板的运行速度为80～140m/min。
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