CN113201694A - 一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法 - Google Patents

一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，提供的生产方法包括对冷轧低碳钢组成成分，退火炉内碱液电导率、电解电导率，退火炉内各段温度、带速、露点、氧含量、氢含量进行控制等。通过该工艺生产出的冷轧低碳钢耐蚀性强，在后续使用过程中耐蚀性好，如白车身涂装过程中不易锈蚀，涂装效果良好等。

Description

一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法
技术领域
本发明涉及一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，属于冷轧板的大气腐蚀技术领域。
背景技术
汽车板在汽车厂经历冲压、焊接之后制得白车身，白车身在涂装车间一般先经历热水洗，然后脱去表面油脂，随后经历两道工业水洗，此时白车身表面直接暴露在工业水环境下，如果钢板表面耐蚀性较差，则容易锈蚀，进而影响后续表调及磷化，对整个白车身电泳等后续涂装工序均造成一定的影响。
冷轧板暴露在工业水中锈蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀，其中电化学腐蚀发生较快，可使冷轧板在工业水条件下很快锈蚀。主要原因是在生产过程中冷轧板表面在退火环境中容易造成硅锰富集，硅锰等氧化物颗粒与钢铁在工业水环境中构成很多微小的原电池，加速了钢铁表面锈蚀。影响钢铁表面硅锰富集的主要因素包括钢铁组成成分及其质量百分含量，退火炉内氧含量、露点、氢含量，以及钢铁的在炉时间等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，该方法可极大提高冷轧低碳钢耐蚀性，有效解决白车身前处理过程中易锈蚀的问题，对白车身前处理及后续涂装均有重要的意义。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，其包括对冷轧低碳钢组成成分，退火炉内碱液电导率、电解电导率，退火炉内各段温度、带速、露点、氧含量、氢含量等进行控制。
本发明所述冷轧低碳钢组成成分及其质量百分含量为：C 0.02%-0.05%，Mn0.10%-0.14%，Si 0.01%-0.03%，P 0.008%-0.013%，S 0.009%-0.013%，Als 0.026%-0.032%，Nb 0.001%-0.003%，Ti 0.001%-0.007%。
本发明所述退火炉内碱液电导率为35S/m-40S/m，电解段电导率为40S/m-45S/m。
本发明所述退火炉内各段的温度分别为：预热段温度：245℃～255℃，加热1段温度：577℃～598℃，加热2段温度：780℃～805℃，退火段温度：780℃～805℃，缓冷段温度：670℃～680℃，快冷段终止温度：400℃～403℃。
本发明所述带速如下：
当0.4mm≤帯厚≤1.0mm时，带速为200 m/min～295m/min；
当1.0mm＜帯厚≤1.5mm时，带速为200m/min～250m/min；
当带厚为1.5mm＜帯厚≤2.0mm时，带速为180 m/min ～250m/min。
本发明所述退火炉内各段的露点分别为：预热段露点：-50℃～-60℃，加热1段露点：-50℃～-60℃，加热2段露点：-57℃～-60℃，退火段露点：-57℃～-60℃，缓冷段露点：-55℃～-60℃，快冷段终止露点：-50℃～-60℃。
本发明所述退火炉内各段的氧含量分别为：预热段氧含量≤10ppm，加热1段氧含量≤5ppm，加热2段氧含量≤5ppm，退火段氧含量≤5ppm，缓冷段氧含量≤5ppm，快冷段终止氧含量≤10ppm。
本发明所述退火炉内还原气氛为氮气和氢气混合气体，其中氢气的体积分数为5%～6%。
本发明的有益效果在于：
本方法全面系统的从冷轧低碳钢组成成分，退火炉内碱液电导率、电解电导率，退火炉内各段温度、带速、露点、氧含量、氢含量进行控制等，增加了冷轧低碳钢表面清洁度，降低了冷轧低碳钢退火后表面元素富集。通过该工艺生产出的冷轧低碳钢耐蚀性强，在后续使用过程中耐蚀性好，如白车身涂装过程中不易锈蚀，涂装效果良好等。
附图说明
图1为实施例1中冷轧低碳钢的磷化电镜照片;
图2为实施例2中冷轧低碳钢的磷化电镜照片;
图3为实施例3中冷轧低碳钢的磷化电镜照片;
图4为实施例4中冷轧低碳钢的磷化电镜照片;
图5为实施例5中冷轧低碳钢的磷化电镜照片;
图6为实施例6中冷轧低碳钢的磷化电镜照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例DC01厚度为0.6mm，其组成成分及其质量百分含量为：C 0.02%，Mn0.10%，Si 0.01%，P 0.008%，S 0.009%，Als 0.030%，Nb 0.002%，Ti 0.003%。
本实施例冷轧低碳钢生产过程中：
碱液电导率：37S/m，电解段电导率：42S/m。
预热段温度：248℃，加热1温度：578℃，加热2温度：788℃，退火温度：785℃，缓冷段温度：676℃，快冷段终止温度：402℃。
带速：290m/min。
预热段露点：-50℃，加热1段露点：-50℃，加热2段露点： -60℃，退火段露点：-60℃，缓冷段露点：-60℃，快冷段终止露点：-60℃。
预热段氧含量8ppm，加热1段氧含量5ppm，加热2段氧含量3ppm，退火段氧含量2ppm，缓冷段氧含量3ppm，快冷段终止氧含量7ppm。
炉内各段的还原气氛为氮气和氢气混合气体，其中氢气的体积分数为5.5%。
对本实施例制备的DC01进行耐蚀性验证：切取3片150mm*100mm试板进行平行试验，在每块试板短边中间位置打一孔，孔直径为5mm，进行铁丝穿孔涂装挂片，挂片后磷化膜表面无锈蚀，磷化膜电镜结果良好，磷化电镜照片如图1所示。
实施例2
选定某钢厂新生产的DC01，厚度为1.0mm，切取3片150mm*100mm试板，进行平行试验，并在每块试板短边中间位置打一孔，孔直径为5mm，便于后续铁丝穿孔涂装挂片，以验证每个批次冷轧板的耐蚀性。
本实施例DC01厚度为1.0mm，其组成成分及其质量百分含量为：C 0.04%，Mn0.11%，Si 0.02%，P 0.009%，S 0.009%，Als 0.027%，Nb 0.002%，Ti 0.002%。
本实施例冷轧低碳钢生产过程中：
碱液电导率：36S/m，电解段电导率：41S/m。
预热段温度：249℃，加热1温度：579℃，加热2温度：781℃，退火温度：782℃，缓冷段温度：672℃，快冷段终止温度：401℃。
带速： 295m/min。
预热段露点：-55℃，加热1段露点：-55℃，加热2段露点： -60℃，退火段露点：-60℃，缓冷段露点：-60℃，快冷段终止露点：-60℃。
预热段氧含量9ppm，加热1段氧含量3ppm，加热2段氧含量2ppm，退火段氧含量2ppm，缓冷段氧含量2ppm，快冷段终止氧含量6ppm。
炉内各段的还原气氛为氮气和氢气混合气体，其中氢气的体积分数为6%。
对本实施例制备的DC01进行耐蚀性验证：切取3片150mm*100mm试板进行平行试验，在每块试板短边中间位置打一孔，孔直径为5mm，进行铁丝穿孔涂装挂片，挂片后磷化膜表面无锈蚀，磷化膜电镜结果良好，磷化电镜照片如图2所示。
实施例3
选定某钢厂新生产的DC01，厚度为1.2mm，切取3片150mm*100mm试板，进行平行试验，并在每块试板短边中间位置打一孔，孔直径为5mm，便于后续铁丝穿孔涂装挂片，以验证每个批次冷轧板的耐蚀性。
本实施例DC01厚度为1.2mm，其组成成分及其质量百分含量为：C 0.03%，Mn0.12%，Si 0.01%，P 0.008%，S 0.011%，Als 0.029%，Nb 0.001%，Ti 0.004%。
本实施例冷轧低碳钢生产过程中：
碱液电导率：39S/m，电解段电导率：43S/m。
预热段温度：255℃，加热1温度：577℃，加热2温度：780℃，退火温度：780℃，缓冷段温度：671℃，快冷段终止温度：403℃。
带速： 240m/min。
预热段露点：-55℃，加热1段露点：-58℃，加热2段露点： -57℃，退火段露点：-57℃，缓冷段露点：-55℃，快冷段终止露点：-60℃。
预热段氧含量5ppm，加热1段氧含量5ppm，加热2段氧含量5ppm，退火段氧含量2ppm，缓冷段氧含量5ppm，快冷段终止氧含量6ppm。
炉内各段的还原气氛为氮气和氢气混合气体，其中氢气的体积分数为5.3%。
对本实施例制备的DC01进行耐蚀性验证：切取3片150mm*100mm试板进行平行试验，在每块试板短边中间位置打一孔，孔直径为5mm，进行铁丝穿孔涂装挂片，挂片后磷化膜表面无锈蚀，磷化膜电镜结果良好，磷化电镜照片如图3所示。
实施例4
选定某钢厂新生产的DC01，厚度为1.5mm，切取3片150mm*100mm试板，进行平行试验，并在每块试板短边中间位置打一孔，孔直径为5mm，便于后续铁丝穿孔涂装挂片，以验证每个批次冷轧板的耐蚀性。
本实施例DC01厚度为1.5mm，其组成成分及其质量百分含量为：C 0.05%，Mn0.14%，Si 0.02%，P 0.010%，S 0.012%，Als 0.030%，Nb 0.003%，Ti 0.007%。
本实施例冷轧低碳钢生产过程中：
碱液电导率：35S/m，电解段电导率：45S/m。
预热段温度：250℃，加热1温度：577℃，加热2温度：805℃，退火温度：805℃，缓冷段温度：671℃，快冷段终止温度：403℃。
带速： 190m/min。
预热段露点：-58℃，加热1段露点：-58℃，加热2段露点： -59℃，退火段露点：-59℃，缓冷段露点：-56℃，快冷段终止露点：-60℃。
预热段氧含量9ppm，加热1段氧含量3ppm，加热2段氧含量2ppm，退火段氧含量3ppm，缓冷段氧含量3ppm，快冷段终止氧含量7ppm。
炉内各段的还原气氛为氮气和氢气混合气体，其中氢气的体积分数为5.7%。
对本实施例制备的DC01进行耐蚀性验证：切取3片150mm*100mm试板进行平行试验，在每块试板短边中间位置打一孔，孔直径为5mm，进行铁丝穿孔涂装挂片，挂片后磷化膜表面无锈蚀，磷化膜电镜结果良好，磷化电镜照片如图4所示。
实施例5
选定某钢厂新生产的DC01，厚度为2.0mm，切取3片150mm*100mm试板，进行平行试验，并在每块试板短边中间位置打一孔，孔直径为5mm，便于后续铁丝穿孔涂装挂片，以验证每个批次冷轧板的耐蚀性。
本实施例DC01厚度为2.0mm，其组成成分及其质量百分含量为：C 0.04%，Mn0.13%，Si 0.03%，P 0.013%，S 0.013%，Als 0.032%，Nb 0.002%，Ti 0.002%。
本实施例冷轧低碳钢生产过程中：
碱液电导率：39S/m，电解段电导率：43S/m。
预热段温度：253℃，加热1温度：580℃，加热2温度：788℃，退火温度：786℃，缓冷段温度：676℃，快冷段终止温度：401℃。
带速： 180m/min。
预热段露点：-56℃，加热1段露点：-52℃，加热2段露点： -57℃，退火段露点：-60℃，缓冷段露点：-58℃，快冷段终止露点：-55℃。
预热段氧含量6ppm，加热1段氧含量2ppm，加热2段氧含量3ppm，退火段氧含量4ppm，缓冷段氧含量3ppm，快冷段终止氧含量5ppm。
炉内各段的还原气氛为氮气和氢气混合气体，其中氢气的体积分数为6.0%。
对本实施例制备的DC01进行耐蚀性验证：切取3片150mm*100mm试板进行平行试验，在每块试板短边中间位置打一孔，孔直径为5mm，进行铁丝穿孔涂装挂片，挂片后磷化膜表面无锈蚀，磷化膜电镜结果良好，磷化电镜照片如图5所示。
实施例6
选定某钢厂新生产的DC01，厚度为2.0mm，切取3片150mm*100mm试板，进行平行试验，并在每块试板短边中间位置打一孔，孔直径为5mm，便于后续铁丝穿孔涂装挂片，以验证每个批次冷轧板的耐蚀性。
本实施例DC01厚度为2.0mm，其组成成分及其质量百分含量为：C 0.03%，Mn0.13%，Si 0.02%，P 0.012%，S 0.010%，Als 0.026%，Nb 0.002%，Ti 0.001。
本实施例冷轧低碳钢生产过程中：
碱液电导率：38S/m，电解段电导率：40S/m。
预热段温度：245℃，加热1温度：598℃，加热2温度：797℃，退火温度：795℃，缓冷段温度：680℃，快冷段终止温度：400℃。
带速：190 m/min。
预热段露点：-60℃，加热1段露点：-60℃，加热2段露点： -58℃，退火段露点：-58℃，缓冷段露点：-57℃，快冷段终止露点：-50℃。
预热段氧含量10ppm，加热1段氧含量4ppm，加热2段氧含量4ppm，退火段氧含量5ppm，缓冷段氧含量4ppm，快冷段终止氧含量10ppm。
炉内各段的还原气氛为氮气和氢气混合气体，其中氢气的体积分数为5.0%。
对本实施例制备的DC01进行耐蚀性验证：切取3片150mm*100mm试板进行平行试验，在每块试板短边中间位置打一孔，孔直径为5mm，进行铁丝穿孔涂装挂片，挂片后磷化膜表面无锈蚀，磷化膜电镜结果良好，磷化电镜照片如图6所示。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，其特征在于：所述生产方法包括对冷轧低碳钢组成成分，退火炉内碱液电导率、电解电导率，退火炉内各段温度、带速、露点、氧含量、氢含量进行控制。
2. 根据权利要求1所述的一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，其特征在于：所述冷轧低碳钢组成成分及其质量百分含量为：C 0.02%-0.05%，Mn 0.10%-0.14%，Si 0.01%-0.03%，P 0.008%-0.013%，S 0.009%-0.013%，Als 0.026%-0.032%，Nb 0.001%-0.003%，Ti 0.001%-0.007%。
3.根据权利要求1所述的一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，其特征在于：退火炉内碱液电导率为35S/m-40S/m，电解段电导率为40S/m-45S/m。
4.根据权利要求1所述的一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，其特征在于：退火炉内各段的温度分别为：预热段温度：245℃～255℃，加热1段温度：577℃～598℃，加热2段温度：780℃～805℃，退火段温度：780℃～805℃，缓冷段温度：670℃～680℃，快冷段终止温度：400℃～403℃。
5.根据权利要求1所述的一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，其特征在于：所述带速如下：
当0.4mm≤帯厚≤1.0mm时，带速为200 m/min～295m/min；
当1.0mm＜帯厚≤1.5mm时，带速为200m/min～250m/min；
当带厚为1.5mm＜帯厚≤2.0mm时，带速为180 m/min ～250m/min。
6.根据权利要求1所述的一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，其特征在于：退火炉内各段的露点分别为：预热段露点：-50℃～-60℃，加热1段露点：-50℃～-60℃，加热2段露点：-57℃～-60℃，退火段露点：-57℃～-60℃，缓冷段露点：-55℃～-60℃，快冷段终止露点：-50℃～-60℃。
7.根据权利要求1所述的一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，其特征在于：退火炉内各段的氧含量分别为：预热段氧含量≤10ppm，加热1段氧含量≤5ppm，加热2段氧含量≤5ppm，退火段氧含量≤5ppm，缓冷段氧含量≤5ppm，快冷段终止氧含量≤10ppm。
8.根据权利要求1所述的一种高耐蚀性冷轧低碳钢生产方法，其特征在于：退火炉内还原气氛中氢气的体积分数为5%～6%。
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