CN114672717A - 一种高扩孔热镀锌板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高扩孔钢技术领域，具体涉及一种高扩孔热镀锌板的生产方法，包括如下步骤：(1)冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗后获得高扩孔钢；(2)对高扩孔钢进行退火，加热高扩孔钢至700～740℃，向退火炉内通入氮气和氢气的混合气，露点为‑10～‑20℃，保温时间为45～90s；(3)将高扩孔钢板镀锌，锌液中含有Al，镀锌时间为10～15s；(4)将高扩孔热镀锌板置于感应加热炉中加热至380～400℃，向感应加热炉中通入氮气和氢气的混合气，露点为‑10～‑20℃，保温时间为5～10s；(5)高扩孔热镀锌板冷却至40℃以下。本发明生产方法制备的高扩孔热镀锌板在扩孔、翻边处理时，镀锌层更加牢固，不易脱落。
Description
技术领域
本发明涉及高扩孔钢技术领域，具体涉及一种高扩孔热镀锌板的生产方法。
背景技术
高扩孔钢(HE，high hole expansion steels)是一种具有较高抗拉强度、较高成形性能和良好凸缘翻边成形性能的钢种，其显微组织主要为铁素体和贝氏体组织，或强化的铁素体单相组织、贝氏体单相组织等。现阶段，高扩孔钢已被用于底盘部件、悬架臂、横梁、车辆等汽车零部件加工中，市场前景广阔。
表面镀锌能够改善高扩孔钢材料的耐腐蚀性能，但经过扩孔、翻边处理后，高扩孔钢基材表面的镀锌层容易脱落，不仅影响钢的表面平整度、美观度，还会影响材料的耐腐蚀效果。
发明内容
针对高扩孔钢表面镀锌层在扩孔、翻边时易发生脱落的技术问题，本发明提供一种高扩孔热镀锌板的生产方法，采用本发明生产方法制备的高扩孔热镀锌板在扩孔、翻边处理时，镀锌层更加牢固，不易脱落。
本发明技术方案如下：
一种高扩孔热镀锌板的生产方法，包括如下步骤：
(1)冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗后获得高扩孔钢，高扩孔钢的化学成分为0.075％≤C≤0.15％、0.05％≤Si≤0.25％、0.5％≤Mn≤1.0％、0.05％≤Ti≤0.15％、0.005％≤P≤0.02％、0.005％≤S≤0.01％、0.015％≤Alt≤0.1％，余量为Fe及不可避免的杂质；
(2)对高扩孔钢进行退火，加热高扩孔钢至700～740℃，向退火炉内通入氮气和氢气的混合气，露点为-10～-20℃，保温时间为45～90s；
(3)待高扩孔钢板冷却至470～480℃，将高扩孔钢板放入锌锅中镀锌，锌液中含有Al，镀锌时间为10～15s，镀锌后冷却，得到高扩孔热镀锌板；
(4)将高扩孔热镀锌板置于感应加热炉中加热至380～400℃，向感应加热炉中通入氮气和氢气的混合气，露点为-10～-20℃，保温时间为5～10s；
(5)高扩孔热镀锌板冷却至40℃以下。
进一步的，高扩孔钢的化学成分为C：0.08％、S：0.12％、Mn：0.85％、Ti：0.10％、P：0.005％、S：0.005％、Alt：0.076％，余量为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，步骤(2)中加热速率为3～5℃/s。
进一步的，步骤(2)中氮气与氢气的体积比为95：5。
进一步的，以重量百分比计，步骤(3)中锌液化学成分为Zn>99％、0.075％≤Alt≤0.15％、0<Sb≤0.01％、0.03％≤Mg≤0.08％、其他≤0.1％，锌液加热温度为440～460℃。
进一步的，以重量百分比计，步骤(3)中锌液化学成分为Zn：99.8％、Alt：0.10％、Sb：0.01％、Mg：0.05％、其他：0.04％。
进一步的，步骤(3)中冷却方式为先风冷后水冷。
进一步的，步骤(4)中氮气与氢气的体积比为92：8。
进一步的，步骤(5)中冷却方式为随炉冷却。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的高扩孔热镀锌板的生产方法严格控制高扩孔钢组分，通过钢铁组分、镀锌参数配合，获得合理的镀锌层厚度及较好的锌液润湿效果；对镀锌前的高扩孔钢进行内氧化，有效避免钢中的Al、Si和Mn等元素在表面形成氧化物颗粒影响钢基体表面的平滑度，有利于锌液与钢基体的结合；锌液中含有Al，Al能够改善锌液的流动性，镀锌后对高扩孔热镀锌板加热5～10s，进一步改善镀锌层与钢基体的结合。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高扩孔热镀锌板的生产方法，具体为在高扩孔钢表面热镀锌，包括如下步骤：
(1)冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗后获得高扩孔钢，高扩孔钢的化学成分为C：0.08％、S：0.12％、Mn：0.85％、Ti：0.10％、P：0.005％、S：0.005％、Alt：0.076％，余量为Fe及不可避免的杂质；
粗轧开轧温度为1117℃，粗轧结束温度为1054℃，精轧开轧温度为1033℃，精轧终轧温度为905℃；
(2)对高扩孔钢进行退火，按3℃/s的速率加热高扩孔钢至720℃，向退火炉内通入氮气和氢气的混合气(V氮气：V氢气＝95：5)，露点为-15℃，保温时间为70s；
(3)待高扩孔钢板冷却至470℃，将高扩孔钢板放入锌锅中镀锌，以重量百分比计，锌液化学成分为Zn：99.8％、Alt：0.10％、Sb：0.01％、Mg：0.05％、其他：0.04％，锌液加热温度为460℃，镀锌时间为15s，镀锌后依次风冷、水冷，得到高扩孔热镀锌板；
(4)将高扩孔热镀锌板置于感应加热炉中加热至400℃，向感应加热炉中通入氮气和氢气的混合气(V氮气：V氢气＝92：8)，露点为-15℃，保温时间为7s；
(5)高扩孔热镀锌板随炉冷却至40℃。
经测量，实施例1镀锌层平均厚度为75μm。
实施例2
一种高扩孔热镀锌板的生产方法，具体为在高扩孔钢表面热镀锌，包括如下步骤：
(1)冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗后获得高扩孔钢，高扩孔钢的化学成分为C：0.12％、S：0.20％、Mn：0.95％、Ti：0.60％、P：0.01％、S：0.005％、Alt：0.09％，余量为Fe及不可避免的杂质；
粗轧开轧温度为1123℃，粗轧结束温度为1048℃，精轧开轧温度为1020℃，精轧终轧温度为898℃；
(2)对高扩孔钢进行退火，按5℃/s的速率加热高扩孔钢至735℃，向退火炉内通入氮气和氢气的混合气(V氮气：V氢气＝95：5)，露点为-12℃，保温时间为60s；
(3)待高扩孔钢板冷却至480℃，将高扩孔钢板放入锌锅中镀锌，以重量百分比计，锌液化学成分为Zn：99.75％、Alt：0.12％、Sb：0.005％、Mg：0.075％、其他：0.05％，锌液加热温度为460℃，镀锌时间为10s，镀锌后依次风冷、水冷，得到高扩孔热镀锌板；
(4)将高扩孔热镀锌板置于感应加热炉中加热至390℃，向感应加热炉中通入氮气和氢气的混合气(V氮气：V氢气＝92：8)，露点为-12℃，保温时间为5s；
(5)高扩孔热镀锌板随炉冷却至室温。
经测量，实施例2镀锌层平均厚度为80μm。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1不进行步骤(4)、(5)。
对比例2
对比例2与实施例2的区别在于，对比例2不进行步骤(4)、(5)。
对实施例1、2和对比例1、2的高扩孔热镀锌板的镀锌层结合力进行测试，测试方法为弯曲法，使用弯曲压力机将高扩孔热镀锌板进行180°冷弯，使用胶带收集弯曲处脱落的镀锌层，发现实施例1、2胶带上未收集到脱落的镀锌层，观察实施例1、2高扩孔热镀锌板也未发现镀锌层出现裂纹；对比例1、2胶带上有少量脱落的镀锌层，且高扩孔热镀锌板表明出现明显裂纹。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高扩孔热镀锌板的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)冶炼、精炼、连铸、热轧、酸洗后获得高扩孔钢，高扩孔钢的化学成分为0.075％≤C≤0.15％、0.05％≤Si≤0.25％、0.5％≤Mn≤1.0％、0.05％≤Ti≤0.15％、0.005％≤P≤0.02％、0.005％≤S≤0.01％、0.015％≤Alt≤0.1％，余量为Fe及不可避免的杂质；
(2)对高扩孔钢进行退火，加热高扩孔钢至700～740℃，向退火炉内通入氮气和氢气的混合气，露点为-10～-20℃，保温时间为45～90s；
(3)待高扩孔钢板冷却至470～480℃，将高扩孔钢板放入锌锅中镀锌，锌液中含有Al，镀锌时间为10～15s，镀锌后冷却，得到高扩孔热镀锌板；
(4)将高扩孔热镀锌板置于感应加热炉中加热至380～400℃，向感应加热炉中通入氮气和氢气的混合气，露点为-10～-20℃，保温时间为5～10s；
(5)高扩孔热镀锌板冷却至40℃以下。
2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，高扩孔钢的化学成分为C：0.08％、S：0.12％、Mn：0.85％、Ti：0.10％、P：0.005％、S：0.005％、Alt：0.076％，余量为Fe及不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤(2)中加热速率为3～5℃/s。
4.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤(2)中氮气与氢气的体积比为95：5。
5.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，以重量百分比计，步骤(3)中锌液化学成分为Zn>99％、0.075％≤Alt≤0.15％、0<Sb≤0.01％、0.03％≤Mg≤0.08％、其他≤0.1％，锌液加热温度为440～460℃。
6.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，以重量百分比计，步骤(3)中锌液化学成分为Zn：99.8％、Alt：0.10％、Sb：0.01％、Mg：0.05％、其他：0.04％。
7.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤(3)中冷却方式为先风冷后水冷。
8.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤(4)中氮气与氢气的体积比为92：8。
9.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤(5)中冷却方式为随炉冷却。
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