CN116174484A - 一种镀锡板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及钢材制备技术领域，尤其涉及一种镀锡板的制备方法。所述镀锡板的制备方法包括：将将含有设定化学成分的铸坯进行热轧，后卷取，得到第一厚度的热轧卷；在设定酸轧压下率的条件下，通过酸轧机1‑4#机架对具有第一厚度的所述热轧卷进行第一阶段酸轧，以使所述热轧卷的厚度变量处于设定范围；在设定酸轧机5#机架轧辊粗糙度的条件下，采用轧辊空过方式，通过酸轧机5#机架对第一阶段酸扎后的所述热轧卷进行第二阶段酸轧，以提高第一阶段酸扎后的所述热轧卷的表面粗糙度；将第二阶段酸扎后的所述热轧卷进行罩式退火、平整以及镀锡，得到镀锡板。本申请内容解决了镀锡板的粗糙度较低，轧制纹路明显的技术问题。

Description

一种镀锡板的制备方法
技术领域
本申请涉及钢材制备技术领域，尤其涉及一种镀锡板的制备方法。
背景技术
镀锡板是通过电镀锡作业获得的在两面镀覆锡层的冷轧低碳钢板或钢带，目前镀锡板应用于家装装饰、家电外壳、电气设备防尘外罩等新兴领域。
目前，利用平整产线四辊双机架平整机和湿平整工艺，轧制力最高达到5-6MN，粗糙度复制效果较差，镀后粗糙度仅能达到0.7μm左右，大轧制力下板形极难保障，同时轧制纹路极为明显，无法满足当代需求。
发明内容
本申请提供了一种镀锡板及其制备方法，以解决镀锡板的粗糙度较低，轧制纹路明显的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种镀锡板的制备方法，所述方法包括：
将含有设定化学成分的铸坯进行热轧，得到第一厚度的热轧卷；
在设定酸轧压下率的条件下，通过酸轧机1-4#机架对具有第一厚度的所述热轧卷进行第一阶段酸轧，以使所述热轧卷的厚度变量处于设定范围；
在设定酸轧机5#机架轧辊粗糙度的条件下，采用轧辊空过方式，通过酸轧机5#机架对第一阶段酸扎后的所述热轧卷进行第二阶段酸轧，以提高第一阶段酸扎后的所述热轧卷的表面粗糙度；
将第二阶段酸扎后的所述热轧卷进行罩式退火，得到退火卷；
将所述退火卷进行平整，后镀锡，得到镀锡板。
可选的，所述第一厚度为1.50mm～1.70mm。
可选的，所述酸扎的压下率≥88％。
可选的，所述设定酸轧机5#机架轧辊的粗糙度为3.6μm～4.2μm。
可选的，所述平整包括：
将平整机1#机架的轧辊进行超精磨处理，得到平整机1#机架超精磨轧辊；
在设定所述平整机1#机架超精磨轧辊的粗糙度和延伸率的条件下，通过所述平整机1#机架超精磨轧辊对所述退火卷进行第一阶段平整，以提高所述退火卷的粗糙度；
采用轧辊空过方式，通过平整机2#机架轧辊对第一阶段平整后的所述退火卷进行第二阶段平整，以弱化第一阶段平整后的所述退火卷的表面轧制纹路。
可选的，所述设定平整机1#机架超精磨轧辊的延伸率为0.8％～1.3％。
可选的，所述平整机1#机架超精磨轧辊的粗糙度为2.6μm～3.7μm。
可选的，所述热轧包括再加热、终轧和卷取；
所述再加热的温度为1170℃～1240℃；
所述终轧的温度为850℃～890℃。
所述卷取的温度为550℃～590℃。
可选的，所述罩式退火的温度为585℃～595℃。
可选的，所述设定化学成分为C、Si、Mn、P、S、Als、N，其余为Fe以及不可避免的杂质；其中，
C：0.05重量％～0.07重量％；Si：≤0.03重量％；Mn：0.3重量％～0.4重量％；P：≤0.015重量％；S：≤0.015重量％；Als：0.025重量％～0.055重量％；N：0.003重量％～0.006重量％。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的该方法，通过降低热轧目标厚度，在设定酸轧压下率的条件下，通过酸轧机1-4#机架对热轧卷进行第一阶段酸轧，以使热轧卷的厚度变量处于设定范围；
在设定酸轧机5#机架轧辊粗糙度的条件下，采用轧辊空过方式，通过酸轧机5#机架对第一阶段酸扎后的热轧卷进行第二阶段酸轧，以提高第一阶段酸扎后的热轧卷的表面粗糙度；
其次，通过平整机1#机架大粗糙度超精磨轧辊对退火卷进行第一阶段平整，以提高退火卷的粗糙度；采用轧辊空过方式，通过平整机2#机架轧辊对退火卷进行第二阶段平整，以弱化具有第二粗糙度的退火卷的表面轧制纹路。
综上，该方法制得镀锡板粗糙度达到0.8μm以上、有明显颗粒感以及无明显轧制纹路。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种镀锡板方法的流程示意图；
图2为本申请实施例1提供的镀锡板微观形貌示意图；
图3为本申请实施例2提供的镀锡板微观形貌示意图；
图4为本申请实施例3提供的镀锡板微观形貌示意图；
图5为本申请实施例4提供的镀锡板微观形貌示意图；
图6为本申请对比例5提供的镀锡板微观形貌示意图；
图7为本申请对比例6提供的镀锡板微观形貌示意图；
图8为本申请对比例7提供的镀锡板微观形貌示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
第一方面，本申请提供了一种镀锡板的制备方法，请参见图1，所述方法包括：
S1、将含有设定化学成分的铸坯进行热轧，得到第一厚度的热轧卷；
S2、在设定酸轧压下率的条件下，通过酸轧机1-4#机架对具有第一厚度的所述热轧卷进行第一阶段酸轧，以使所述热轧卷的厚度变量处于设定范围；
S3、在设定酸轧机5#机架轧辊粗糙度的条件下，采用轧辊空过方式，通过酸轧机5#机架对第一阶段酸扎后的所述热轧卷进行第二阶段酸轧，以提高第一阶段酸扎后的所述热轧卷的表面粗糙度；
S4、将第二阶段酸扎后的所述热轧卷进行罩式退火，得到退火卷；
S5、将所述退火卷进行平整，后镀锡，得到镀锡板。
在本申请实施例中，设定酸轧机1-4#机架轧制对热轧卷进行第一阶段酸扎，其积极作用是保证钢的厚度；其次，设定酸轧机5#机架轧辊的粗糙度，再对热轧卷进行第二阶段酸扎，其积极作用是提高粗糙度复制程度，提高冷硬板的表面粗糙度；若使用酸轧机1-5机架光辊常规轧制工艺时，在一定程度上导致冷硬板粗糙度过小，无法保证成品卷粗糙度。
在一些实施方式中，所述第一厚度为1.50mm～1.70mm。
本申请实施例中，设定热轧目标厚度为1.50mm～1.70mm的积极效果是尽可能降低酸轧压下率下限，降低酸轧前四机架轧制的难度。当该目标厚度过薄，不利影响是氧化铁皮不易控制，恶化表面质量；当该目标厚度过厚，不利影响是酸轧前四机架轧制负荷太大，成品厚度偏厚。具体地，热轧目标厚度可以为1.5mm、1.52mm、1.54mm、1.56mm、1.58mm、1.60mm、1.62mm、1.64mm、1.66mm、1.68mm、1.70mm等。
在一些实施方式中，所述酸扎的压下率≥88％。
本申请实施例中，酸轧的压下率≥88％的积极效果是可破碎晶粒，细化退火晶粒，促进碳化物在退火过程中由晶内析出，提升强度。当该压下率的取值过小，不利影响是过低的压下率将无法破碎晶粒，从而无法促进碳化物在退火过程中由晶内析出，提升强度。本申请实施例中，1-5#机架压下率分配依次为48％、47％、35％、30％、4％。
在一些实施方式中，所述设定酸轧机5#机架轧辊的粗糙度为3.6μm～4.2μm。
在本申请实施例中，5#机架轧辊能有效的提高粗糙度复制程度，提高冷硬板表面粗糙度，具体地，酸轧机5#机架轧辊的粗糙度可以为3.6μm、3.7μm、3.8μm、3.9μm、4.0μm、4.1μm、4.2μm等。
在一些实施方式中，所述平整包括：
将平整机1#机架的轧辊进行超精磨处理，得到平整机1#机架超精磨轧辊；
在设定所述平整机1#机架超精磨轧辊的粗糙度和延伸率的条件下，通过所述平整机1#机架超精磨轧辊对所述退火卷进行第一阶段平整，以提高所述退火卷的粗糙度；
采用轧辊空过方式，通过平整机2#机架轧辊对第一阶段平整后的所述退火卷进行第二阶段平整，以弱化第一阶段平整后的所述退火卷的表面轧制纹路。
在本实施例中，平整机1#机架采用大粗糙度超精磨毛辊轧制，1#机架采用大粗糙度毛辊是为了进一步提高退火卷粗糙度，采用超精磨毛辊的作用是使钢板表面微观上波峰波谷分布得更加均匀，平整机2#机架空过的作用是在当前湿平整工艺前提下弱化钢板表面轧制纹路；若1#机架采用低粗糙度光辊会导致退火卷粗糙度提升效果较差甚至会下降；1#机架采用非超精磨毛辊会使钢板表面微观上波峰波谷分布不均；1-2#机架同时轧制会产生明显的轧制纹路。
在一些实施方式中，所述设定平整机1#机架超精磨轧辊的延伸率为0.8％～1.3％。
本申请实施例中，平整的延伸率为0.8％～1.3％的积极效果是保证产线轧制负荷和带钢板形的前提下可控制最终屈服强度。当该平整延伸率的取值过大，不利影响是平整延伸率过高，板形失控；当该平整延伸率的取值过小，不利影响是平整延伸率过低，将导致钢基体的屈服强度过低，生产难度增加。具体地，平整的延伸率可以为0.80％、0.85％、0.90％、0.95％、1.0％、1.3％等。
在一些实施方式中，所述平整机1#机架超精磨轧辊的粗糙度为2.6μm～3.7μm。其积极效果是保证粗糙度的复制率以便得到高粗糙度的退火卷粗糙度。当该轧辊粗糙度过大，不利影响是增加轧辊磨削难度和备辊时间，影响生产节奏及成本；当轧辊粗糙度过小，不利影响是退火卷粗糙度过小，无法满足需求。具体地，平整机1#机架超精磨轧辊的粗糙度可以为2.6μm、2.8μm、3.0μm、3.2μm、3.4μm等。
在一些实施方式中，所述热轧包括再加热、终轧和卷取；
所述再加热的温度为1170℃～1240℃；
所述终轧的温度为850℃～890℃；
所述卷取的温度为550℃～590℃。
本申请实施例中，控制再加热的温度为1170℃～1240℃的积极效果是使板坯完全奥氏体化，使N元素充分固溶，同时控制加热成本。当该温度的取值过大，不利影响是过高的温度将增加加热成本；当该温度的取值过小，不利影响是过低的温度将无法使奥氏体转化完全，影响钢基体的强度。具体地，再加热的温度可以为1170℃、1180℃、1190℃、1200℃、1210℃、1230℃、1240℃等。
控制终轧的温度为850℃～890℃的积极效果是采用高温终轧，使精轧处于奥氏体区，避免混晶现象发生。当该温度的取值过大，不利影响是温度高，钢基体的表面氧化铁皮厚度增加，表面质量恶化；当该温度的取值过小，不利影响是精轧无法处于奥氏体区，易发生混晶现象，钢基体的边中性能不均匀，导致镀锡板的强度降低。具体地，终轧的温度可以为850℃、855℃、860℃、865℃、870℃、875℃、880℃、885℃、890℃等。
控制卷取的温度为550℃～590℃的积极效果是可抑制AlN析出，促进碳化物在晶内弥散析出，从而可降低碳化物在连续退火阶段在晶内析出的难度，同时提高带钢的通卷力学性能的稳定。当该温度的取值过大，不利影响是温度高，生成过多的粗晶碳化物，粗晶碳化物将在晶界析出，影响钢基体的表面质量；当该温度的取值过小，不利影响是温度低，将抑制碳化物析出，并且过低的卷取温度难以工业化。具体地，卷取的温度可以为550℃、555℃、560℃、565℃、570℃、575℃、580℃、585℃、590℃等。
在一些实施方式中，所述罩式退火的温度为585℃～595℃。
本申请实施例中，控制罩式退火的温度为585℃～595℃的积极效果是获得合理的晶粒尺寸。该温度取值过大的可能会造成粗化晶粒，降低成品性能；过小可能会造成晶粒过度细化，甚至出现不完全再结晶，降低塑性。具体地，罩式退火的温度可以为585℃、586℃、587℃、588℃、589℃、590℃、591℃、592℃、593℃、594℃、595℃等。
在一些实施方式中，所述设定化学成分为C、Si、Mn、P、S、Als、N，其余为Fe以及不可避免的杂质；其中，
C：0.05重量％～0.07重量％；Si：≤0.03重量％；Mn：0.3重量％～0.4重量％；P：≤0.015重量％；S：≤0.015重量％；Als：0.025重量％～0.055重量％；N：0.003重量％～0.006重量％。
在本申请实施例中，控制C的含量为0.05重量％～0.07重量％的积极效果是C作为强度的相关元素，适量的C元素可提供由钢基体制备得到的镀锡板足够的强度。当该含量的取值过大，不利影响是过高的C元素将导致板坯裂纹；当该含量的取值过小，不利影响是过低的C元素含量将导致板坯的强度不足。具体地，C的含量可以为0.05重量％、0.052重量％、0.054重量％、0.056重量％、0.058重量％、0.06重量％、0.062重量％、0.064重量％、0.066重量％、0.068重量％、0.07重量％等。
控制Si的含量≤0.03重量％的积极效果是提升钢基体的表面质量。当该含量的取值范围过大，不利影响是过高的Si将使氧化铁皮增多，影响钢基体的表面质量。具体地，Si的含量可以为0.03重量％，0.01重量％、0.015重量％、0.02重量％、0.025重量％等。
控制Mn的含量为0.3重量％～0.4重量％的积极效果是Mn可和C、N作为固溶强化元素，形成多种固溶物，从而提高由钢基体制备得到的镀锡板的强度和延伸率。当该含量的取值过大，不利影响是过高的Mn元素将导致合金成本较高；当该含量的取值过小，不利影响是过低的Mn元素含量将导致生成的固溶物不足，导致由钢基体制备得到的镀锡板的强度不足，影响由钢基体制备得到的镀锡板的延伸率。具体地，Mn的含量可以为0.31重量％、0.32重量％、0.34重量％、0.35重量％、0.36重量％、0.37重量％、0.38重量％、0.39重量％、0.40重量％等。
控制P的含量≤0.015重量％的积极效果是避免塑性降低。当该含量的取值过大，不利影响是过高的P含量将增加冷加工脆性。具体地，P的含量可以为0.015重量％、0.001重量％、0.013重量％、0.014重量％、0.012重量％等。
控制S的含量≤0.015重量％的积极效果是避免钢基体的塑性降低，减少MnS夹杂物的生成。当该含量的取值过大，将导致的不利影响是钢基体的塑性降低，MnS夹杂物增多，影响钢基体的性能。具体地，S的含量可以为0.015重量％、0.001重量％、0.013重量％、0.014重量％、0.012重量％等。
控制Als的含量为0.025重量％～0.055重量％的积极效果是由于Al能形成细小晶粒的碳化物，可提高由钢基体制备得到的镀锡板的强度。当该含量的取值过大，不利影响是AlN固溶物析出，使钢基体制备得到的镀锡板出现表面缺陷；当该含量的取值过小，不利影响是过低的Al将无法形成足够的AlN固溶物，使钢基体的强度受到影响。具体地，Als的含量可以为0.025重量％、0.03重量％、0.035重量％、0.04重量％、0.045重量％、0.05重量％、0.055重量％等。
控制N的含量为0.003重量％～0.006重量％的积极效果是由于N在由钢基体制备得到的镀锡板中具有强的固溶强化作用，可作为固溶强化元素，适当含量的N将形成足够的固溶物，提高由钢基体制备得到的镀锡板的强度。当该含量的取值过大，不利影响是过高的N易生成大量的固溶物，并且提高再结晶温度，而过量的固溶物将析出，将形成表面缺陷；当该含量的取值过小，不利影响是无法生成足够的固溶N，使得N成分的强化贡献不足，成品卷的强度会偏低。具体地，N的含量可以为0.003重量％、0.0035重量％、0.004重量％、0.0045重量％、0.005重量％、0.0055重量％、0.006重量％等。
该镀锡板是基于上述镀锡板的制备方法来实现，该镀锡板的制备方法的具体步骤可参照上述实施例，由于该镀锡板采用了上述实施例的部分或全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
表1酸轧机5#机架和平整机1#机架实验参数。
Figure BDA0004043001980000071
表2镀锡钢的化学成分(重量％)，其余为Fe以及不可避免的杂质。
序号 C Si Mn P S Als N
实施例1 0.050 0.03 0.30 0.015 0.015 0.025 0.0030
实施例2 0.070 0.01 0.40 0.008 0.005 0.034 0.0056
实施例3 0.061 0.01 0.34 0.008 0.007 0.045 0.0060
实施例4 0.054 0.01 0.38 0.009 0.009 0.035 0.0048
对比例1 0.063 0.02 0.32 0.010 0.012 0.029 0.0037
对比例2 0.055 0.03 0.33 0.012 0.011 0.055 0.0046
对比例3 0.067 0.03 0.33 0.011 0.010 0.0505 0.0039
表3制备镀锡钢的工艺参数。
Figure BDA0004043001980000081
表4镀锡钢成品样板的粗糙度。
序号 粗糙度(μm)
实施例1 0.98
实施例2 1.1
实施例3 0.93
实施例4 0.85
对比例1 0.58
对比例2 0.63
对比例3 0.74
粗糙度测试方法：按照GB/T 2523进行测量。
从表3可以得知，酸轧5#机架使用光辊时成品粗糙度无法满足要求；通过实施例1-4，酸轧5#机架采用毛辊对成品粗糙度提升明显，平整机1#机架毛辊粗糙度提升同样对提高成品卷粗糙度有益。结合微观形貌图，从图2到图8，发现实施例4成品表面波峰波谷分布最均匀，去轧制纹路效果最佳。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。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。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种镀锡板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
将含有设定化学成分的铸坯进行热轧，得到第一厚度的热轧卷；
在设定酸轧压下率的条件下，通过酸轧机1-4#机架对具有第一厚度的所述热轧卷进行第一阶段酸轧，以使所述热轧卷的厚度变量处于设定范围；
在设定酸轧机5#机架轧辊粗糙度的条件下，采用轧辊空过方式，通过酸轧机5#机架对第一阶段酸扎后的所述热轧卷进行第二阶段酸轧，以提高第一阶段酸扎后的所述热轧卷的表面粗糙度；
将第二阶段酸扎后的所述热轧卷进行罩式退火，得到退火卷；
将所述退火卷进行平整，后镀锡，得到镀锡板。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一厚度为1.50mm～1.70mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸扎的压下率≥88％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定酸轧机5#机架轧辊的粗糙度为3.6μm～4.2μm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平整包括：
将平整机1#机架的轧辊进行超精磨处理，得到平整机1#机架超精磨轧辊；
在设定所述平整机1#机架超精磨轧辊的粗糙度和延伸率的条件下，通过所述平整机1#机架超精磨轧辊对所述退火卷进行第一阶段平整，以提高所述退火卷的粗糙度；
采用轧辊空过方式，通过平整机2#机架轧辊对第一阶段平整后的所述退火卷进行第二阶段平整，以弱化第一阶段平整后的所述退火卷的表面轧制纹路。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述设定平整机1#机架超精磨轧辊的延伸率为0.8％～1.3％。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述平整机1#机架超精磨轧辊的粗糙度为2.6μm～3.7μm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热轧包括再加热、终轧和卷取；
所述再加热的温度为1170℃～1240℃；
所述终轧的温度为850℃～890℃；
所述卷取的温度为550℃～590℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述罩式退火的温度为585℃～595℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定化学成分为C、Si、Mn、P、S、Als、N，其余为Fe以及不可避免的杂质；其中，
C：0.05重量％～0.07重量％；Si：≤0.03重量％；Mn：0.3重量％～0.4重量％；P：≤0.015重量％；S：≤0.015重量％；Als：0.025重量％～0.055重量％；N：0.003重量％～0.006重量。
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