CN117363857A - 一种合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法，包括：在带钢进行热轧过程中，控制带钢的加热炉出炉温度在1220℃到1240℃之间，热轧粗轧温度在1050℃到1090℃之间；在带钢进行冷轧酸轧过程中，控制乳化液浓度在2.5％到3.0％之间，其中，所述乳化液的稳定系数在0.4到0.5之间；在带钢进行冷轧镀锌过程中，控制退火段的均热温度在790℃到810℃之间。该方法能够有效地改善外板合金化条纹缺陷，提高钢板质量。
Description
技术领域
本发明涉及镀锌合金技术领域，尤其涉及一种合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法。
背景技术
合金化热镀锌(Galvaned Alloying Steel，简称GA)产品以优良的焊接性能、可涂装性能及高耐蚀性能，广泛地应用在汽车白车身上，相较普通热镀锌(GI)产品，GA产品表面质量控制难度更大，基板上极为微小的瑕疵则会影响锌铁合金化扩散过程从而出现‘放大’效应。
条纹是GA外板表面出现的疑难缺陷，缺陷一般沿钢板纵向分布,宏观观察结果为纵向条纹呈通卷出现,且分布于整个板宽方向；条纹明暗相间,明暗分界较明显,明处条纹比正常基板偏白,条纹宽度一般在10～30mm之间。热轧原料粗糙度(氧化铁皮)、冷轧轧制工艺控制不当等导致钢板轧制压力不均匀，基板在退火过程中表面局部晶粒没有完全回复再结晶等均可影响锌铁扩散进程从而产生纵向条纹。缺陷在成品出来之后不能经过再加工解决，打磨和冲压后更加明显，这会严重影响产品的抗腐蚀、涂装及焊接等性能。因此，如何有效控制GA外板纵向条纹的产生，是GA汽车外板生产的一大难题。
发明内容
本申请实施例通过提供了一种合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法，能够有效地改善外板合金化条纹缺陷，提高带钢质量。
第一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：
一种合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法，包括：
在带钢进行热轧过程中，控制带钢的加热炉出炉温度在1220℃到1240℃之间，热轧粗轧温度在1050℃到1090℃之间；在带钢进行冷轧酸轧过程中，控制乳化液浓度在2.5％到3.0％之间，其中，所述乳化液的稳定系数在0.4到0.5之间；在带钢进行冷轧镀锌过程中，控制退火段的均热温度在790℃到810℃之间。
优选地，所述方法还包括：在带钢进行冷轧酸轧过程中，控制轧制段中的最后一个机架的轧制力≥4.5MN/mm。
优选地，在带钢进行热轧过程中，控制轧制机对带钢进行预设润滑流量的轧制润滑。
优选地，所述预设润滑流量在80ml/min到120ml/min之间。
优选地，所述方法还包括：控制热轧工序中加热炉内带钢在炉时间在150min到240min之间。
优选地，所述方法还包括：在带钢进行冷轧酸轧过程中，控制带钢的酸洗速度在150m/min到200m/min之间，冷轧轧制速度小于或等于1000m/min。
优选地，所述方法还包括：在带钢进行冷轧镀锌过程中，控制炉鼻子露点温度在-30℃到-40℃之间。
优选地，所述方法还包括：在带钢进行冷轧镀锌过程中，控制镀锌段合金化温度为490℃到510℃之间。
优选地，热轧工序中粗轧机包括R1轧机与R2轧机，所述方法还包括：控制所述R1轧机开启1道次除鳞水；控制所述R2轧机开启H道次除鳞水，其中，H为自然数，H≥4。
优选地，所述热轧工序中精轧机除鳞集管高度在110mm到130mm之间，所述方法还包括：控制所述精轧机的除鳞压力在22MPa到24MPa之间，终轧温度在910℃到930℃之间。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的条纹缺陷的控制方法，包括：在热轧工序中，控制带钢的加热炉出炉温度在1220℃到1240℃之间，热轧粗轧温度在1050℃到1090℃之间，通过提高加热温度，增加加热时长，并采用高温轧制，改善了铁皮在轧制时的延塑性，更有利于破碎去除氧化铁皮。在冷轧酸轧工序中，控制乳化液浓度在2.5％到3.0％之间，乳化液的稳定系数稳定在0.4到0.5之间，通过适当地提高乳化液稳定系数，使得冷轧过程中轧制力分布更加均匀，钢板表面具有更高的平整度，一定程度上避免条纹缺陷的产生。在冷轧镀锌工序中，控制退火段的均热温度在790℃到810℃之间，在保证钢板性能的同时，避免钢板表层存在未充分恢复再结晶的局部晶粒，有效地避免了纵向条纹的产生。本申请从热轧氧化铁皮、改善轧制过程受力均匀性、退火过程充分再结晶等缺陷产生机制出发，在热轧工序采用高温出钢控制加热时长，酸轧工序采用调整乳化液浓度以及乳化液稳定系数，改善轧制过程受力均匀性，镀锌工序控制退火段的均热温度，对缺陷进行全流程综合控制和调控，大大地消除了合金化热镀锌钢板条纹缺陷，使得外板表面质量得到了显著提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法的流程图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供了一种合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法，能够有效地改善外板合金化条纹缺陷，提高钢板质量。
本申请实施例的技术方案总体思路如下：
一种合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法，包括：在带钢进行热轧过程中，控制带钢的加热炉出炉温度在1220℃到1240℃之间，热轧粗轧温度在1050℃到1090℃之间；在带钢进行冷轧酸轧过程中，控制乳化液浓度在2.5％到3.0％之间，其中，所述乳化液的稳定系数在0.4到0.5之间；在带钢进行冷轧镀锌过程中，控制退火段的均热温度在790℃到810℃之间。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
第一方面，本发明实施例提供的一种合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法，具体来讲，如图1所示，所述方法包括以下步骤S101至步骤S103。
步骤S101，在带钢进行热轧过程中，控制带钢的加热炉出炉温度在1220℃到1240℃之间，热轧粗轧温度在1050℃到1090℃之间；
步骤S102，在带钢进行冷轧酸轧过程中，控制乳化液浓度在2.5％到3.0％之间，其中，所述乳化液的稳定系数在0.4到0.5之间；
步骤S103，在带钢进行冷轧镀锌过程中，控制退火段的均热温度在790℃到810℃之间。需要说明的是，本申请针对的钢板可以是BH钢，即烘烤硬化热镀锌板，当然，还可以是其他种类的钢板。
在具体实施过程中，热轧采用高温出炉工艺，控制带钢的加热炉出炉温度在1220℃到1240℃之间，热轧粗轧温度在1050℃到1090℃之间，热轧采用高温出炉工艺，粗轧采取高温轧制，有利于改善了铁皮在轧制时的延塑性，更有利于破碎去除氧化铁皮。另外，控制热轧工序中加热炉内带钢在炉时间可以在150min到240min之间。
本申请从钢板表面纵向条纹缺陷的产生机制出发，通过高温轧制的方式，消除掉钢板表面已形成的氧化铁皮，在后续加工工艺中，避免了氧化铁皮对钢板表面质量的影响，实现控制钢板表面条纹缺陷的目的。
举例来说，带钢的加热炉出炉温度为1225℃、1230℃或1135℃，热轧粗轧温度为1060℃、1070℃或1080℃，加热炉加热时长为160min、170min或180min。
在具体实施例中，控制乳化液浓度在2.5％到3.0％之间，乳化液的稳定系数(ESI)稳定在0.4到0.5之间。这里的乳化液浓度是指分散在乳化液中的油含量浓度，当乳化液浓度太高,容易产生打滑和振动现象，浓度太低,会造成轧制力过大，轧辊磨损快，因此设置合适范围的乳化液浓度可以使得冷轧过程中轧制力更加稳定，产生的条纹缺陷更少。适当提高乳化液稳定系数，有利于冷轧过程中轧制力分布均匀，有效提高钢板轧制的质量。
举例来说，乳化液浓度为2.6％、2.7％或2.8％，乳化液的稳定系数为0.45或0.46。
进一步地，为了提高钢板表面平整度，该控制方法还可以包括：在带钢进行冷轧酸轧过程中，控制轧制段中的最后一个机架的轧制力≥4.5MN/mm。增加末机架轧制力，可起到控制钢板平整的效果，对钢板的表面状态有一定改善效果。
举例来说，轧制段中的最后一个机架的轧制力为5MN/mm或5.5MN/mm。
进一步地，为了减少热轧过程轧辊与轧件之间的摩擦系数，降低轧制力，在带钢进行热轧过程中，控制轧制机对带钢进行预设润滑流量的轧制润滑，其中，预设润滑流量可以控制在80ml/min到120ml/min之间。
在一种实施方式中，在检测到带钢头部进入精轧机F1时，控制精轧机F2、精轧机F3、精轧机F4以及精轧机F5开启轧制润滑。或者是，在检测到带钢头部进入精轧机F2时，精轧机F2、精轧机F3、精轧机F4以及精轧机F5开启轧制润滑。可以理解的是，这里的润滑液可以是任意一种适用于精轧润滑控制的液体，本申请不作限定。
举例来说，预设润滑流量为85ml/min、90ml/min、100ml/min或110ml/min。
在具体实施例中，在带钢进行冷轧镀锌过程中，控制退火段的均热温度在790℃到810℃之间，可以保证产品性能的同时，避免基板在退火过程中表面局部晶粒没有完全恢复再结晶，以至于影响了锌铁扩散进程，从而产生纵向条纹。
在具体实施例中，热轧工序中粗轧机包括R1轧机与R2轧机，控制方法还包括：控制R1轧机开启1道次除鳞水；控制R2轧机开启H道次除鳞水，其中，H为自然数，H≥4。
举例来说，粗轧采用“1+5”模式，也就是，控制R1轧机开启1道次除鳞水；控制R2轧机开启5道次除鳞水。相比于传统的除鳞方式，本申请通过增加多道次除鳞，提高了对一次氧化铁皮的去除效果。
当然，作为其他可选地实施例，粗轧还可以采用“1+6”模式、“1+7”模式等。
进一步地，为了有效地清除掉钢板表面氧化铁皮，热轧工序中精轧机除鳞集管高度可以设置在110mm到130mm之间，控制方法还可以包括：控制精轧机的除鳞压力在22MPa到24MPa之间，终轧温度在910℃到930℃之间。其中，终轧温度是指热轧板带离开最后一道精轧机时的温度。
本申请通过将除鳞集管高度设置在110mm到130mm之间，并提高除鳞压力，加强除鳞效果，可以有效地提高对二次氧化铁皮的去除效果。举例来说，除鳞压力为23MPa或24MPa，终轧温度为915℃或920℃。
在冷轧酸轧工序中，控制酸洗段的酸洗速度在150m/min到200m/min之间，冷轧轧制速度≤1000m/min。举例来说，酸洗速度为160m/min、170m/min、180m/min或190m/min，轧制速度为900m/min或800m/min。
冷轧镀锌工序主要包括清洗段、退火段和镀锌段，在冷轧镀锌工序中，控制清洗段对带钢进行清洗，使得清洗后带钢表面残油≤450mg/m2，表面残铁≤450mg/m2。。
进一步地，在带钢进行冷轧镀锌过程中，控制炉鼻子露点温度在-30℃到-40℃之间。本申请采用对炉鼻子区域气氛、露点进行精确控制，有效地避免加湿气流和氧化性气氛对钢板和锌液的局部氧化，也就一定程度上避免了合金化条纹缺陷的形成。
举例来说，将退火段露点温度控制在-32℃或-38℃。
进一步地，为了有效地防止锌液氧化膜带入，在冷轧镀锌工序中，控制镀锌段合金化温度在490℃到510℃之间。通过对合金化温度进行精确控制，增加锌铁合金反应进程，避免合金化不均。举例来说，合金化温度为495℃或500℃。
本申请提供的合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法，从热轧氧化铁皮、轧制过程受力均匀性、退火过程充分再结晶等缺陷的产生机制出发，来进行全流程综合控制和调控，大大地消除了合金化条纹缺陷，外板表面质量得到了显著提升。
基于本申请提供的控制方法，下述公开了3个实施例以及3个对比例，以便于对本申请提供的控制方法实现的改进效果进行直观地展示。实施例和对比例的各工序工艺参数及制得的合金化镀锌板条纹情况如表1-2所示，下述表1为热轧-酸洗工序中的工艺参数：
表1
下述表2为冷轧-镀锌工序中的工艺参数：
表2
上表2中，纵向按照分级分为3级，0-3级，其中0级：代表无条纹，可以放行；1级：轻微条纹，打磨或冲盆后可见，极个别用户可以放行；2级：条纹稍重，3级：严重通卷条纹。条纹达到2级以上，严禁放行。
表1中的实施例与表2中的实施例相对应，表1中的对比例与表2中的对比例相对应，即表1实施例1即为表2中的实施例1，以此类推，表1对比例1即为表2中的对比例1。
从表1-2中可以看出，在出炉温度越低、粗轧温度越小、R2除鳞道次更少、轧制速度越大、乳化液浓度越小、乳化液稳定系数越小、S5机架(即最后一个机架)轧制力越小的情况下，条纹程度等级更高。反之，在出炉温度、加热温度、粗轧温度、R2除鳞道次、精轧除鳞集管高度、精轧除鳞压力、F2-F5轧制润滑流量、终轧温度、酸洗速度、轧制速度、乳化液浓度、乳化液稳定系数、S5机架轧制力、退火均热温度、炉鼻子露点以及合金化温度均靠近或均处于本申请给出的范围内时，条纹程度等级就越低。
通过对比试验可以得出，采用本申请汽车外板用合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法，大大地消除了合金化条纹缺陷，外板表面质量得到了显著提升。
综上所述，通过本发明实施例提供的汽车外板用合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法，从热轧氧化铁皮、改善轧制过程受力均匀性、退火过程充分再结晶等缺陷的产生机制出发，对钢板条纹缺陷进行改善。在热轧工序提高加热温度，采用高温轧制，改善了铁皮在轧制时的延塑性，更有利于破碎去除氧化铁皮；在酸轧工序采用调整乳化液浓度以及乳化液稳定系数，改善轧制过程受力均匀性；在冷轧镀锌工序中，控制退火段的均热温度，避免钢板表层存在未充分恢复再结晶的局部晶粒，有效地避免了纵向条纹的产生。从而对全流程工序采取综合控制，基本消除了纵向条纹缺陷，外板表面质量得到了显著提升。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种合金化热镀锌钢板条纹缺陷的控制方法，其特征在于，包括：
在带钢进行热轧过程中，控制带钢的加热炉出炉温度在1220℃到1240℃之间，热轧粗轧温度在1050℃到1090℃之间；
在带钢进行冷轧酸轧过程中，控制乳化液浓度在2.5％到3.0％之间，其中，所述乳化液的稳定系数在0.4到0.5之间；
在带钢进行冷轧镀锌过程中，控制退火段的均热温度在790℃到810℃之间。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在带钢进行冷轧酸轧过程中，控制轧制段中的最后一个机架的轧制力≥4.5MN/mm。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在带钢进行热轧过程中，控制轧制机对带钢进行预设润滑流量的轧制润滑。
4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述预设润滑流量在80ml/min到120ml/min之间。
5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
控制热轧工序中加热炉内带钢在炉时间在150min到240min之间。
6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在带钢进行冷轧酸轧过程中，控制带钢的酸洗速度在150m/min到200m/min之间，冷轧轧制速度小于或等于1000m/min。
7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在带钢进行冷轧镀锌过程中，控制炉鼻子露点温度在-30℃到-40℃之间。
8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在带钢进行冷轧镀锌过程中，控制镀锌段合金化温度为490℃到510℃之间。
9.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，热轧工序中粗轧机包括R1轧机与R2轧机，所述方法还包括：
控制所述R1轧机开启1道次除鳞水；
控制所述R2轧机开启H道次除鳞水，其中，H为自然数，H≥4。
10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述热轧工序中精轧机除鳞集管高度在110mm到130mm之间，所述方法还包括：
控制所述精轧机的除鳞压力在22MPa到24MPa之间，终轧温度在910℃到930℃之间。
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