RU2690866C2 - Способ изготовления горячеплакированного стального листа с использованием горячей прокатки, холодной прокатки без травления и низкого отжига - Google Patents

Способ изготовления горячеплакированного стального листа с использованием горячей прокатки, холодной прокатки без травления и низкого отжига Download PDF

Info

Publication number
RU2690866C2
RU2690866C2 RU2016152001A RU2016152001A RU2690866C2 RU 2690866 C2 RU2690866 C2 RU 2690866C2 RU 2016152001 A RU2016152001 A RU 2016152001A RU 2016152001 A RU2016152001 A RU 2016152001A RU 2690866 C2 RU2690866 C2 RU 2690866C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolling
hot
steel sheet
temperature
layer
Prior art date
Application number
RU2016152001A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016152001A (ru
RU2016152001A3 (ru
Inventor
Цзюнь Ли
Нин ТАНЬ
Цингэ МЭН
Чуан ГУАНЬ
Лянцюань ШИ
Сяомин ХЭ
Original Assignee
Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд. filed Critical Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Publication of RU2016152001A publication Critical patent/RU2016152001A/ru
Publication of RU2016152001A3 publication Critical patent/RU2016152001A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2690866C2 publication Critical patent/RU2690866C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
    • C23C2/0222—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating in a reactive atmosphere, e.g. oxidising or reducing atmosphere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0273—Final recrystallisation annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0278—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular surface treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
    • C23C2/0224—Two or more thermal pretreatments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/024—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by cleaning or etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/40—Plates; Strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F17/00—Multi-step processes for surface treatment of metallic material involving at least one process provided for in class C23 and at least one process covered by subclass C21D or C22F or class C25
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/14—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
    • C23G1/19—Iron or steel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Изобретение относится к изготовлению горячеплакированного стального листа. Способ включает горячую прокатку на стане горячей прокатки, холодную прокатку без травления на стане холодной прокатки, низкий отжиг в печи восстановления в среде восстановительного газа, нанесение покрытия методом горячего погружения. На стадии горячей прокатки после дефосфоризации горячекатаный стальной лист последовательно подвергают черновой прокатке на стане грубой прокатки, чистовой прокатке на стане чистовой прокатки, охлаждению с помощью охлаждающего устройства, и наматыванию с помощью моталки, при этом толщину слоя окислов железа на поверхности листа уменьшают путем снижения температуры выпуска и увеличения скорости прокатки, причем одновременно регулируют скорость охлаждения после прокатки и температуру наматывания. На стадии холодной прокатки оптимизируют параметры низкотемпературного процесса прокатки и используют смазывающе-охлаждающую жидкость. На стадии низкого отжига в печь восстановления вводят восстановительный газ, регулируют температуру и время восстановления, причем температура восстановления составляет 500-1000°С, время восстановления составляет 60-300 сек, а восстановительный газ представляет собой смесь Нили СО с инертным газом, в котором концентрация Нили СО не ниже 3%, при этом слой окислов железа частично восстанавливают в железистый металл, после чего стальной лист охлаждают до температуры погружения стального листа в ванну с расплавом металла на стадии нанесения покрытия. Благодаря исключению процесса травления изобретение позволяет быстро, высокоэффективно и экологически чисто изготовить горячеплакированный стальной лист, при этом обеспечивает возможность контролировать структуру слоя окислов железа на поверхности горячекатаного стального листа и повышение адгезионной прочности слоя окислов железа при уменьшении его толщины. 14 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., 5 пр.

Description

Настоящее изобретение относится к способу изготовления горячеплакированного стального листа и, в частности, к способу изготовления горячеплакированного стального листа с использованием горячей прокатки, прямой холодной прокатки без травления и низкого восстановительного отжига.
Уже долгие годы производство холоднокатаных оцинкованных горячим способом стальных листов осуществляется по следующей традиционной технологии: сначала горячекатаный лист подвергают обработке на участке кислотного травления для удаления слоя окислов железа на поверхности горячекатаного листа, выполняют деформацию холодной прокаткой до надлежащей толщины, после чего после обезжиривания путем промывки щелочным раствором выполняют оцинковку методом горячего погружения, а затем проводят низкий отжиг, завершая горячую гальванизацию.
Этот традиционный процесс производства горячеоцинкованного стального листа имеет ряд недостатков: длительность процесса, низкая производительность обработки и загрязнение окружающей среды в результате использования процедуры травления, которая является самой большой проблемой для металлургических предприятий с точки зрения энергосбережения и охраны окружающей среды. Кроме того, удаление большого количества оксидов железа в процессе травления приводит к низкому выходу годной продукции, а высокие требования к производственному оборудованию в связи с использованием сильнодействующих агрессивных кислот и таких стадий, как обработка отработанной кислотой и т.п., приводят к увеличению затрат на производство и техническое обслуживание. Таким образом, разработка производственного процесса для изготовления стальных листов, оцинкованных горячим способом без использования травления - это давняя мечта руководителей производственных предприятий, осуществляющих нанесение покрытий на поверхности стальных листов, и имеет существенное значение для устойчивого развития металлургических предприятий.
Известен способ изготовления горячекатаного стального листа, оцинкованного горячим способом без травления, см. US 6258186 В1 и KR 100905653 В1. Основной принцип указанного способа состоит в замене операции травления на использование восстановительного газа, например - водорода для уменьшения слоя окислов железа на поверхности горячекатаного стального листа; тем не менее, так как скорость уменьшения слоя окислов железа меньше, чем при использовании травления, затягивается работа всей производственной линии; и для того, чтобы увеличить скорость уменьшения слоя железа, предусмотрено уменьшение содержания оксида железа в окислах не менее чем на 20% путем регулирования скорости охлаждения в процессе намотки горячекатаного листа. Так как количество оксида железа легко уменьшить, но эффект от этого весьма ограничен, темп сокращения и эффективность по-прежнему ограничивают развитие всей технологии.
Относительно исследований по пригодности к использованию окислов железа на поверхности горячекатаного листа, патент JP 06-033449 раскрывает способ изготовления стального листа с «прочной окалиной», в котором слой окислов на поверхности, в основном, состоит из магнитной окиси железа и имеет плотную структуру; слой окислов деформируется вместе со стальным листом и не отслаивается в ходе последующего процесса деформации с глубокой обработкой, что позволяет использовать технологию со слоем окислов железа, исключающую последующую холодную прокатку.
Известны способы получения стальных листов без травления для изготовления автомобильных рам, в которых технологический процесс горячей прокатки управляется таким образом, чтобы слой окислов на поверхности горячекатаного листа, в основном, состоял из магнитной окиси железа, CN201010235928.X, CN201010298939.2A, CN200710010183.5A, CN201010010116.5A, CN201010209526.2A, CN201010189410.7A и CN200510047958.7A. Вышеуказанные документы описывают технику непосредственного использования горячекатаного стального листа со слоем окислов железа, при этом деформация горячекатаного листа со слоем окислов железа представляет собой сгибание, исключая деформацию холодной прокаткой или последующее горячее цинкование или покрытие другим сплавом.
Задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления горячеплакированного стального листа посредством горячей прокатки, прямой холодной прокатки без травления и низкого восстановительного отжига, обеспечивающего быстрое, высокоэффективное, недорогое и экологически чистое производство горячеплакированного стального листа за счет исключения некоторых стадий, в частности, травления и связанных с ним процедур. При этом слой окислов железа на поверхности горячекатаного стального листа имеет состав, в который входят, в основном, Fe3O4 и FeO, и он тоньше, а горячекатаный стальной лист подвергают холодной прокатке и нанесению покрытия методом горячего погружения вместе со слоем окислов железа.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления горячеплакированного стального листа, включающем горячую прокатку на стане горячей прокатки, холодную прокатку без травления на стане холодной прокатки, низкий отжиг в печи восстановления в среде восстановительного газа, нанесение покрытия методом горячего погружения, на стадии горячей прокатки после дефосфоризации горячекатаный стальной лист последовательно подвергают черновой прокатке на стане грубой прокатки, чистовой прокатке на стане чистовой прокатки, охлаждению с помощью охлаждающего устройства, и наматыванию с помощью моталки, при этом толщина слоя окислов железа на поверхности листа уменьшается за счет снижения температуры выпуска и увеличения скорости прокатки, причем одновременно регулируют скорость охлаждения после прокатки и температуру наматывания, чтобы контролировать структуру слоя окислов железа на поверхности горячекатаного стального листа, повысить адгезионную прочность слоя окислов железа и уменьшить его толщину; на стадии холодной прокатки оптимизируют параметры низкотемпературного процесса прокатки, такие как давление прокатки, натяжение, скорость деформации и количество проходов, при этом происходит пластическая деформация слоя окислов железа вместе с подложкой, кроме того используют смазывающе-охлаждающую жидкость, при этом достигается высокое качество поверхности и надлежащая форма стального листа со слоем окислов железа на его поверхности; на стадии низкого отжига в печь восстановления вводят восстановительный газ, регулируют температуру и время восстановления, причем температура восстановления составляет 500-1000°С, время восстановления составляет 60-300 сек, а восстановительный газ представляет собой смесь Н2 или СО с инертным газом, в котором концентрация Н2 или СО не ниже 3%, при этом слой окислов железа частично восстанавливается в железистый металл, после чего стальной лист охлаждают до температуры, при которой допускается погружение стального листа в ванну с расплавом металла; на стадии нанесения покрытия методом горячего погружения стальной лист погружают в ванну с расплавом металла и выдерживают в течение нескольких секунд для завершения процесса горячего плакирования.
После стадии холодной прокатки способ может дополнительно включать стадию обезжиривания в промывочной машине с использованием щелочного обезжиривающего состава, при этом удаляются масляные пятна и пыль, оставшиеся на поверхности листа после его холодной прокатки, промывки и сушки.
На стадии горячей прокатки температура выпуска может составлять 1100-1250°С, преимущественно 1150-1200°С, наиболее преимущественно 1170 или 1200°С, конечная температура прокатки может составлять 800-900°С, преимущественно 840-870°С, наиболее преимущественно 850 или 860°С, температура наматывания может составлять 550-600°С, преимущественно 550-570°С, наиболее преимущественно 550 или 560°С, скорость прокатки может составлять 8-20 м/сек, преимущественно 14-18 м/сек, наиболее преимущественно 17 или 18 м/сек, а скорость охлаждения после прокатки может составлять 7-30°С/сек, преимущественно 15-20°С/сек, наиболее преимущественно 19 или 20°С/сек.
На стадии горячей прокатки толщина полученного горячекатаного стального листа может составлять 1.0-6.0 мм, преимущественно 1.5-4 мм, средняя толщина слоя окислов железа на поверхности горячекатаного стального листа может составлять 5-10 мкм, слой окислов железа может иметь состав, в который входят, в основном, Fe3O4 и FeO, причем масса Fe3O4 составляет не менее 50%, преимущественно -не менее 65%.
На стадии холодной прокатки прокатку могут выполнять в 1 или 2 прохода, преимущественно в 1 проход, а скорость деформации на каждом проходе могут поддерживать в диапазоне 1.0-90%, преимущественно - в диапазоне 50-80%; в качестве смазочно-охлаждающей жидкости может быть использована эмульсия или вода, при этом в качестве эмульсии может быть использована деионизированная вода или пальмовое масло, а степень обжатия при холодной прокатке могут поддерживать в диапазоне 1.0-90%, преимущественно 50-80%.
На стадии низкого отжига температура восстановления может составлять 500-1000°С, преимущественно 750-950°С, наиболее преимущественно 800°С, 850°С или 900°С, время восстановления может составлять 60-300 сек, а восстановительный газ может представлять собой смесь Н2 или СО с инертным газом, в котором концентрация Н2 или СО не ниже 3%. При этом время выдержки может составлять 120-300 сек, преимущественно 180, 240 или 300 сек, а концентрация Н2 или СО может составлять составляет 10-75%, преимущественно 15%, 25% или 30%. На стадии низкого отжига Н2 или СО, не участвующие в реакции, могут быть переработаны.
После нанесения покрытия методом горячего погружения может быть получен горячеплакированный стальной лист, покрытый чистым цинком, или сплавом цинка алюминия и магния, или сплавом цинка и алюминия, или сплавом алюминия и кремния.
Способ изготовления стального листа, плакированного горячим способом, с использованием горячей прокатки, прямой холодной прокатки без травления, а также низкого отжига, согласно настоящему изобретению, по сравнению с традиционными процессами, исключает процедуру травления; способ представляет собой короткий и высокоэффективный процесс, результаты которого удовлетворяют фактические потребности; по сравнению с традиционными методами гальванизации, данный способ не включает в себя процедуру травления для удаления слоя окислов железа, и не подразумевает использования какой-либо агрессивной среды, такой как соляная или серная кислота, и поэтому принципиально решает серьезную проблему загрязнения окружающей среды; настоящее изобретение может использоваться для выпуска стального листа с различными характеристиками толщины, особенно горячеплакированного стального листа с высокими значениями толщины; получаемый в результате стальной лист особенно хорошо подходит для случаев, когда требования к качеству поверхности не высоки, и при этом есть также определенные требования к коррозионной стойкости и механическим свойствам, в различных областях, таких как конструкционная сталь, сталь для строительства объектов электроэнергетики, сталь для строительства автомагистралей и различных мостовых ограждений, строительства складов и фабрик.
В дальнейшем сущность изобретения поясняется подробным описанием примеров конкретного исполнения со ссылками на чертежи, на которых изображено:
на Фиг. 1 - схема технологического маршрута способа изготовления горячеплакированного стального листа методом горячей прокатки, прямой холодной прокатки без травления и низкого восстановительного отжига;
на Фиг. 2 - металлографическая микрофотография сечения поверхности слоя окислов железа, полученного путем обработки горячекатаного стального листа посредством 50% холодной прокатки в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения;
На Фиг. 3 - фотография морфологии поверхности слоя окислов железа, полученного путем обработки горячекатаного стального листа посредством 50% холодной прокатки в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения;
На Фиг. 4 - фотография, сделанная при сканировании сечения оцинкованного листа, полученного в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения;
На Фиг. 5 - фотография поверхности покрытия оцинкованного стального листа, полученной в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения после изгиба на 180°С;
На Фиг. 6 - фотография, сделанная при сканировании поверхности стального листа, плакированного сплавом цинка, алюминия и магния, полученной в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения.
Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено следующими частными конкретными примерами его осуществления.
Задача, поставленная перед изобретением, решена с помощью способа изготовления горячеплакированного стального листа с использованием горячей прокатки, прямой холодной прокатки без травления, обезжиривания в промывочной машине и низкого восстановительного отжига, в котором выполняют следующие стадии способа в названной последовательности:
- (1) горячая прокатка на стане горячей прокатки: после дефосфоризации горячекатаного листа 1 его последовательно подвергают черновой прокатке на стане 2 грубой прокатки, чистовой прокатке на стане 3 чистовой прокатки, охлаждению с помощью охлаждающего устройства 4, и наматыванию с помощью моталки 5; при этом толщина слоя окислов железа на поверхности стального листа уменьшается за счет снижения температуры выпуска и увеличения скорости прокатки; скорость охлаждения после прокатки и температуру наматывания регулируют, чтобы контролировать структуру слоя окислов железа на поверхности горячекатаного стального листа, повысить адгезионную прочность слоя окислов железа и уменьшить его толщину. Таким образом, получают горячекатаный стальной лист, который тоньше и имеет определенную структуру слоя окислов железа, что не только позволяет увеличить скорость восстановления до полного восстановления, но также предотвращает отслаивание слоя окислов железа в процессе холодной прокатки вместе с горячекатаным стальным листом;
- (2) холодная прокатка без травления на стане 11 холодной прокатки: горячекатаный лист подвергают холодной прокатке вместе со слоем окислов железа и раскатывают до нужной толщины в соответствии с потребностями; параметры прокатки корректируют в ходе процесса, при этом надлежащая пластическая деформация слоя окислов железа вместе с подложкой происходит за счет оптимизации параметров низкотемпературного процесса прокатки, таких как давление прокатки, натяжение, скорость деформации и количество проходов прокатки; кроме того, используют смазывающе-охлаждающую жидкость, в качестве которой используют эмульсию или чистую воду, при этом достигается высокое качество поверхности и надлежащая форма стального листа со слоем окислов железа на его поверхности, без таких дефектов, как отслоение и прилипание ролика;
- (3) обезжиривание в промывочной машине 6: используют щелочной обезжиривающий состав для удаления масляных пятен и пыли, оставшихся на поверхности в процессе холодной прокатки, промывки и сушки. Если в качестве смазочно-охлаждающей жидкости в процессе холодной прокатки используется чистая вода, использовать щелочной обезжириватель в этом процессе нет необходимости;
- (4) низкого восстановительный отжиг в печи восстановления в среде восстановительного газа: стальной лист помещают в печь восстановления, при этом он проходит через секцию 7 нагрева и секцию 8 восстановления, в которую для основательного уменьшения слоя окислов железа вводят восстановительный газ, регулируя температуру в пределах 500-1000°С и время восстановления в течение 60-300 сек, при этом восстановительный газ представляет собой смесь Н2 или СО с инертным газом, в котором концентрация Н2 или СО не ниже 3%, после чего стальной лист охлаждают до температуры, как правило, около 460°С, в секции 9 охлаждения для дальнейшего погружения стального листа в ванну с расплавом металла;
- (5) нанесение покрытия методом горячего погружения: стальной лист с остаточным слоем окислов железа погружают в ванну 10 с расплавом металла для нанесения покрытия и выдерживают его в течение нескольких секунд для завершения процесса горячего плакирования.
После ряда многократных экспериментов и расчетов, на описанной выше стадии (1), температуру выпуска было решено поддерживать в пределах диапазона 1100-1250°С, конечную температуру прокатки - в пределах диапазона 800-900°С, температуру наматывания - в пределах диапазона 550-600°С, скорость прокатки - в пределах диапазона 8-20 м/сек, а скорость охлаждения после прокатки - в пределах диапазона 7-30°С/сек. Предпочтительно, температура выпуска должна составлять 1150-1200°С, конечная температура прокатки - 840-870°С, температура наматывания - 550-570°С, скорость прокатки - 14-18 м/сек, а скорость охлаждения после прокатки - 15-20°С/сек. Более предпочтительно, температура выпуска должна составлять 1170°С или 1200°С, конечная температура прокатки - 850°С или 860°С, температура наматывания -550°С или 560°С, скорость прокатки - 17 м/сек или 18 м/сек, а скорость охлаждения после прокатки - 19°С/сек или 20°С/сек. Вышеупомянутые контролируемые значение обеспечивают толщину полученного горячекатаного стального листа в пределах 1.0-6 мм, предпочтительно, 1,5 - 4 мм, что значительно тоньше, чем в предшествующем уровне техники, а средняя толщина слоя окислов железа на поверхности горячекатаного стального листа составляет 5-10 мкм (средняя толщина слоя окислов железа на поверхности горячекатаного листа представляет собой результат деления суммы толщин слоя окислов железа, замеренных в точках измерения в показательных позициях, таких как передняя часть, средняя часть, задняя часть, боковая часть и т.д. горячекатаного листа, причем в каждой позиции принимаются, по меньшей мере, три точки по общему количеству точек). Слой окислов железа имеет состав, в который входят, в основном, Fe3O4 и FeO, причем масса Fe3O4 составляет не менее 50%, предпочтительно не менее 65%. Таким образом, слой окислов железа имеет меньшую толщину, что благоприятно сказывается на восстановлении, обеспечивает хорошую силу сцепления и облегчает холодную прокатку вместе с этим слоем.
На стадии (2) в качестве эмульсии используют деионизированную воду или пальмовое масло, а степень обжатия при холодной прокатке составляет 1.0-100%, предпочтительно 50-80%. Прокатка выполняется в 1 или 2 прохода, а скорость деформации на каждом проходе контролируется на 1.0-100%. Более предпочтительно, чтобы прокатка выполнялась в 1 проход, а скорость деформации поддерживалась в диапазоне 50-80%.
Хорошая пластическая деформация слоя окислов железа вместе с подложкой происходит без таких явлений, как отслоение и прилипание ролика в ходе процесса холодной прокатки.
На стадии (4) восстановительный газ представляет собой смесь Н2 или СО с инертным газом, в котором концентрация Н2 или СО не ниже 3%. Предпочтительно, чтобы температура восстановления составляла 750-950°С, время выдержки - 120-300 сек, а концентрация Н2 или СО - 10-75%. Более предпочтительно, чтобы температура восстановления составляла 800°С, 850°С или 900°С, время выдержки составляло 180 сек, 240 сек или 300 сек, а концентрация Н2 или СО составляла 15%, 25% или 30%.
На стадии (4) слой окислов железа сокращается, практически, до чистого железа, что улучшает восстановление металла; кроме того, восстановительный газ Н2 или СО окисляется в H2O или CO2, которые не вызывают вторичное загрязнение окружающей среды, а Н2 или СО, не участвующие в реакции, зацикливают.
На стадии (5) после нанесения покрытия методом горячего погружения получают горячеплакированный стальной лист, покрытый чистым цинком, или сплавом цинка алюминия и магния, или сплавом цинка и алюминия, или сплавом алюминия и кремния.
Технологический процесс изготовления горячеплакированного стального листа, с использованием прямой холодной прокатки без травления, восстановления и горячей гальванизации с использованием настоящего изобретения подробно описан ниже путем приведения вариантов его осуществления со ссылками на чертежи.
Пример 1.
Горячекатаный стальной лист нагревали до 1200°С, выдерживали в печи в течение 180 мин, при этом температура выпуска составляла 1100°С, и подвергали дефосфоризации с использованием воды под высоким давлением. После дефосфоризации горячекатаного стального листа его последовательно подвергали черновой прокатке, вторичной дефосфоризации с использованием воды под высоким давлением и чистовой прокатке, при этом начальная температура чистовой прокатки составляла 980°С, конечная температура чистовой прокатки - 870°С, температура наматывания - 600°С, скорость прокатки - 20 м/сек, скорость охлаждения после прокатки - 8°С/сек, толщина полученного горячекатаного листа составила 3,6 мм, а средняя толщина слоя окислов железа на поверхности составила около 8 мкм, с содержанием магнитной окиси железа, по меньшей мере, 50%. Используя в качестве смазывающего вещества эмульсию или чистую воду, горячекатаный стальной лист подвергали холодной прокатке вместе со слоем окислов железа, раскатывая до толщины 1,8 мм с коэффициентом деформации 50%, промывали с использованием щелочного раствора, при этом, если для смазки в ходе прокатки была использована чистая вода, щелочная промывка не требуется, а стальной лист промывается только горячей водой. Промытый стальной лист обдували воздухом досуха, а затем помещали в печь восстановления и восстанавливали при температуре восстановления 1000°С в течение 60 сек при концентрации водорода 20%, после чего стальной лист охлаждали до температуры, примерно, 460°С, а затем погружали в ванну с расплавом металла и выдерживали в ней в течение 3 сек для завершения процесса горячего цинкования, В результате получили оцинкованный стальной лист толщиной около 1,8 мм.
Металлографическая микрофотография поверхности сечения слоя окислов железа, полученного путем обработки горячекатаного листа методом 50% холодной прокатки согласно Примеру 1, показана на Фиг. 2; толщина слоя окислов железа уменьшается, и слой окислов становится прерывистым, но ни одного признака явного отслаивания или вжатия в подложку на слое окислов железа не замечено. Фотография морфологии поверхности слоя окислов железа показана на Фиг. 3, а оксид, т.е. слой окислов железа, распределяется в форме полосы в направлении прокатки и становится прерывистым при распределении. Фотография, сделанная при сканировании сечения оцинкованного листа, полученного в Примере 1, показана на Фиг. 4; слой окислов железа тщательно восстанавливается без очевидных остатков слоя окислов железа. Фотография поверхности покрытия после того, как оцинкованный лист был согнут на 180°, показана на Фиг. 5; адгезионная прочность гальванического покрытия находится на хорошем уровне, без явного растрескивания или отслаивания.
Пример 2
Горячекатаный стальной лист нагревали до 1230°С, выдерживали в печи в течение 210 мин, при этом температура выпуска доставляла 1170°С, и подвергали дефосфоризации с использованием воды под высоким давлением. После дефосфоризации горячекатаного стального листа его последовательно подвергали черновой прокатке, вторичной дефосфоризации с использованием воды под высоким давлением и чистовой прокатке, при этом начальная температура чистовой прокатки составляла 930°С, конечная температура чистовой прокатки - 850°С, температура наматывания - 560°С, скорость прокатки - 12 м/сек, скорость охлаждения после прокатки - 20°С/сек, толщина полученного горячекатаного листа составила 3,05 мм, а средняя толщина слоя окислов железа на поверхности составила около 7 мкм, с содержанием магнитной окиси железа, по меньшей мере, 65%. Используя в качестве смазывающего вещества эмульсию или чистую воду, горячекатаный стальной лист подвергали холодной прокатке вместе со слоем окислов железа, раскатывая до толщины 2,9 мм с коэффициентом деформации 5%, промывали с использованием щелочного раствора, при этом, если для смазки в ходе прокатки была использована чистая вода, щелочная промывка не требуется, а стальной лист промывается только горячей водой. Промытый стальной лист обдували воздухом досуха, а затем помещали в печь восстановления и восстанавливали при температуре восстановления 800°С в течение 180 сек при концентрации водорода 50%, после чего стальной лист охлаждали до температуры, примерно, 470°С, а затем погружали в ванну с расплавом металла и выдерживали в ней в течение 5 сек для завершения процесса горячего плакирования. В результате получили горячеплакированный стальной лист толщиной около 2,9 мм, покрытый сплавом цинка, алюминия и магния методом горячего плакирования.
На Фиг. 6 показана фотография, сделанная при сканировании поверхности сечения листа, плакированного сплавом цинка, алюминия и магния; плакировка непрерывная и полная, слой окислов железа тщательно восстановлен; анализ энергетического спектра показан в таблице 1.
Анализ энергетического спектра
Figure 00000001
Пример 3
Горячекатаный стальной лист нагревали до 1180°С, выдерживали в печи в течение 250 мин, при этом температура выпуска составляла 1200°С, и подвергали дефосфоризации с использованием воды под высоким давлением. После дефосфоризации горячекатаного стального листа его последовательно подвергали черновой прокатке, вторичной дефосфоризации с использованием воды под высоким давлением и чистовой прокатке, при этом начальная температура чистовой прокатки составляла 950°С, конечная температура чистовой прокатки - 800°С, температура наматывания - 550°С, скорость прокатки - 10 м/сек, скорость охлаждения после прокатки - 30°С/сек, толщина полученного горячекатаного листа составила 4 мм, а средняя толщина слоя окислов железа на поверхности составила около 5 мкм, с содержанием магнитной окиси железа, по меньшей мере, 70%. Используя в качестве смазывающе-охлаждающей жидкости эмульсию или чистую воду, горячекатаный стальной лист подвергали холодной прокатке вместе со слоем окислов железа с коэффициентом деформации 70%, промывали с использованием щелочного раствора, при этом, если для смазки в ходе прокатки была использована чистая вода, щелочная промывка не требуется, а стальной лист промывается только горячей водой. Промытый стальной лист обдували воздухом досуха, а затем помещали в печь восстановления и восстанавливали при температуре восстановления 600°С в течение 300 сек при концентрации водорода 20%, после чего стальной лист охлаждали до температуры, примерно, 465°С, а затем погружали в ванну с расплавом металла и выдерживали в ней в течение 3 сек для завершения процесса горячего плакирования, состав раствора для плакирования, масс. %: 1,2Al-Zn. В результате получили горячеплакированный стальной лист толщиной около 2,9 мм, покрытый сплавом цинка, алюминия и магния методом горячего плакирования.
Пример 4
Горячекатаный стальной лист нагревали до 1200°С, выдерживали в печи в течение 200 мин, при этом температура выпуска составляла 1250°С, и подвергали дефосфоризации с использованием воды под высоким давлением. После дефосфоризации горячекатаного стального листа его последовательно подвергали черновой прокатке, вторичной дефосфоризации с использованием воды под высоким давлением и чистовой прокатке, при этом начальная температура чистовой прокатки составляла 980°С, конечная температура чистовой прокатки - 880°С, температура наматывания - 570°С, скорость прокатки - 18 м/сек, скорость охлаждения после прокатки - 12°С/сек, толщина полученного горячекатаного листа составила 3,6 мм, а средняя толщина слоя окислов железа на поверхности составила около 8 мкм, с содержанием магнитной окиси железа, по меньшей мере, 50%. Используя в качестве смазывающего вещества эмульсию или чистую воду, горячекатаный стальной лист подвергали холодной прокатке вместе со слоем окислов железа, прокатывая до толщины 1,5 мм с коэффициентом деформации 58%, промывали с использованием щелочного раствора, при этом, если для смазки в ходе прокатки была использована чистая вода, щелочная промывка не требуется, а стальной лист промывается только горячей водой. Промытый стальной лист обдували воздухом досуха, а затем помещали в печь восстановления и восстанавливали при температуре восстановления 900°С в течение 120 сек при концентрации водорода 20%, после чего стальной лист охлаждали до температуры, примерно, 460°С, а затем погружали в ванну с расплавом металла и выдерживали в ней в течение 3 сек для завершения процесса горячего плакирования, состав раствора для плакировки, масс. %: 1,6Al-1,6Mg-Zn. В результате получили горячеплакированный стальной лист толщиной около 1,2 мм, покрытый сплавом цинка, алюминия и магния методом горячего плакирования. Пример 5
Горячекатаный стальной лист нагревали до 1230°С, выдерживали в печи в течение 200 мин, при этом температура выпуска составляла 1190°С, и подвергали дефосфоризации с использованием воды под высоким давлением. После дефосфоризации горячекатаного стального листа его последовательно подвергали черновой прокатке, вторичной дефосфоризации с использованием воды под высоким давлением и чистовой прокатке, при этом начальная температура чистовой прокатки составляла 950°С, конечная температура чистовой прокатки - 900°С, температура наматывания - 550°С, скорость прокатки - 21 м/сек, скорость охлаждения после прокатки - 21°С/сек, толщина полученного горячекатаного листа составила 3,6 мм, а средняя толщина слоя окислов железа на поверхности составила около 8 мкм, с содержанием магнитной окиси железа, по меньшей мере, 50%. Используя в качестве смазывающего вещества эмульсию или чистую воду, горячекатаный стальной лист подвергали холодной прокатке вместе со слоем окислов железа, прокатывая до толщины 1,5 мм с коэффициентом деформации 58%, промывали с использованием щелочного раствора, при этом, если для смазки в ходе прокатки была использована чистая вода, щелочная промывка не требуется, а стальной лист промывается только горячей водой. Промытый стальной лист обдували воздухом досуха, а затем помещали в печь восстановления и восстанавливали при температуре восстановления 900°С в течение 120 сек при концентрации водорода 20%, после чего стальной лист охлаждали до температуры, примерно, 680°С, а затем погружали в ванну с расплавом металла и выдерживали в ней в течение 3 сек для завершения процесса горячего плакирования, состав раствора для плакировки, масс. %: 11Si-Al. В результате получили горячеплакированный стальной лист толщиной около 1,2 мм, покрытый сплавом цинка и кремния методом горячего плакирования.
Примерами 2 - 5, а также примером 1 доказано, что описанные технологии могут стабильно применяться для производства горячеплакированного стального листа, отвечающего предъявляемым требованиям, без явных проявлений «пропусков» или отслаивания покрытия.
Таким образом, в настоящем изобретении структура слоя окислов железа на поверхности горячекатаного стального листа регулируется путем настройки процесса горячей прокатки, а горячекатаный лист подвергают холодной прокатке вместе со слоем окислов железа, так что пластическая деформация слоя окислов железа вместе с подложкой происходит без отслоения покрытия в процессе холодной прокатки; затем с помощью восстановительного газа (СО или Н2), слой окислов железа подвергается реакции с получением железистого металла, и наконец, выполняется горячее плакирование. В отличие от традиционных методов горячей гальванизации, травление и связанные с ним процедуры в этом процессе исключены, и так как этот процесс не включает в себя использование травления для удаления слоя окислов железа, а также использование каких-либо агрессивных сред, таких как соляная или серная кислота, данный способ принципиально решает серьезную проблему загрязнения окружающей среды, вызываемую процессом травления; кроме того, данный способ позволяет добиться быстрого, высокоэффективного, недорогого и экологически чистого производства горячеплакированного стального листа, и способен удовлетворить реальные потребности предприятия.
Способ изготовления горячеплакированного стального листа с использованием горячей прокатки, холодной прокатки без травления, низкого отжига в среде восстановительного газа, нанесения покрытия методом горячего погружения может быть использован для получения горячеплакированного стального листа с различными толщинами покрытия, включая большую толщину покрытия. Получаемый горячеплакированный стальной лист особенно хорошо подходит для случаев, когда требования к качеству поверхности не высоки, и при этом есть также определенные требования к коррозионной стойкости и механическим свойствам, в различных областях, таких как конструкционная сталь, сталь для строительства объектов электроэнергетики, сталь для строительства автомагистралей и различных мостовых ограждений, строительства складов и фабрик.
Следует отметить, что перечисленные выше примеры являются лишь частными примерами осуществления настоящего изобретения, и очевидно, что настоящее изобретение не ограничено вышеописанными примерами осуществления, и в него могут вноситься различные изменения.

Claims (19)

1. Способ изготовления горячеплакированного стального листа, включающий горячую прокатку на стане горячей прокатки, холодную прокатку без травления на стане холодной прокатки, низкий отжиг в печи восстановления в среде восстановительного газа, нанесение покрытия методом горячего погружения, при этом:
- на стадии горячей прокатки после дефосфоризации горячекатаный стальной лист последовательно подвергают черновой прокатке на стане грубой прокатки, чистовой прокатке на стане чистовой прокатки, охлаждению с помощью охлаждающего устройства, и наматыванию с помощью моталки, при этом толщину слоя окислов железа на поверхности листа уменьшают за счет снижения температуры выпуска и увеличения скорости прокатки, причем одновременно регулируют скорость охлаждения после прокатки и температуру наматывания;
- на стадии холодной прокатки оптимизируют параметры низкотемпературного процесса прокатки, такие как давление прокатки, натяжение, скорость деформации и количество проходов, при этом происходит пластическая деформация слоя окислов железа вместе с подложкой, причем используют смазывающе-охлаждающую жидкость;
- на стадии низкого отжига в печь восстановления вводят восстановительный газ, регулируют температуру и время восстановления, причем температура восстановления составляет 500-1000°С, время восстановления составляет 60-300 сек, а восстановительный газ представляет собой смесь Н2 или СО с инертным газом, в котором концентрация Н2 или СО не ниже 3%, при этом слой окислов железа частично восстанавливают в железистый металл, после чего стальной лист охлаждают до температуры, при которой допускается погружение стального листа в ванну с расплавом металла;
- на стадии нанесения покрытия методом горячего погружения стальной лист погружают в ванну с расплавом металла и выдерживают в течение нескольких секунд для завершения процесса горячего плакирования.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после стадии холодной прокатки он дополнительно включает стадию обезжиривания в промывочной машине с использованием щелочного обезжиривающего состава, при этом удаляют масляные пятна и пыль, оставшиеся на поверхности листа после его холодной прокатки, промывки и сушки.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии горячей прокатки температура выпуска составляет 1100-1250°С, конечная температура прокатки составляет 800-900°С, температура наматывания составляет 550-600°С, скорость прокатки составляет 8-20 м/сек, а скорость охлаждения после прокатки составляет 7-30°С/сек.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что температура выпуска составляет 1150-1200°С, конечная температура прокатки составляет 840-870°С, температура наматывания составляет 550-570°С, скорость прокатки составляет 14-18 м/сек, а скорость охлаждения после прокатки составляет 15-20°С/сек.
5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что температура выпуска составляет 1170 или 1200°С, конечная температура прокатки составляет 850 или 860°С, температура наматывания составляет 550 или 560°С, скорость прокатки составляет 17 или 18 м/сек, а скорость охлаждения после прокатки составляет 19 или 20°С/сек.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии горячей прокатки толщина полученного горячекатаного стального листа составляет 1,0-6,0 мм, средняя толщина слоя окислов железа на поверхности горячекатаного стального листа составляет 5-10 мкм, слой окислов железа имеет состав, в который входят, в основном, Fe3O4 и FeO, причем масса Fe3O4 составляет не менее 50%.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что толщина горячекатаного стального листа составляет 1,5-4 мм, а содержание Fe3O4 составляет не менее 65%.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии холодной прокатки прокатку выполняют в 1 или 2 прохода, а скорость деформации на каждом проходе поддерживают в диапазоне 1,0-90%.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что прокатку выполняют в 1 проход, а скорость деформации поддерживают в диапазоне 50-80%.
10. Способ по п. 1 или 8, отличающийся тем, что на стадии холодной прокатки в качестве смазывающе-охлаждающей жидкости используют эмульсию или чистую воду, при этом в качестве эмульсии используют деионизированную воду или пальмовое масло, а степень обжатия при холодной прокатке поддерживают в диапазоне 1,0-90%.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что степень обжатия при холодной прокатке составляет 50-80%.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура восстановления составляет 750-950°С, а время выдержки составляет 120-300 сек, при этом концентрация Н2 или СО составляет 10-75%.
13. Способ по п. 1 или 12, отличающийся тем, что температура восстановления составляет 800°С, 850°С или 900°С, а время выдержки составляет 180, 240 или 300 сек, при этом концентрация Н2 или СО составляет 15%, 25% или 30%.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии низкого отжига Н2 или СО, не участвующие в реакции, перерабатывают.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после нанесения покрытия методом горячего погружения получают горячеплакированный стальной лист, покрытый чистым цинком, или сплавом цинка, алюминия и магния, или сплавом цинка и алюминия, или сплавом алюминия и кремния.
RU2016152001A 2014-05-30 2015-01-19 Способ изготовления горячеплакированного стального листа с использованием горячей прокатки, холодной прокатки без травления и низкого отжига RU2690866C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNCN201410239138.7 2014-05-30
CN201410239138.7A CN105297033A (zh) 2014-05-30 2014-05-30 热轧免酸洗直接冷轧还原退火热镀产品的生产方法
PCT/CN2015/070983 WO2015180500A1 (zh) 2014-05-30 2015-01-19 热轧免酸洗直接冷轧还原退火热镀产品的生产方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016152001A RU2016152001A (ru) 2018-07-03
RU2016152001A3 RU2016152001A3 (ru) 2018-11-08
RU2690866C2 true RU2690866C2 (ru) 2019-06-06

Family

ID=54698041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016152001A RU2690866C2 (ru) 2014-05-30 2015-01-19 Способ изготовления горячеплакированного стального листа с использованием горячей прокатки, холодной прокатки без травления и низкого отжига

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP6498219B2 (ru)
KR (1) KR102337241B1 (ru)
CN (1) CN105297033A (ru)
DE (1) DE112015002553T5 (ru)
RU (1) RU2690866C2 (ru)
WO (1) WO2015180500A1 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105803331B (zh) * 2016-05-31 2018-01-12 武汉钢铁有限公司 一种直接热镀锌的先进高强度钢板及其制备方法
CN106909723B (zh) * 2017-02-16 2020-03-31 燕山大学 冷轧过程乳化液流量与轧制速度关系曲线优化设定方法
CN106967991A (zh) * 2017-02-24 2017-07-21 谢松甫 铁丝脱脂、去杂的方法及其在镀锌生产工艺中的应用
CN107236853B (zh) * 2017-06-26 2019-03-26 武汉钢铁有限公司 短流程轧制锌铝镁镀层热成形钢及其制造方法
CN107649522A (zh) * 2017-10-31 2018-02-02 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 热轧钢卷表面质量控制方法
CN107858619A (zh) * 2017-11-16 2018-03-30 宋德兴 一种散件热浸镀锌工艺
US11208711B2 (en) * 2018-11-15 2021-12-28 Psitec Oy Method and an arrangement for manufacturing a hot dip galvanized rolled high strength steel product
CN111334733A (zh) * 2020-04-30 2020-06-26 苏州鑫吴钢结构工程有限公司 构支架钢管的镀锌方法
CN112417639B (zh) * 2020-09-15 2023-08-04 东北大学 一种热轧低碳钢氧化铁皮结构演变数字解析方法
CN113088855A (zh) * 2021-03-31 2021-07-09 山东钢铁集团日照有限公司 一种cq级薄规格镀锌板的高速稳定生产方法
CN113136537B (zh) * 2021-03-31 2022-10-04 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种提高热基镀锌带钢表面质量的方法
CN113930599B (zh) * 2021-09-24 2023-06-13 首钢集团有限公司 一种改善镀锌hsla组织均匀性的制造方法
CN114480805A (zh) * 2021-12-09 2022-05-13 鞍钢股份有限公司 一种控制热轧o5板表面质量的方法
CN115074623B (zh) * 2022-06-16 2023-08-25 唐山钢铁集团高强汽车板有限公司 一种耐氢致开裂的镀锌热冲压用钢及其生产方法
CN115449712B (zh) * 2022-09-14 2023-06-09 浙江东南新材科技有限公司 一种高强度的酸洗板及其制备方法
CN116103597A (zh) * 2023-03-15 2023-05-12 燕山大学 一种热镀铝锌过程锌锅内温度变化预报方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1043528A (zh) * 1988-12-12 1990-07-04 武汉钢铁公司 冷轧双相钢的生产工艺
RU2361935C1 (ru) * 2008-01-09 2009-07-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности
CN101948991A (zh) * 2010-09-21 2011-01-19 浙江华达钢业有限公司 一种耐腐蚀热镀锌钢板及其制备方法
CN102172622A (zh) * 2011-01-29 2011-09-07 首钢总公司 一种510l汽车大梁用黑皮钢的生产方法
RU2430185C2 (ru) * 2007-04-11 2011-09-27 Ниппон Стил Корпорейшн Высокопрочная листовая сталь с покрытием, полученным горячим погружением, имеющая высокую ударную вязкость при низких температурах, для использования в штамповке и способ ее производства
CN102560288A (zh) * 2012-02-15 2012-07-11 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 一种使用条件为冲压成型有涂油工艺的黑皮钢生产方法
CN102586702A (zh) * 2012-02-15 2012-07-18 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 一种使用条件为辊压成型无涂油工艺的黑皮钢生产方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54133438A (en) * 1978-04-08 1979-10-17 Nippon Steel Corp Manufacture of plated steel sheet
JPS583924A (ja) * 1981-06-30 1983-01-10 Nippon Steel Corp 冷延鋼板の製造方法
JPH1060613A (ja) * 1996-08-20 1998-03-03 Nkk Corp 耐パウダリング性とめっき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
JP3471560B2 (ja) * 1997-04-22 2003-12-02 株式会社神戸製鋼所 めっき密着性に優れる溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法
US6068887A (en) * 1997-11-26 2000-05-30 Kawasaki Steel Corporation Process for producing plated steel sheet
KR100368551B1 (ko) * 1998-12-29 2003-03-28 주식회사 포스코 고속용융아연도금열연강판의제조방법
KR100905653B1 (ko) 2002-12-27 2009-06-30 주식회사 포스코 도금밀착성이 우수한 무산세 용융아연도금 열연강판 제조방법
JP5391607B2 (ja) * 2008-08-05 2014-01-15 Ｊｆｅスチール株式会社 外観に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP2010222676A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Sumitomo Metal Ind Ltd 合金化溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
CN101624676B (zh) * 2009-07-15 2011-02-16 东北大学 一种抗拉强度高于710MPa的热轧大梁钢及其制备方法
CN101935802B (zh) * 2010-09-30 2012-07-04 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 490MPa级免酸洗热轧钢板的生产方法
BR112014007545B1 (pt) * 2011-09-30 2019-05-14 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência, chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência ligada e método para produção das mesmas.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1043528A (zh) * 1988-12-12 1990-07-04 武汉钢铁公司 冷轧双相钢的生产工艺
RU2430185C2 (ru) * 2007-04-11 2011-09-27 Ниппон Стил Корпорейшн Высокопрочная листовая сталь с покрытием, полученным горячим погружением, имеющая высокую ударную вязкость при низких температурах, для использования в штамповке и способ ее производства
RU2361935C1 (ru) * 2008-01-09 2009-07-20 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ производства горячеоцинкованного проката повышенной прочности
CN101948991A (zh) * 2010-09-21 2011-01-19 浙江华达钢业有限公司 一种耐腐蚀热镀锌钢板及其制备方法
CN102172622A (zh) * 2011-01-29 2011-09-07 首钢总公司 一种510l汽车大梁用黑皮钢的生产方法
CN102560288A (zh) * 2012-02-15 2012-07-11 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 一种使用条件为冲压成型有涂油工艺的黑皮钢生产方法
CN102586702A (zh) * 2012-02-15 2012-07-18 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 一种使用条件为辊压成型无涂油工艺的黑皮钢生产方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUAN, CHUABG et.al. "Hydrogen gas reduction of oxide scale of hot rolled steel after cold rolling", Transactions of Materials and Heat Treatment, N7, Vol. 33, July 2012 (31.07.2012), pages143 - 145. *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102337241B1 (ko) 2021-12-09
CN105297033A (zh) 2016-02-03
WO2015180500A1 (zh) 2015-12-03
RU2016152001A (ru) 2018-07-03
DE112015002553T5 (de) 2017-03-23
RU2016152001A3 (ru) 2018-11-08
JP2017523301A (ja) 2017-08-17
KR20170010794A (ko) 2017-02-01
JP6498219B2 (ja) 2019-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2690866C2 (ru) Способ изготовления горячеплакированного стального листа с использованием горячей прокатки, холодной прокатки без травления и низкого отжига
JP5918127B2 (ja) ステンレス冷延鋼板およびその製造方法
WO2008029497A1 (fr) Élément d'alliage de magnésium et son procédé de production
RU2689402C2 (ru) Горячеплакированное изделие, имеющее оксидный слой, способ его изготовления и использования
RU2701242C2 (ru) Способ изготовления горячеплакированных изделий из тонкой стальной полосы непосредственно из расплавленной стали без травления
KR20150051840A (ko) 가공성 및 도금 밀착성이 우수한 아연-알루미늄-마그네슘 합금도금강판 및 그 제조방법
WO2015129283A1 (ja) 亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法
CN108914032A (zh) 一种钢带镀铝镁锌的连续生产方法
KR20150097763A (ko) 용융 Al-Zn 계 도금 강판과 그 제조 방법
KR101543913B1 (ko) 표면외관이 우수한 합금도금강판의 제조장치 및 이를 이용한 제조방법
CN105268740A (zh) 热轧免酸洗直接还原热镀产品的生产方法
JP2007314858A (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
US11208727B2 (en) Scale conditioning process for advanced high strength carbon steel alloys
JP4299435B2 (ja) 熱延鋼板の製造法
CN111587298A (zh) 具有优异的表面外观的热轧热浸镀锌钢板及其制造方法
CN108754381A (zh) 一种钢带镀铝锌铬的连续生产方法
JP3718906B2 (ja) 溶融金属めっき熱間圧延鋼板の製造方法
KR100342309B1 (ko) 용융아연도금열연강판의제조방법
JPH11158597A (ja) 外観性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
Yan et al. Process Study and Application of Hot-rolled Aluminum-Zinc Plating Steel Plate Unit.
WO2005071125A1 (ja) 表面色調に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法
JP2002249862A (ja) 加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板及びその製造方法
JPH10130801A (ja) 表面品質に優れた溶融めっき鋼板の製造方法
KR100368551B1 (ko) 고속용융아연도금열연강판의제조방법
KR100905653B1 (ko) 도금밀착성이 우수한 무산세 용융아연도금 열연강판 제조방법