一种厚镀层热镀锌钢板的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种厚镀层热镀锌钢板的制造方法，解决现有技术中板厚为0.8～1.2mm、锌层重量≥280g/m

Method for manufacturing hot-dip galvanized steel sheet with thick coating

The invention relates to a manufacturing method of thick galvanized steel, the plate thickness is 0.8 ~ 1.2mm, weight of zinc coating is larger than 280g/m

【技术实现步骤摘要】
一种厚镀层热镀锌钢板的制造方法
本专利技术涉及一种热镀锌钢板的制造方法，特别涉及一种厚镀层热镀锌钢板的制造方法，具体而言涉及板厚为0.8～1.2mm、锌层重量≥280g/m2的热镀锌钢板的制造方法，属于铁基合金

技术介绍
建筑用彩涂基板一般使用热镀锌或热镀铝锌，相比较而言，热镀铝锌钢板的耐蚀性能是同等条件下热镀锌钢板的3~5倍，但由于热镀锌产品的价格优势，一些对耐蚀性要求不高的用户仍选择使用价格相对便宜热镀锌产品，经过彩涂后作为建筑结构、厂房屋顶等。作为建筑用热镀锌彩涂产品，镀层厚度是影响产品耐蚀性的直接因素，因此，厚镀层热镀锌钢板具有非常好的耐蚀性能及较低的成本受到越来越多用户的青睐，在建筑领域得到了广泛的应用。建筑用热镀锌彩涂基板产品通常其厚度为0.8～1.2mm，镀层厚度一般在180g/m2以上，部分产品镀层厚度要求280g/m2以上。这类厚镀层热镀锌产品在连续热镀锌机组生产时经过开卷、清洗、卧式炉退火、热浸镀锌、平整、后处理、卷取等工序得到，在实际的生产过程中产品质量很难控制，成品容易发生镀层与基板的附着力差、折弯后出现锌层开裂或脱落的问题，最终因产品不满足镀层性能要求而降级，造成质量损失。中国专利申请201410163759.1，一种控制厚料厚镀层热镀锌产品锌流纹的方法，公开了针对锌流纹缺陷产生的原因，调整喷吹介质的温度，提高喷吹介质对带钢的冷却能力，同时优化气刀的工艺参数，以达到控制锌流纹的目的，具体参数选择如下：1）在生产前控制风机室内的温度在0~10℃范围内；2）优化气刀参数：气刀刀唇距液面距离600~1000mm；气刀刀唇距带钢距离为15-30mm；根据机组速度和镀层厚度，气刀压力在100~300mbar；该专利申请公开的一种控制厚料（≥2.0mm）、厚镀层（≥220g/m2）热镀锌产品的表面锌流纹缺陷的方法，主要是通过气刀工艺的调整解决带钢表面锌流纹的质量缺陷，未涉及带钢退火后热镀过程的相关工艺参数。中国专利申请200710045515.3，一种控制合金化热镀锌钢板镀层相结构的方法，公开了采用在气刀与顶辊之间设置带钢稳定装置并控制热浸镀工艺参数、气刀参数，以获得镀层厚度均匀的带钢；选择均热段先高温后低温的、倾斜的合金化镀层热处理退火曲线，并对带钢均匀进行合金化处理，以提高带钢镀层合金化过程及合金化程度的均匀性。该专利申请针对合金化热镀锌板的镀层均匀性、合金化处理工艺、平整工艺等，适用于具有优良的镀层抗粉化性能和成形性能的汽车、家电用钢。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种厚镀层热镀锌钢板的制造方法，解决现有技术中板厚为0.8～1.2mm、锌层重量≥280g/m2的热镀锌钢板的折弯性能差的技术问题。本专利技术采用的技术方案是：一种厚镀层热镀锌钢板的制造方法，该方法包括：对厚度为0.8～1.2mm冷轧轧硬钢板进行清洗、卧式连续退火炉退火、热浸镀锌、平整、卷取得到成品的步骤，其中，所述冷轧轧硬钢板的化学成分重量百分比为：C：0.12%~0.15%，Si≤0.034%，Mn：0.6%~0.8%，P≤0.02%，S≤0.0154%，Cu≤0.05%，Alt：0.015%~0.05%，Nb：0.01%~0.02%，余量为Fe及不可避免的杂质元素，冷轧轧硬钢板的屈服强度为500～1100MPa，抗拉强度为550～1150MPa；所述退火步骤采用卧式连续退火炉退火，冷轧轧硬钢板在卧式连续退火炉均热段的温度为770℃～810℃，退火时间为40s～55s；钢板在卧式连续退火炉内运行速度为65mpm～90mpm；所述热浸镀锌步骤锌锅内锌液温度为445℃～455℃，钢板入锌锅温度为410℃～440℃；钢板在锌锅内运行速度为65mpm～90mpm；所述平整步骤为单机架四辊湿平整，平整延伸率为0.6%～0.8%。本专利技术方法关键工艺参数选择的理由如下：1、退火温度和退火时间的设定冷轧轧硬钢板在连续热镀锌机组生产时，经卧式连续退火炉退火的目的是为了消除带钢在冷轧过程造成的加工硬化，使带钢在一定温度和时间下发生回复和再结晶，消除内应力，得到完全退火状态下的均匀组织，产品力学性能及板形满足用户要求。同时，需要考虑退火后的冷却过程，若退火温度过高，带钢需要快速冷却到一定的温度进入锌锅，而快速冷却过程容易冷却不均而导致带钢产生冷瓢曲，板形无法保证；若退火温度过低，带钢无法进行充分的再结晶，组织未完全回复，会产生不完全退火的纤维状组织，力学性能无法保证。综合考虑产品力学性能和板形要求，本专利技术设定冷轧轧硬钢板在连续热镀锌机组的卧式连续退火炉中进行连续退火时均热段带钢温度为770℃～810℃，退火时间为40s～55s。2、卧式连续退火炉内钢板运行速度和锌锅内钢板运行速度的设定在连续热镀锌机组，锌锅内锌液液位及沉没辊位置保持不变的前提下，带钢从进入锌液到离开锌液的距离是固定的，所以带钢在锌液中的热浸镀时间与带钢的运行速度成反比。带钢运行速度越慢，带钢中的铁与锌液发生反应的时间就延长，造成合金层变厚，而合金层过厚直接导致折弯时锌层开裂或脱落，导致基板与镀层的附着力变差；同时，带钢经过卧式退火炉退火、冷却及进入锌锅进行热镀锌的步骤，带钢是连续运行且保持一定速度的，若带钢运行速度过快，在一定的退火温度下退火时间会缩短，可能导致带钢退火不充分，力学性能达不到要求。综合考虑热浸镀时间对镀层结构的影响和退火时间对产品性能的影响，本专利技术设定卧式连续退火炉内钢板运行速度和锌锅内钢板运行速度均为65mpm～90mpm。3、锌锅内锌液温度和钢板入锌锅温度的设定锌液是钢板（带钢）进行热镀锌的载体，锌液温度是影响带钢热浸镀产品镀层质量的重要因素之一。锌液温度太高，会加速锌液的蒸发，表面锌液氧化产生大量的锌渣，同时导致钢板与锌液的反应剧烈，导致合金层异常增厚；锌液温度太低，锌液的流动性变差，同时带钢与锌液的反应减缓，合金层形成困难。钢板在退火炉中加热至一定温度后经过冷却段、热张紧辊段和炉鼻子段后进入锌锅进行热浸镀过程，钢板入锌锅温度的高低影响表面质量外，还影响镀层的微观结构，进而影响基板与镀层的附着力。钢板入锌锅温度过高，钢板与锌液的反应会加剧，从而导致合金层增厚；钢板入锌锅温度过低，钢板与锌液的反应迟缓，无法得到致密均匀的合金层。综合考虑锌液温度与钢板入锌锅温度对镀层结构的互相影响，本专利技术设定钢板热浸镀锌过程中锌锅内锌液的温度为445~455℃，钢板入锌锅温度即钢板进入锌锅时的温度为410~440℃，可以使钢板以合适的温度和时间进入锌液开始热浸镀，得到具有合适的镀层微观结构、镀层与基板具有良好附着力的厚镀层热镀锌产品。本专利技术方法基于如下研究发现，冷轧钢板在经过卧式退火炉退火、冷却后以一定的温度和速度经过锌锅，在一定温度的锌液中进行连续热浸镀，带钢出锌锅后经气刀喷吹冷却，在热浸镀过程中冷轧基板与镀浴发生反应形成锌铁合金层及纯锌层；镀层结构是影响产品附着力差的主要因素，锌铁合金层为脆性相若厚度过厚，在折弯时发生开裂或剥落，导致锌层与基板的附着力差，产品折弯性能不合格。本专利技术方法得到的热镀锌钢板的上屈服强度ReH≥350MPa，抗拉强度Rm≥420MPa，断后伸长率A80mm≥16%，锌层重量≥280g/m2，180°弯曲试验，d=1a合格（热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚镀层热镀锌钢板的制造方法，该方法包括对厚度为0.8～1.2mm冷轧轧硬钢板进行清洗、卧式连续退火炉退火、热浸镀锌、平整、卷取得到成品的步骤，其特征在于，所述冷轧轧硬钢板的化学成分重量百分比为：C：0.12%~0.15%，Si≤0.034%，Mn：0.6%~0.8%，P≤0.02%，S≤0.0154%，Cu≤0.05%，Alt：0.015%~0.05%，Nb：0.01%~0.02%，余量为Fe及不可避免的杂质元素，冷轧轧硬钢板的屈服强度为500～1100MPa，抗拉强度为550～1150MPa，所述退火步骤采用卧式连续退火炉退火，冷轧轧硬钢板在卧式连续退火炉均热段的温度为770℃～810℃，退火时间为40s～55s；钢板在卧式连续退火炉内运行速度为65mpm～90mpm；所述热浸镀锌步骤锌锅内锌液温度为445℃～455℃，钢板入锌锅温度为410℃～440℃；钢板在锌锅内运行速度为65mpm～90mpm；所述平整步骤为单机架四辊湿平整，平整延伸率为0.6%～0.8 %。

【技术特征摘要】
1.一种厚镀层热镀锌钢板的制造方法，该方法包括对厚度为0.8～1.2mm冷轧轧硬钢板进行清洗、卧式连续退火炉退火、热浸镀锌、平整、卷取得到成品的步骤，其特征在于，所述冷轧轧硬钢板的化学成分重量百分比为：C：0.12%~0.15%，Si≤0.034%，Mn：0.6%~0.8%，P≤0.02%，S≤0.0154%，Cu≤0.05%，Alt：0.015%~0.05%，Nb：0.01%~0.02%，余量为Fe及不可避免的杂质元素，冷轧轧硬钢板的屈...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹博蕊，李刚，刘洪，赵楠，丁志龙，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32