制造钢带材的方法和由此可获得的涂覆钢片材技术

制造钢带材的方法，包括以下后续步骤：将带材热轧成热轧带材，将所述热轧带材冷轧，和通过将带材引导穿过包含熔融锌的浴从而用Zn基涂层热浸涂覆所述冷轧带材，以及在所述涂覆之后使用气刀擦拭带材,所述气刀具有从中喷射擦拭气体的刀槽，以及在多机架冷轧机中将钢带材冷轧到0.40mm至1.00mm的最终冷轧厚度，其中冷轧并涂覆的钢片材包含设置有热浸金属涂层的钢基材。的钢基材。的钢基材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造钢带材的方法和由此可获得的涂覆钢片材
[0001]本专利技术涉及制造钢带材的方法，包括以下后续步骤：将带材热轧成热轧带材，将所述热轧带材冷轧，和通过将带材引导穿过包含熔融锌的浴从而用Zn基涂层热浸涂覆所述冷轧带材，以及在所述涂覆之后使用气刀擦拭带材,所述气刀具有从中喷射擦拭气体的刀槽，本专利技术还涉及能够通过该方法获得的涂覆钢片材，其包含设置有热浸金属涂层的钢基材。
[0002]这种方法和所得产品在整个钢铁工业中是众所周知的。通过以下方式生产适于热浸涂覆的钢带材：将钢坯热轧成热轧带材，随后对其酸洗，并在多机架冷轧机中冷轧成冷轧带材。随后在连续热浸涂覆生产线中对冷轧带材进行涂覆。
[0003]连续热浸涂覆生产线在世界各地广泛地使用和利用。热浸涂覆最初是为了镀锌(即锌涂覆)而开发的，但现在也用于将其它金属或金属合金施加到钢片材。
[0004]在连续热浸涂覆中，使冷轧钢带材以连续带的形式高速穿过熔融金属浴。在熔融金属浴中，钢带材与熔融金属反应，涂层结合到带材表面上。带材穿过一个或多个浸没的辊并沿竖直方向离开所述浴。在出口点上方，一组气刀擦拭掉过量的熔融金属，从而允许受控的涂层厚度，通常表示为带材表面上每单位面积的涂层重量。在冷却之后，带材进料至通常包括平整轧机(也称为光整轧机)的热浸涂覆生产线的出口端。通常使用空气或氮气作为擦拭气体。为了生产高品质的涂覆产品，通常使用氮气。
[0005]最初，热浸涂覆的钢片材被用于不要求高品质光洁度或高度可成形性的应用，但近来它们越来越多地用于更苛刻的应用，例如用于汽车引擎盖、挡泥板和门。
[0006]涂覆钢片材的表面品质受几种类型缺陷的影响。主要类型的缺陷是浮渣型缺陷、炉缺陷和涂层缺陷，后者与在热浸涂覆工艺期间液态金属的凝固和氧化有关。
[0007]为了改进表面品质，重要的是不仅找到减少浮渣类型和炉缺陷的方法，而且找到减少这些涂层缺陷的方法。如果发现这种改进，则这会立即导致产品的进一步改进，因为其它类型的缺陷变得更加突出并且能够以针对性方式被消除。此外，它还能够解除有问题的片材，因为不再遗漏其它缺陷，使得总体而言将具有较好表面品质的产品销售到市场。
[0008]已经提出了改进目标产品的表面品质的几种方法，尤其是如上所述的关于减少涂层缺陷的方法。一种提案是在热浸之后降低钢带材周围的气氛中的氧水平。另一种提案是改变热浸浴中某些元素如Al和/或Mg的量，或向其中加入非常特殊的元素如Be或Ga。
[0009]改进涂覆片材的表面品质的两种方案都具有它们的缺点(downs ide)。第一种方案需要使用屏蔽涂覆带材的限制箱。这种箱子限制了带材的可见性，并且限制了用于定位擦拭装置和任何其它装置(包括撇除设备)的空间，所有这些都是热浸涂覆工艺的最佳控制所需要的。第二种方案通常不能令人满意，因为使用中的应用性能例如对丝状腐蚀的敏感性或耐腐蚀性受到损害。
[0010]本专利技术的目的是提供一种用于制造具有高表面品质的热浸涂覆钢片材的改进方法，其中缺陷数量低，并且在最终产品(例如汽车车身的可见部件)中具有低的波纹度(waviness)。
[0011]本专利技术的另一个目的是提供一种改进的热浸涂覆钢片材，其特别适用于汽车车身的可见部件。
[0012]根据独立权利要求来实现这些目的。各自的从属权利要求中限定了优选实施方案。应当注意，权利要求中列出的特征可以按任何技术上有意义的方式组合来描述本专利技术的其它实施方案。下面的说明书解释了本专利技术的特征，并且包含本专利技术的另外实施方案。此外，应当注意，结合所提出的制造钢带材的方法描述的特征可用于进一步解释所提出的涂覆钢片材的特征，反之亦然。
[0013]根据本专利技术，在该方法中：
[0014]在多机架冷轧机中将钢带材冷轧到0.40mm至1.00mm的最终冷轧厚度，其中最后机架中的冷轧使得：
[0015][0016]其中SRF是以kN/m表示的比轧制力，并且以kN计的轧制力除以以m计的带材宽度计算，AWR是顶部和底部工作辊在中间辊位置处的以m计的平均工作辊半径。
[0017]将清楚的是，顶部和底部工作辊是指轧机机座中与正被轧制的带材接触的两个辊。
[0018]令人惊讶地发现，在制造这种类型的热浸涂覆钢带材中，不仅热浸涂覆工艺步骤的条件可以在实现产品的最佳表面品质方面起作用，而且在冷轧工艺步骤中所述参数的值也起着至关重要的作用。根据本专利技术的该参数实际上为制造热浸涂覆的钢产品的杰出表面品质设定了全新的标准。
[0019]结果是，根据本专利技术的操作不仅减少了被认为是“涂层”缺陷的缺陷，例如上述的局部微小皱褶，而且当在相同的热浸涂覆环境下比较不同的冷轧方案时，其还导致浮渣缺陷和许多其它缺陷的存在减少。发现当实施本专利技术时，由照相机检查系统观察到的缺陷显著减少，从而在优质的热浸涂覆钢片材的生产中可能导致增加的生产量和更高的产率。
[0020]在根据本专利技术的方法的其它实施方案中，在最后机架中进行冷轧，使得按优选顺序：
[0021][0022]或甚至
[0023]选择的工作辊中间位置处的比轧制力除以顶部和底部工作辊的平均工作辊半径的值越高，则对热浸涂覆之后的产品的表面品质的有益影响越显著。
[0024]如果最后机架中的冷轧使用具有以下粗糙度Ra的工作辊进行则是有利的：7μm或更小，优选6μm或更小，更优选5μm或更小，但在所有情况下为1.0μm或更大。结果是，在这些粗糙度范围内，如果使用优选的范围，则实现甚至更好的良好结果。
[0025]在带材跟踪是重要的情况下，特别是为了保持带材在热浸涂覆生产线中良好地居中，优选该粗糙度为3.0μm或更大。
[0026]最后机架中的工作辊的表面粗糙度可以通过研磨和随后的放电辊纹理化(“EDT”)来产生。EDT允许精确控制工作辊的粗糙度参数，如Ra和Rpc。
[0027]在实施方案中，该方法的特征在于观察到GKD≤10mm，其中GKD是喷射擦拭气体的刀槽和被擦拭的涂覆带材的表面之间的平均距离。虽然已知GKD在热浸涂覆中起作用，这与
利用具有一定尺寸的擦拭刀使用一定压力以一定的涂覆线速度产生一定的涂层重量有关，但已证明可以生产具有10mm以下的GKD值的良好表面品质的产品。
[0028]在优选的实施方案中，GKD≤9mm，GKD≤8mm和GKD≤7mm。如果可能，优选较低的数值，因为它们导致较高品质的产品；特别地，这能够实现较低的波纹度，以及出现较少的涂层缺陷。
[0029]可通过安装在浴和第一导辊之间的理想带材路径附近的磁性装置来稳定带材，以接触浴下游的带材。这种装置(例如以电磁带材稳定器的形式)的安装，不仅提供了对热浸涂覆层厚度的更好控制，而且能够以优选的较低GKD值工作，而没有带材接触擦拭装置的风险，并且能够在带材的宽度上产生更均匀的涂层重量分布。
[0030]在一个实施方案中，其中熔融金属浴具有包含Zn、Al和Mg的组成，其中在涂覆和擦拭之后的带材在冷却区段中被冷却，所述冷却区段介于带材被擦拭的位置和带材首先被导辊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.制造钢带材的方法，包括后续步骤：将带材热轧成热轧带材，将所述热轧带材冷轧，和通过将带材引导穿过包含熔融锌的浴从而用Zn基涂层热浸涂覆所述冷轧带材，以及在所述涂覆之后使用气刀擦拭带材,所述气刀具有从中喷射擦拭气体的刀槽，其中：在多机架冷轧机中将钢带材冷轧到0.40mm至1.00mm的最终冷轧厚度，其中最后机架中的冷轧使得：其中SRF是以kN/m表示的比轧制力，并且以kN计的轧制力除以以m计的带材宽度计算，AWR是顶部和底部工作辊在中间辊位置处的以m计的平均工作辊半径。2.根据权利要求1所述的方法，其中按优选顺序，2.根据权利要求1所述的方法，其中按优选顺序，或甚至3.根据权利要求1或2所述的方法，其中最后机架中的冷轧使用具有如下粗糙度Ra的工作辊进行：7μm或更小，优选6μm或更小，更优选5μm或更小，但在所有情况下为1.0μm或更大，优选3.0μm或更大。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中GKD是喷射擦拭气体的刀槽和被擦拭的涂覆带材的表面之间的平均距离，其中GKD≤10mm，优选地GKD≤9mm，更优选地GKD≤8mm，更加优选地GKD≤7mm。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中熔融金属浴具有包含Zn、Al和Mg的组成，其中在涂覆和擦拭之后的带材在冷却区段中被冷却，所述冷却区段介于带材被擦拭的位置和带材首先被导辊接触的下游位置之间，其中使用以m3/hr计的主动冷却气体流量Q，需要该主动冷却气体流量Q以便在所述导辊处将带材温度维持在200℃和300℃之间的范围内的目标带材温度的20度带宽内，其中在该冷却区段的后半部中的冷却气体流量是Q的百分比p，并且在该冷却区段的前半部中的冷却气体流量是Q的百分比(100
‑
p)，其中p被设定为70％或更大，优选80％或更大，并且更优选90％或更大。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述浴由以下组成：0.6
‑
4.0重量％铝和0.3
‑
4.0重量％镁，任选地至多0.2重量％的属于由Pb、Sb、Ti、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Ni、Zr和Bi给出的元素组中的每种元素，余量是不可避免的杂质和锌。7.根据权利要求6所述的方法，其中铝含量为0.6
‑
3.0重量％、优选1.0
‑
3.0重量％、更优选1.5
‑
2.0重量％，和/或镁含量为0.3
‑
2.0重量％、优选1.0
‑
2.0重量％、更优选1.0
‑
1.5重量％。8.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，其中所述浴由以下组成：0.20
‑
0.90重量％铝，优选0.25
‑
0.50重量％铝，和至多0.2重量％的属于由Pb、Sb、Ti、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Ni、Zr和Bi给出的元素组中的每种元素，余量为不可避免的杂质和锌。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中以0.5％或更大的伸长率对热浸涂覆的带材进行平整轧制，使用平均直径为400mm或更大、更优选500mm或更大、甚至更优选600mm或更大的平整工作辊。
10.根据权利要求9所述的方法，其中使用具有以下粗糙度Ra的平整工作辊：4.5μm或更小，优选3.0μm或更小，更优选2.5μm或更小。11.通过权利要求1至10中任一项的方法能够获得的涂覆钢片材，所述片材包含设置有Zn基热浸涂层的钢基材，所述钢基材具有0.40mm至1.00mm的厚度，其中：i)所述钢基材具有以下组成，均以重量％计：C最大0.04；Mn 0.01
‑
1.20；Si 0.001
‑
0.50；Al 0.005
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0.1；P最大0.15；S最大0.045；N最大0.01；Mo最大0.12；Ti最大0.12；Nb最大0.12；Cu：最大0.10；Cr...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司，
类型：发明
国别省市：