一種連續(xù)退火高強熱鍍鋅鋼的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低成本連續(xù)退火高強熱鍍鋅鋼板的制造方法，主要解決目前低成本鍍鋅鋼板強度和塑性較低的技術(shù)問題。本發(fā)明特別適應(yīng)穩(wěn)定生產(chǎn)0.2-1.2mm厚度的熱鍍鋅產(chǎn)品。制備時按成分獲得連鑄坯，經(jīng)加熱爐在1100-1160℃加熱，連鑄板坯在連續(xù)或半連續(xù)熱連軋機架上進行軋制，粗軋后進行精軋軋制，精軋為7道次連軋，精軋終軋溫度為850℃～900℃，精軋后，卷取溫度為550℃～580℃；將上述熱軋鋼卷重新開卷經(jīng)過酸洗后，在可逆軋機或5機架冷連軋機上進行冷軋，冷軋的壓下率為60%～90%，冷軋后的退火溫度為500～550℃，退火時間為：25～45s，得到厚度為0.20～1.2mm的冷軋熱鍍鋅鋼板。本發(fā)明鋼板適用于建筑滾壓成型和高硬度要求的食品罐拉環(huán)加工制作，折彎性能良好。
【專利說明】一種連續(xù)退火高強熱鍍鋅鋼的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低成本連續(xù)退火高強熱鍍鋅鋼板的制造方法，其屈服強度550-650MPa和抗拉強度570_670MPa，適用于建筑滾壓成型和高硬度要求的食品罐拉環(huán)加工制作，折彎性能良好。
【背景技術(shù)】
[0002]近年隨著建筑、食品加工等行業(yè)的發(fā)展，各行業(yè)均廣泛通過制作件的高強度化實現(xiàn)減薄鋼材使用，材料的高強度化通常采用加昂貴的合金元素如鈮、釩和鑰等元素，通過細晶強化、析出強化、復(fù)相強化來提高基材的強度，這種方法的應(yīng)用可有效提高材料的強韌性，并能保持較好塑性和良好的焊接性能，但這種方法應(yīng)用會帶來鋼板成本明顯增加，采用低成本高強鋼的開發(fā)并適應(yīng)行業(yè)加工特點成為研究的其中一個方向。
[0003]中國專利02830100.5，公開加工性優(yōu)異的高強度合金化熱浸鍍鋅鋼板及其制造方法，含有 C:0.05 ~0.15%,Si:0.3 ~2.0%、Μη: 1.0 ~2.8%、P:0.03% 或其以下、S:0.02%或其以下、Al:0.005~0.5%、N:0.0060%，其材料抗拉強度為大于490MPa。該專利的缺陷合金成本增加很多。
[0004]中國專利200810119816.0，公開一種結(jié)構(gòu)用高強鍍鋅板的生產(chǎn)方法，其特征是鍍鋅板的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:c，0.16-0.20% ；Mn,0.9-1.1 % ；Si, ( 0.05% ；P,(0.020% ;S，≤0.020% ；Als,0.02-0.06%，其屈服強度在380MPa。該專利的缺陷合金成本增加很多。
[0005]中國專利201210205028.X，本發(fā)明公開了一種表面涂鍍基板用冷軋薄板的生產(chǎn)方法，以質(zhì)量百分比計:c ( 0.12%, Si ( 0.05%, Mn ( 0.60%, P ≤ 0.04%, S ≤ 0.04%，余量為Fe，其屈服強度在200MPa。 其技術(shù)缺陷是采用較高溫度退火將得到是更軟材質(zhì)，達不到本發(fā)明的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種在軟質(zhì)材基礎(chǔ)上實現(xiàn)低成本連續(xù)退火高強度熱鍍鋅鋼板及其制造方法，主要解決目前低成本鍍鋅鋼板強度和塑性較低的技術(shù)問題。本發(fā)明特別適應(yīng)穩(wěn)定生產(chǎn)0.2-1.2mm厚度的熱鍍鋅產(chǎn)品。
[0007]本發(fā)明經(jīng)深入研究，采取的技術(shù)思路是采用一種軟質(zhì)化學(xué)成分的鋼，在冷軋軋制時可采用較小的軋制力達到成品熱鍍前厚度，通過退火過程控制回復(fù)和再結(jié)晶過程，保留冷軋所產(chǎn)生的加工硬化，在連續(xù)退火 熱鍍鋅生產(chǎn)出低成本高強鍍鋅鋼板，在最終成品組織中保留冷軋過程中形成纖維狀組織，提高鋼材的強度。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明基板的化學(xué)成分(重量百分比)為:本發(fā)明基板的具體的化學(xué)成份(重量百分比)為:c:0.02 ~0.04%, S1:0.001-0.03%, Mn:0.10-0.40%,Ρ:0.001-0.015%, S:0.001-0.010%, B:0.0010-0.0020%，余量為 Fe 和不可避免的夾雜元素。
[0009]本發(fā)明所述的低成本連續(xù)退火高強度鍍鋅鋼板的化學(xué)成分限定在上述范圍內(nèi)的理由如下:
[碳]:重要固溶強化元素，鋼中C含量可直接影響鋼基體中滲碳體含量，隨著碳含量增加，組織中滲碳體含量增加，鋼板強度相對提高。本發(fā)明根據(jù)實際煉鋼生產(chǎn)能力和熱軋、冷軋軋制能力，C含量范圍設(shè)定為0.02~0.04%。
[0010][硅]:鐵素體固溶強化元素，對熱鍍鋅產(chǎn)品來說，Si含量高時鋼表面析出產(chǎn)生表面氧化膜，影響基板的可鍍性，本發(fā)明中的Si含量設(shè)定0.001-0.03%。
[0011][錳]:重要固溶強化元素，為了保證鋼的綜合機械強度，添加適當(dāng)Mn提高鋼板強度。本發(fā)明Mn含量控制范圍為Mn:0.10-0.40%。
[0012][硫]:本發(fā)明中的S為雜質(zhì)元素，根據(jù)實際煉鋼生產(chǎn)能力，本發(fā)明要求S控制范圍為 S:0.001-0.010%O
[0013][磷]:本發(fā)明中的P為雜質(zhì)元素，根據(jù)實際煉鋼生產(chǎn)能力，本發(fā)明要求P含量控制為 P0.001-0.015%。
[0014][硼]:微量的硼在鋼中形成BN，并在奧氏體晶界偏聚，有利于降低Ar3相變點，提高再結(jié)晶溫度，提高未再結(jié)晶組織強度，控制范圍0.0010-0.0020%。
[0015]本發(fā)明中制造方法中:
板坯加熱溫度:保證完全奧氏體化和熱加工要求，加熱溫度在1100-1160°C。
[0016]終軋溫度:熱軋時 材料是完全再結(jié)晶軋制，為了避免材料進入兩相區(qū)軋制導(dǎo)致混昌，終軋溫度要高于Ar3相變點，根據(jù)生產(chǎn)能力。因此本發(fā)明設(shè)定精軋終軋溫度為850°C~900。。。
[0017]卷取溫度:卷取溫度對鐵素體晶粒大小和碳化物析出有影響，為了獲得細小的鐵素體組織和細小滲碳體析出，設(shè)定的卷取溫度為550°C~580°C。
[0018]酸軋壓縮比:為了獲得0.2-1.2_薄規(guī)格鍍鋅產(chǎn)品的生產(chǎn)和結(jié)合軋機生產(chǎn)能力，壓縮比設(shè)定在60%-90%，通過軋制形成冷軋纖維狀組織，材料出現(xiàn)加工硬化。
[0019]退火溫度:通過退火過程控制回復(fù)和再結(jié)晶過程，保留冷軋所產(chǎn)生的加工硬化，獲得成品纖維狀組織，鋼帶在連續(xù)退火爐的均熱段的退火溫度范圍為500~550°C，退火時間25-45 秒。
[0020]本發(fā)明有益效果:1、本發(fā)明采用軟質(zhì)的低碳低錳成份體系，與現(xiàn)有公開技術(shù)相比合金成本大幅降低，體現(xiàn)低成本設(shè)計；本發(fā)明是在軟質(zhì)材上實現(xiàn)高強鋼的突破，與常規(guī)熱處理工藝思路發(fā)生大的變化，但對于這種方法，需要經(jīng)過逆向思維和大量的試驗分析才能得到，況且采用該方法制造的產(chǎn)品在試驗初期存在加工開裂的風(fēng)險，是經(jīng)過用戶加工使用來檢驗可行性的，采用該方法是具有較大風(fēng)險的，但事實證明，該產(chǎn)品經(jīng)過應(yīng)用確實達到了低成本、高強度、易加工、低能耗的效果；2、采用新的成份體系可有效降低熱軋基板的強度，可通過60-90%以上壓縮比實現(xiàn)薄規(guī)格產(chǎn)品穩(wěn)定軋制生產(chǎn)，具有易加工好處；3、采用低溫退火溫度有利于退火爐節(jié)能，通常降低50-150°C。
[0021]本發(fā)明鋼是一種在軟質(zhì)基材的條件下實現(xiàn)高強鋼的開發(fā)，同時由于軟質(zhì)基材更利于冷軋極薄規(guī)格軋制。材料力學(xué)性能范圍是屈服強度550-650 MPa，抗拉強度570-670 MPa,顯微組織為鐵素體纖維狀組織，最終成品規(guī)格為0.2-1.2mm，適用于建筑滾壓成型和高硬度要求的食品罐拉環(huán)加工制作，折彎性能良好。
[0022]本發(fā)明與中國專利200810119816.0比較，都是為獲得低成本高強鋼，但是技術(shù)思路不相同，200810119816.0思路是通過加入強化元素碳和錳，通過常規(guī)熱軋工藝和冷軋工藝實現(xiàn)低成本目的。其使用方法為常規(guī)強化思路，這種方法為相對最為可靠方法。其次:成分也不同，200810119816.0含碳量和錳量較高，因此其基材在熱軋狀態(tài)下強度較高，由于成分的差異，因此其熱軋相變點溫度低，其終軋溫度在850°C ;再次，退火工藝完全不同，其為常規(guī)退火工藝680-720°C。最后:效果不同，其產(chǎn)品屈服強度僅為380MPa，與本發(fā)明相比，強度低。
[0023]本發(fā)明和中國專利201210205028.X相比，201210205028.X目的不是為了實現(xiàn)高強，該專利重點如何將該材料強度做低，做軟。其思路是采用較高的退火工藝(750-790°C )和熱軋終軋溫度(730°C )，充分再結(jié)晶退火，將材料做軟，因此通過現(xiàn)有工藝，能實現(xiàn)屈服強度在200MPa水平的成品鋼板(常規(guī)工藝屈服強度在250MPa)。與本發(fā)明相比，實現(xiàn)材料功能目的不同；其思路為采用高溫退火思路；成分也不同，雖其申報范圍大，但其實例中均為碳和錳含量均較高，合金成本仍高；熱軋卷取溫度不同，其采用730°C是為了實現(xiàn)低強度，而本發(fā)明是為了實現(xiàn)高強，采用低卷取溫度(550-580°C);退火工藝顯著不同，其退火溫度750-7900C (高溫)，退火時間:40-100秒，而本發(fā)明采用退火溫度500_550°C (低溫)，退火時間:30-45s (實例)。201210205028.X產(chǎn)品為退火后完全再結(jié)晶組織，呈現(xiàn)等軸鐵素體組織形態(tài)，其加工性能相對好，應(yīng)適用于加工性能要求較高的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明金相顯微組織照片。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合實施例1一4對本發(fā)明作進一步說明，如表1-表4所示。
[0026]表1本發(fā)明(重量百分比％)，余量為Fe及不可避免雜質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)退火高強熱鍍鋅鋼的制造方法，其特征是基板的化學(xué)成分重量百分比為:C:0.02 ~0.04%, Si:0.001-0.03%, Mn:0.10-0.40%, P:0.001-0.015%, S:0.001-0.010%,B:0.0010-0.0020%，余量為Fe和不可避免的夾雜元素，按上述成分獲得連鑄坯，經(jīng)加熱爐在1100-116(TC加熱，連鑄板坯在連續(xù)或半連續(xù)熱連軋機架上進行軋制，粗軋后進行精軋軋制，精軋為7道次連軋，精軋終軋溫度為850°C~900°C，精軋后，鋼板成品厚度為2.0~4.0mm厚度，卷取溫度為550°C~580°C ;將上述熱軋鋼卷重新開卷經(jīng)過酸洗后，在可逆軋機或5機架冷連軋機上進行冷軋，冷軋的壓下率為60%~90%，冷軋后的軋硬狀態(tài)的鋼帶經(jīng)過臥式爐連續(xù)退火，退火溫度為500~550°C，退火時間為:25~45s，得到厚度為0.20~1.2mm的冷軋熱鍍鋅鋼板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)退火高強熱鍍鋅鋼的制造方法，其特征是:所獲得的冷軋熱鍍鋅鋼板，其屈服強 度達550-650MPa，抗拉強度達570_670MPa。
【文檔編號】C21D11/00GK103882202SQ201210557624
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】丁志龍, 申慶波, 王海軍, 黃緒傳 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司