本發(fā)明涉及一種冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板，特別涉及一種高表面質量冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板及其制造方法，具體而言，涉及家電行業(yè)用厚度為1.0～2.0mm、表面無腰折印缺陷的冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板，屬于鐵基合金。

背景技術：

1、熱浸鍍鋁鋅合金鋼板由于其具有高耐蝕性、高反射率和具有鋅花的表面及綜合優(yōu)異的性能，產(chǎn)品在家電、建筑和電氣柜行業(yè)得到了廣泛應用。

2、家電行業(yè)使用的冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板厚度為1.0～2.0mm冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板經(jīng)過加工成型后，作為外板通常為裸用，屬于外觀件，對表面質量要求越來越高。在生產(chǎn)過程或者使用過程中，厚度為1.0～2.0mm冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板經(jīng)過轉向輥時發(fā)生彎曲，鋼板表面易產(chǎn)生腰折印缺陷，無法滿足家電板高表面質量的要求。

3、申請公布號cn103088354a的中國專利文件公開了一種消除帶鋼腰折缺陷的控制方法，主要是在入口段帶鋼線運行之前將帶鋼倒回到開卷機上并重新經(jīng)過防皺輥的處理，實現(xiàn)對于腰折缺陷的修復的技術問題；冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板表面有鋁鋅鍍層，如果在熱浸鍍鋁鋅機組安裝防皺輥會破壞液態(tài)鍍層表面，無法通過在熱浸鍍鋁鋅機組安裝防皺輥設備解決冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板腰折印缺陷。

4、申請公布號cn103084430a的中國專利文件公開了一種減少帶鋼產(chǎn)生腰折缺陷的方法及裝置，解決現(xiàn)有的酸洗板產(chǎn)品腰折的技術問題；其根據(jù)深彎輥初始位置設定值和深彎輥工作位置設定值后，控制深彎輥前后移動液壓缸的伺服系統(tǒng)來調(diào)節(jié)液壓缸到達設定位置，能實現(xiàn)深彎輥位置的動態(tài)跟隨控制，保證深彎輥與帶鋼始終保持正確的接觸位置，可減少腰折缺陷；冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板表面有鋁鋅鍍層，如果在熱浸鍍鋁鋅機組安裝深彎輥會破壞液態(tài)鍍層表面，無法通過在熱浸鍍鋁鋅機組安裝深彎輥設備解決冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板腰折印缺陷。

5、申請公布號cn105297052a的中國專利公開了一種酸洗線防皺輥控制方法，主要解決不同產(chǎn)品控制腰折缺陷的技術問題。當來料屈服強度小于350mpa,厚度小于2.0mm時，不考慮熱軋卷取溫度因素，系統(tǒng)控制防皺輥自動壓下，壓力控制為基準壓力的60％；當來料屈服強度小于350mpa,厚度大于等于2.0mm且小于等于5.0mm時，不考慮熱軋卷取溫度因素，系統(tǒng)控制防皺輥自動壓下，壓力控制為基準壓力的70％；當來料屈服強度小于350mpa,厚度大于5.0mm，如果熱軋卷取溫度小于等于570攝氏度時，系統(tǒng)控制防皺輥自動壓下，壓力控制為基準壓力的70％；高于570攝氏度時，系統(tǒng)控制防皺輥自動壓下，壓力控制為基準壓力的80％；當來料屈服強度大于等于350mpa且小于等于450mpa,厚度小于2.5mm時，系統(tǒng)控制防皺輥自動壓下，壓力控制為基準壓力的70％；厚度大于等于2.5mm時，防皺輥抬起；如來料不滿足以上任意一條件，則防皺輥抬起，不投用。冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板表面有鋁鋅鍍層，如果在熱浸鍍鋁鋅機組安裝防皺輥會破壞液態(tài)鍍層表面，無法通過在熱浸鍍鋁鋅機組安裝防皺輥設備解決冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板腰折印缺陷。

6、申請公布號cn106917041a的中國專利公開了一種厚規(guī)格冷軋熱鍍鋁鋅鋼板及其制造方法，主要解決現(xiàn)有技術中厚度為1.8mm～2.0mm的冷軋熱鍍鋁鋅鋼板制造成本高、制造過程對冷軋機組設備能力要求高的技術問題。本發(fā)明提供的一種厚規(guī)格冷軋熱鍍鋁鋅鋼板，其化學成分重量百分比為：c：0.125％～0.165％，si≤0.045％，mn：0.1％～0.4％，p≤0.03％，s≤0.025％，alt：0.010％～0.060％，余量為fe及不可避免的雜質元素。本發(fā)明冷軋熱鍍鋁鋅鋼板主要用于電氣柜等制備；其降低了鋼板成本，無法消除冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板腰折印缺陷。

7、申請公布號cn108103429a的中國專利公開了一種熱鍍鋁鋅硅鋼板的生產(chǎn)方法，主要解決現(xiàn)有技術中熱鍍鋁鋅硅鋼板的熱鍍鋁鋅硅鍍層與基板的結合力低、熱鍍鋁鋅硅鋼板在沖壓加工過程中鋁鋅層脫落的技術問題。本發(fā)明熱鍍鋁鋅硅鋼板的生產(chǎn)方法，對經(jīng)臥式連續(xù)退火爐退火后熱鍍鋁鋅硅鋼板的基板進行熱鍍鋅、平整，卷取得到厚度為1.0mm～2.0mm成品鋼板，鋅鍋的溫度為585－595℃；控制熱鍍鋁鋅硅鋼板鍍層重量為90－120g/m2；平整延伸為率0～0.5％；其主要是解決鍍層結合力的問題，無法消除冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板腰折印缺陷。

8、申請公布號cn103320689a的中國專利公開了一種鍍鋁鋅深沖鋼及其制造方法，主要通過降低退火速度保證深沖性能導致的表面質量無法達到家電板的要求以及產(chǎn)量低的技術問題。其成分重量百分比：c：0.001～0.0025％，si：0.05～0.06％，mn：0.1～0.2％，p≤0.015％，s≤0.01％，alt：0.025～0.065％，ti：0.04～0.06％，n：≤0.0040，余量為fe及不可避免的雜質元素。其重點是滿足鋼板的深沖性能的同時，提高速度提高表面質量，產(chǎn)品屈服強度127-200mpa，其主要解決鍍鋁鋅深沖鋼表面色差問題，無法消除冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板腰折印缺陷。

9、在生產(chǎn)或使用過程中，厚度為1.0～2.0mm冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板經(jīng)過轉向輥時發(fā)生彎曲，鋼板表面易產(chǎn)生腰折印缺陷，無法滿足家電板高表面質量的要求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種高表面質量冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板及其制造方法，主要解決現(xiàn)有1.0～2.0mm厚冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板表面存在腰折印缺陷的技術問題；本發(fā)明冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板表面質量高，在生產(chǎn)和使用過程中鋼板表面不會產(chǎn)生無腰折印缺陷，滿足了家電行業(yè)使用要求。

2、本發(fā)明采取的技術思路鋼板的基板通過低碳、低錳、低氮元素成分設計，添加微量鈦合金元素；通過熱軋工藝、冷軋退火和鍍后快速冷卻調(diào)控鋼板組織和性能，獲得細小再結晶鐵素體組織+游離滲碳體，達到的鋼板彎曲過程無腰折印缺陷目的，從而實現(xiàn)1.0～2.0mm厚冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板滿足家電外板高表面質量的要求。

3、本發(fā)明采用的技術方案是，一種高表面質量冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板，其基板的化學成分重量百分比為：c：0.04％～0.08％，si：0.001％～0.030％，mn：0.35％～0.45％，p≤0.015％，s≤0.010％，ti：0.005％～0.015％，al：0.01％～0.02％，n：0.0010％～0.0020％，且滿足0.5≤[ti-3.42(n-al/1.92)]/c≤2.0，其余為fe和不可避免夾雜。

4、本發(fā)明冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板的金相組織為再結晶鐵素體+游離滲碳體，鐵素體晶粒度級別為i9.5～i10.0級；1.0～2.0mm厚冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板的屈服強度rp0.2為260～340mpa，抗拉強度rm為360～420mpa，斷后伸長率a80mm為30％～37％；冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板的單面鋅層重量為60～80g/m2；冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板表面無腰折印。

5、本發(fā)明冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板主要用于家電行業(yè)。

6、本發(fā)明所述的冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板的化學成分限定在上述范圍內(nèi)的理由如下：

7、碳：碳是較便宜和經(jīng)濟的固溶強化元素，與鋼基體鈦微合金元素形成碳化鈦，對晶粒尺寸大小控制有利。本專利在設計時重點碳含量對強度、伸長率和組織的影響，同時還要達到與鈦元素配合達到細化晶粒的目的要求，隨著碳含量的增加鋼基體強度增加，同時碳化鈦容易粗大，細化效果不明顯，綜合設定c含量范圍設定為0.04～0.08％。

8、硅：硅對強度貢獻度較大，但對于臥式退火爐加熱過程為氧化性氣氛，鋼板中的硅元素容易被氧化，對鍍鋁鋅鍍層結合力不利，根據(jù)試驗結果，生產(chǎn)制造過程中不添加硅合金，為殘余元素，si含量為0.001％～0.030％。

9、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mn提高鋼板強度，過多的錳添加會造成強度和成本過高且不易成形，過低錳含量會造成mn/s比過低易發(fā)生板坯表面裂紋，材料可制造性不好，本發(fā)明mn含量控制范圍為mn：0.35～0.45％。

10、微合金元素鈦：ti是抗腰折的熱浸鍍鋁鋅鋼板的基板中的重要微量元素。通過添加微量的鈦與鋼中碳形成碳化物，碳化物在材料退火過程中對晶粒起到細化作用，通過大量試驗和研究發(fā)現(xiàn)表明晶粒細小后對熱浸鍍鋁鋅鋼板表面抗腰折缺陷效果明顯。添加較多含量的鈦會帶來成本高同時材料屈服強度過高而不滿足家電板力學性能的要求。通過大量試驗驗證，結合低成本要求，本發(fā)明加入含量為ti：0.005％～0.015％。為了保證鋁鋅鋼板表面抗腰折性能可靠性，申請人通過多年研究發(fā)現(xiàn)，當熱浸鍍鋁鋅鋼板中c、ti、n和al元素含量滿足如下關系：按重量百分比計，0.5≤[ti-3.42(n-al/1.92)]/c≤2時，熱浸鍍鋁鋅鋼板不會發(fā)生表面腰折印。

11、鋁：鋼中加al主要目的是脫氧目的，固定鋼中氮含量可充分發(fā)揮微量鈦元素對晶粒尺寸細化的作用，采用添加一定的鋁與氮元素形成aln，通過研究發(fā)現(xiàn)，鋁含量小于0.01％時，容易造成鈦細化效果不足，鋁含量加入量大于0.02％時，會帶來成本增加。因此，設定al：0.01～0.02％。

12、氮：本發(fā)明鋼中的n為雜質元素，n含量過高不利于微量鈦元素的作用發(fā)揮，需嚴格控制n含量。本發(fā)明技術方案設定n含量0.0010～0.0020％。

13、硫：本發(fā)明鋼中的s為雜質元素，過高的s會造成鋼中mns的析出，不利于連鑄生產(chǎn)和板坯質量的控制。本發(fā)明技術方案設定s≤0.010％。

14、磷：鋼中的p通常為雜質元素，為了生產(chǎn)穩(wěn)定可靠且成本較低，本專利p≤0.015％。

15、一種高表面質量冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板的制造方法，該方法包括：

16、鋼水經(jīng)連鑄得到連鑄板坯，鋼水化學成分的重量百分比為：c：0.04％～0.08％，si：0.001％～0.030％，mn：0.35％～0.45％，p≤0.015％，s≤0.010％，ti：0.005％～0.015％，al：0.01％～0.02％，n：0.0010％～0.0020％，且滿足0.5≤[ti-3.42(n-al/1.92)]/c≤2.0，其余為fe和不可避免夾雜；

17、連鑄板坯經(jīng)加熱爐加熱至1150～1200℃后進行熱軋，所述的熱軋為兩段式軋制工藝，粗軋為5道次連軋；精軋為7道次連軋，精軋開始溫度為980～1050℃；精軋結束溫度為890～920℃，精軋壓下率為90％～91.5％；精軋后鋼板厚度為3.5～4.0mm，層流冷卻采用前段冷卻，卷取溫度為650～680℃卷取得到熱軋鋼卷；

18、熱軋鋼卷重新開卷后經(jīng)酸洗、冷軋、臥式連續(xù)退火爐退火、熱浸鍍鋁鋅，卷取得到厚度為1.0～2.0mm成品冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板；所述冷軋壓下率為50％～71％，冷軋后的軋硬狀態(tài)帶鋼在臥式連續(xù)退火爐退火的加熱段溫度為630～660℃，均熱段的退火溫度為781～799℃，帶鋼在均熱段的退火時間為48～60s，將退火后的帶鋼冷卻至590～600℃；退火后的帶鋼入鋅鍋進行熱浸鍍鋁鋅；控制冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板的單面鋅層重量為60～80g/m2；熱浸鍍鋁鋅帶鋼出鋅鍋后進行冷卻，冷卻速度為15～20℃/s，控制熱浸鍍鋁鋅帶鋼在鍍后冷卻第一轉向輥處的溫度為240～260℃。

19、本發(fā)明采取的生產(chǎn)工藝的理由如下：

20、1、連鑄板坯加熱溫度的設定

21、在經(jīng)濟型連鑄板坯的加熱過程要較低的加熱溫度，為了防止板坯加熱后奧氏體晶粒尺寸長大，降低成品鋼板屈服強度，因此，加熱溫度設定在1150～1200℃。

22、2、精軋結束溫度的設定

23、為了避免軋制出現(xiàn)兩相區(qū)軋制帶來材料組織表層晶粒粗大，造成鋁鋅鋼板退火后晶粒粗大帶來表面腰折印缺陷，需要將精軋結束溫度控制在相變點之上，根據(jù)機組生產(chǎn)能力，熱軋工藝設定精軋結束溫度為890～920℃。

24、3、層流冷卻方式和熱軋卷取溫度的設定

25、相變過程中進行快速冷卻可獲得細小晶粒組織，設計為前段冷卻。本專利卷取溫度的設計是結合添加微量鈦的前提，充分發(fā)揮其晶粒細化效果。卷取溫度小于650℃，達不到在軋制卷取過程中充分析出碳化鈦效果，從而實現(xiàn)細化晶粒解決鋁鋅鋼板表面腰折印缺陷，卷取溫度大于680℃，容易造成析出物碳化鈦粗大。綜合考慮，層流冷卻采用前段冷卻，卷取溫度為650～680℃卷取獲得熱軋鋼卷。

26、4、冷軋壓下率的設定

27、本發(fā)明提供了上述一種高表面質量冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板的冷軋工藝。將上述成分熱軋鋼卷重新開卷經(jīng)過酸洗掉表面氧化鐵皮后，在冷連軋機上或往復式單機架軋機上經(jīng)過多次冷軋后，受制于機組變形能力限制，本專利采用低壓縮比方式生產(chǎn)厚規(guī)格鍍鋁鋅產(chǎn)品的基板，設定冷軋壓下率為50％～71％。

28、5、帶鋼在臥式連續(xù)退火爐退火的加熱段溫度、退火溫度、退火時間的設定

29、為了得到具有再結晶鐵素體+游離滲碳體組織鋼板，獲得帶鋼的目標屈服強度，本專利基于冷軋壓下率為50％～71％低壓縮比條件下，發(fā)現(xiàn)采用均熱溫度低于781℃會帶來退火不穩(wěn)定帶來材料性能不良，均熱段溫度高于799℃會帶來晶粒過分長大導致表面腰折印缺陷發(fā)生。因此，設定帶鋼在臥式連續(xù)退火爐的加熱段溫度630～660℃，均熱段的退火溫度為781～799℃，帶鋼在均熱段的退火時間為48～60s，將退火后的帶鋼冷卻到590～600℃，入鋅鍋進行熱浸鍍鋁鋅。

30、6、熱浸鍍鋁鋅帶鋼在鍍后冷卻第一轉向輥處的溫度設定

31、鋼板出鋅鍋后進行快速冷卻，鋼帶在鍍后冷卻第一轉向輥處會發(fā)生彎曲，通過不斷的試驗發(fā)現(xiàn)，當鋼帶在在鍍后冷卻第一轉向輥處溫度高于290度時會造成材料過軟造成彎曲時表面易發(fā)生腰折印缺陷，結合實際冷卻能力，熱浸鍍鋁鋅帶鋼出鋅鍋后進行冷卻，冷卻速度為15～20℃/s，熱浸鍍鋁鋅帶鋼在鍍后冷卻第一轉向輥處的溫度設定為240～260℃。

32、本發(fā)明方法生產(chǎn)的熱軋鋼板的金相組織為鐵素體+少量珠光體，金相組織中鐵素體的晶粒度級別為9.0～10級；3.5～4.0mm厚熱軋鋼板的屈服強度rp0.2為255～338mpa，抗拉強度rm為377～420mpa，斷后伸長率a80mm為30％～38％。

33、本發(fā)明方法生產(chǎn)的冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板的金相組織為再結晶鐵素體，鐵素體晶粒度級別為i9.5～i10.0級；1.0～2.0mm厚冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板的屈服強度rp0.2為260～340mpa，抗拉強度rm為360～420mpa，斷后伸長率a80mm為30％～37％；冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板的單面鋅層重量為60～80g/m2；冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板表面無腰折印。

34、本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有如下積極效果：1、本發(fā)明鋼板經(jīng)過鍍后冷卻轉向輥彎曲后表面無腰折印缺陷，冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板生產(chǎn)過程或者用戶使用中的不發(fā)生腰折印缺陷。2、本發(fā)明冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板表面質量高，通過成分設計和工藝協(xié)同實現(xiàn)無腰折印高表面質量，實施簡便、容易；克服安裝防皺輥或深彎輥設備解決腰折印缺陷存在的破壞液態(tài)鍍層表面的不足。3、本發(fā)明方法基于鈦元素新的研究和認識，通過冷軋熱浸鍍鋁鋅鋼板的基板中添加0.005～0.015％鈦元素，協(xié)同熱軋和冷軋工藝參數(shù)控制，低成本解決鍍鋁鋅鋼板腰折印。4、本發(fā)明方法有效解決現(xiàn)有冷軋軋機組壓縮比不足、機組軋制能力受限的問題，從而解決冷軋鋼板退火后晶粒粗大造成材料性能不達標問題，可實現(xiàn)50～71％低壓縮比冷軋基板穩(wěn)定生產(chǎn)。5、本發(fā)明方法對應熱軋及冷軋組織調(diào)控方法操作性強，容易實施；通過調(diào)控熱軋過程中的精軋結束溫度、卷取溫度和冷軋退火爐退火溫度的工藝參數(shù)即可實現(xiàn)。