專利名稱：：一種高硅鍍鋅鋼板和鍍液及熱鍍工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于鋼鐵冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及鍍層鋼板的生產(chǎn)方法，具體是一種鍍層中含銻、鉛元素的高硅鍍鋅鋼板和鍍液及熱鍍工藝。
背景技術(shù)：
：目前，高強度鋼板一般都是通過添加諸如C、Si、Mn、P等固溶強化元素和Nb、V、Ti這類沉淀強化元素生產(chǎn)的。但是，有些合金元素的添加會嚴(yán)重影響鋼板的可鍍性，即與熔融鋅液的浸潤性變差或使Fe與鋅液反應(yīng)異常。如在添加Si、Mn這類對氧具有較強親和力的元素時，帶鋼在進入鋅池之前的退火期間，鋼板表面會形成氧化物，結(jié)果是鋼板表面與熔融鋅的浸潤性變差，導(dǎo)致無鍍層這種質(zhì)量缺陷。在生產(chǎn)鍍鋅退火鋼板時，這種氧化物還會使Fe與鋅液反應(yīng)異常，使產(chǎn)品的耐蝕性以及其它性能變差。通常為防止鋼板可鍍性變差，采取的措施主要有一是調(diào)整鋼中合金的組成，比如嚴(yán)格控制鋼中此類元素的含量并采用替代元素，將Si的含量控制在0.02wty。以下，或如"NIPPONSTEELTECHNICALREPORT,NO.91，2005"所刊登的文章"高強度鍍鋅鋼板的開發(fā)"、專利主要是新日鐵、川崎制鐵、寶鋼等申請的，有CN94190540.3、CN02811523.6、CN01821368.5、CN00804149.0、CN200410084680.6，在鋼中添加Ni、Cu等元素，改變Si、Mn等元素的氧化行為，這樣就增加了冶煉和合金的成本；二是在熱浸鍍鋅之前對鋼板進行預(yù)處理，比如電鍍預(yù)處理。特開平2-194156就公開了帶鋼表面預(yù)電鍍Ni、Fe的技術(shù)；《材料工程》2006年第6期所刊登的"預(yù)鍍鎳對活性鋼熱鍍鋅的影響"，其他相關(guān)專利有CN200580002384.X、CN200480023844.2。但是預(yù)鍍工藝大大增加了生產(chǎn)成本。三是進行退火氣氛控制，專利有CN00804707.3、CN200480009561.2、CN99801687.X，也就是控制退火氣氛中的氮氣、氫氣、氧氣的比例。首先在低氫氣氛中進行表面氧化物的長大和碳的自還原反應(yīng)，而后在氮氫氣氛中保溫、終冷。該方法的缺點是在現(xiàn)有熱鍍鋅生產(chǎn)線上由于設(shè)備的限制很難實現(xiàn)。四是鍍后合金化。有代表性的有CN200480009011.0、特開平5-59429、特開2000-309824、CN99808884.6。其問題在于若熱鍍鋅質(zhì)量很差，便很難得到表面質(zhì)量及鍍層附著力都較好的合金化鍍層鋼板。上述公開資料對于含硅鋼熱浸鍍鋅進行了廣泛的研究，但都限于鋼基、工藝控制、預(yù)鍍等幾個方面，且或增加工藝成本，或者在現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備中很難實現(xiàn)，或者得不到鍍層質(zhì)量優(yōu)良的鋼板。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本發(fā)明公開一種高硅鍍鋅鋼板和鍍液及熱鍍工藝，解決了硅元素含量較高的鋼板熱浸鍍鋅鍍層附著力差、易產(chǎn)生露鐵等缺陷的問題，同時也解決了采用其它方法或增加成本或因設(shè)備難以實現(xiàn)等問題。本發(fā)明高硅鍍鋅鋼板的化學(xué)成分組成為，(按重量百分比)C0.05%~1.50%;Si0.02%~0.60o/o，Mn0.30%~2.00%，A10.05%1.2%，P0.005%~0.08%、S<0.020%，Ti、Nb、V、Cr中的一種或一種以上，總重為0.01°/。~0.50°/。，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。鋅液的化學(xué)元素組成的特征為Sb0.03%-0.20%，Pb0.05%-0.20%，A10.18%~0.30%，其余為Zn和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的鋼板退火前進行化學(xué)清洗或電解清洗，目的是清除冷軋板表面的污物。本發(fā)明的產(chǎn)品和工藝可以在NOF鍍鋅線生產(chǎn)線上應(yīng)用，也可以在RTF鍍鋅線上應(yīng)用。當(dāng)采用NOF鍍鋅生產(chǎn)線時，為了解決因明火處理時鋼板表面的氧化問題，使明火加熱段的空氣過剩系數(shù)小于0.96，鍍鋅鋼板在退火前進行化學(xué)清洗或電解清洗，當(dāng)采用，RTF鍍鋅線生產(chǎn)時，鋼板在退火前電解清洗。實驗表明，當(dāng)鋅液中含有一定含量的銻元素時，銻會與鋅發(fā)生反應(yīng)生成結(jié)構(gòu)式如Sb28.02Zn37.98的化合物，銻鋅化合物會沉積在鋼板表面退火過程中形成的硅的氧化物的質(zhì)點之上，液態(tài)的鋅會在沉積的化合物的基礎(chǔ)上生長，這種形象的發(fā)生，大大改善了因鋅液對于Si02顆粒的不浸潤而發(fā)生的漏鐵現(xiàn)象。當(dāng)在鋅液中同時加入一定含量的銻、鉛元素時，可以大大改善鋅液的浸潤性，在凝固條件相同的情況下，含銻、鉛元素的鍍鋅板極少發(fā)生漏鐵現(xiàn)象。為了使鍍層能夠完全覆蓋鋼板表面的Si02等顆粒，在使用改良森吉米爾法生產(chǎn)線生產(chǎn)鍍鋅板的時候，需要嚴(yán)格控制明火加熱段的空氣過剩系數(shù)，以使鋼板表面生成的氧化物顆粒不會覆蓋鋼板表面太大面積，并控制氧化物顆粒的尺寸。因為如果氧化物顆粒尺寸過大，將影響鋅銻化合物在其表面的沉積，以致鍍層不能覆蓋而形成漏鐵。為了保證鍍鋅鋼板的強度，C、Mn、Si的含量必須保證在一定的范圍以內(nèi)。C含量下限為0.05Q/。，可以保證鋼的強度，同時不增加冶煉的成本，上限為1.50%，超過此含量將造成韌性的下降。Mn含量的下限為0.30%，上限為2.00%，可以在保證強度的同時不損害韌性，同時保證良好的可鍍性。Si含量的下限為0.02。/。，低于此值，可以用正常熱鍍鋅工藝進行熱浸鍍，Si含量的上限為0.60。/。，高于此值，會在熱浸鍍的過程中產(chǎn)生漏鍍等缺陷。Ti、Nb、V、Cr中的一種或一種以上，總重量百分比為0.01%~0.50%，含量過低，不能起到強化的效果，含量過高，在經(jīng)濟上是不能接受的。Al的加入，可以改善鋼板在連續(xù)退火過程中的表面氧化行為，減少Si元素在退火過程中向表面的擴散，從而改善鋼板的可鍍性。A1含量的下限為0.05M，低于此值，起不到改善鋼板表面氧化行為的作用；Al含量的上限為1.20%,高于此值，將給煉鋼、連鑄等工藝帶來嚴(yán)重不利影響。另外，還需要保證鋼中Si/Al的值小于1，即保證足夠量的Al含量來限制Si元素在連續(xù)退火過程中向表面的擴散。鋅液中Sb含量的范圍為0.03%~0.20%，含量過低，不能保證鋅液的浸潤性及鋅花的正常生長，含量過高，鋅液的粘度增大，亦不利于鋅液的浸潤性。鉛含量的范圍Pb0.05。/。0.20。/。，含量過低，不能保證鋅液的浸潤性及鋅花的正常生長，含量過高，將使鍍層的耐蝕性變差，同時增加了鉛的污染。A10.18%~0.30%，在此含量范圍，可以保證鍍層較為優(yōu)良的結(jié)合力。本發(fā)明由于在鋅液中同時加入一定含量的銻、鉛元素，可以大大改善鋅液的浸潤性，在凝固條件相同的情況下，含銻、鉛元素的鍍鋅板極少發(fā)生漏鐵現(xiàn)象，由于對鋼板化學(xué)成分的優(yōu)化，不但可以保證鋼板的強度，而且有利于鍍層的形成，采用本發(fā)明生產(chǎn)出的鍍鋅帶鋼的質(zhì)量完全符合FA級表面質(zhì)量要求，不脫鋅，沒有無鍍層缺陷。具體實施例方式本發(fā)明的鍍鋅工藝方法根據(jù)化學(xué)成分及鋼板厚度等因素具體進行調(diào)整，下面介紹幾組具體的技術(shù)方案。方案1當(dāng)鋼的化學(xué)成分按重量百分比為，C0.15%~0.30%，Si0.04%~0.10%，Mn0.30o/o~0.50%，Al0.10%~0.20%，Ti0.05%~0.07%;冷軋板厚度l.Omm時，鋅液成分為Sb0.03%0.05%，Pb0.08%~0.12%，A10.23%~0.25%，鋼板采用NOF鍍鋅線生產(chǎn)，空氣過剩系數(shù)0.95;也可采用RTF法生產(chǎn)。鋅液溫度44(TC48(TC，退火溫度750。C,帶速100m/min。采用上述方法得到鍍鋅帶鋼的質(zhì)量符合FA級表面質(zhì)量要求，不脫鋅，沒有無鍍層缺陷。屈服強度和抗拉強度分別為410MPa490MPa和530MPa590MPa。方案2當(dāng)鋼的化學(xué)成分按重量百分比為C0.05%~0.10%，Si0.10%~0.20%，Mn0.50%~0.80%，Al0.20%~0.40%，Ti0.01~0.03%,Nb0.01°/0~0.03°/o;冷軋板厚度0.6mm時，鋅液成分為Sb0.08%~0.12o/o，Pb0.05%~0.08%，A10.18%~0.22%;鋼板采用NOF鍍鋅線生產(chǎn)，空氣過剩系數(shù)0.94。也可采用RTF法生產(chǎn)。鋅液溫度44(TC48(TC，退火溫度75(TC，帶速180m/min。采用上述方法得到鍍鋅帶鋼的質(zhì)量符合FA級表面質(zhì)量要求，不脫鋅，沒有無鍍層缺陷。屈服強度和抗拉強度分別為430MPa510MPa和530MPa590MPa。方案3當(dāng)鋼的化學(xué)成分按重量百分比為C1.20%~1.50%，Si0.40%~0.50%，Mn0.80%~1.10%，A10.80%~1.00%，Ti0.06%~0.10%，V0.15%~0.20%，Cr0.20%~0.30%;冷軋板厚度1.5mm時，鋅液成分為Sb0.15°/。~0.20%，Pb0.06%~0.10%，A10.25°/。~0.30%;鋼板采用NOF鍍鋅線生產(chǎn)，空氣過剩系數(shù)0.92。也可采用RTF法生產(chǎn)。鋅液溫度44(TC48(TC，退火溫度720"C，帶速80m/min。采用上述方法得到鍍鋅帶鋼的質(zhì)量符合FA級表面質(zhì)量要求，不脫鋅，沒有無鍍層缺陷。屈服強度和抗拉強度分別為460MPa540MPa和580MPa640MPa。方案4當(dāng)鋼的化學(xué)成分按重量百分比為C0.30%~0.50%，Si0.15%~0.30%，Mn1.50%~2.00%，Al0.40%~0.60%，Ti0.15%~0.200/o，V0.05°/o~0.10%，冷軋板厚度2.0mm時；鋅液成分為Sb0.08%~0.10%，Pb0.15%~0.20%，Al0.22%~0.28%;鋼板采用NOF鍍鋅線生產(chǎn)，空氣過剩系數(shù)0.93。也可采用RTF法生產(chǎn)。鋅液溫度44(TC480。C，退火溫度68(TC，帶速60m/min。采用上述方法得到鍍鋅帶鋼的質(zhì)量符合FA級表面質(zhì)量要求，不脫鋅，沒有無鍍層缺陷。屈服強度和抗拉強度分別為440MPa520MPa和560MPa620MPa。方案5當(dāng)鋼的化學(xué)成分按重量百分比為C0.10%~0.30%，Si0.20%0.40%，Mnl.00%~1.60%，A11.00%~1.60%，Nb0,06%~0.12%;冷軋板厚度1.Omm時，鋅液成分為Sb0.08%~0.10%，PbO.15%~0.20%，A10.22%0.28%。鋼板采用NOF鍍鋅線生產(chǎn)，空氣過剩系數(shù)0.94。也可采用RTF法生產(chǎn)。退火溫度840。C，鋅液溫度44(TC480。C，帶速100m/min。采用上述方法得到鍍鋅帶鋼的質(zhì)量符合FA級表面質(zhì)量要求，不脫鋅，沒有無鍍層缺陷。屈服強度和抗拉強度分別為460MPa540MPa和650MPa800MPa。方案6當(dāng)鋼的化學(xué)成分按重量百分比為C0.30%0.50%，Si0.15%~0.30%，Mnl.50%~2.00%，A10.40%~0.60%，Ti0.03%~0.06%，Nb0.05%~0.10%，冷軋板厚度2.0mm時，鋅液成分為Sb0.08°/。~0.10°/。，Pb0.15%~0.20%，A10.22%~0.28%;鋼板采用NOF鍍鋅線生產(chǎn)，空氣過剩系數(shù)0.92。也可采用RTF法生產(chǎn)。鋅液溫度44(TC48(TC，退火溫度70(TC,帶速60m/min。采用上述方法得到鍍鋅帶鋼的質(zhì)量符合FA級表面質(zhì)量要求，不脫鋅，沒有無鍍層缺陷。屈服強度和抗拉強度分別為450MPa530MPa和570MPa630MPa。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求1、一種高硅鍍鋅鋼板，其特征在于鋼板的化學(xué)成分按重量百分比為，C0.05％～1.50％，Si0.02％～0.60％，Mn0.30％～2.00％，Al0.05％～1.2％，P0.005％～0.08％、S＜0.020％，Ti、Nb、V、Cr中的一種或一種以上，總重為0.01％～0.50％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硅鍍鋅鋼板其特征在于，鋼板中Si/Al的值小于l。3、用于權(quán)利要求1所述的一種高硅鍍鋅鋼板的熱鍍鋅液，其特征在于，化學(xué)元素組成按重量百分比為Sb0.03%-0.20%，Pb0.05%-0.20%，A10.18%~0.30%，其余為Zn和不可避免的雜質(zhì)。4、一種采用權(quán)利要求3所述鍍液對權(quán)利要求1所述的一種高硅鍍鋅鋼板熱鍍工藝，采用NOF鍍鋅線或采用RTF鍍鋅線生產(chǎn)，其特征在于，采用NOF鍍鋅線生產(chǎn)線時，使明火加熱段的空氣過剩系數(shù)小于0.96。全文摘要本發(fā)明公開一種高硅鍍鋅鋼板和鍍液及熱鍍工藝，其鋼板的化學(xué)成分組成為，(Wt％)C0.05％～1.50％；Si0.02％～0.60％，Mn0.30％～2.00％，Al0.05％～1.2％，P0.005％～0.08％、S＜0.020％，Ti、Nb、V、Cr中的一種以上，總重為0.01％～0.50％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。鋅液的化學(xué)元素組成的特征為Sb0.03％-0.20％，Pb0.05％-0.20％，Al0.18％～0.30％，其余為Zn和不可避免的雜質(zhì)。應(yīng)用在NOF或RTF鍍鋅線生產(chǎn)線上。文檔編號C22C38/06GK101619413SQ200810012148公開日2010年1月6日申請日期2008年6月30日優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日發(fā)明者呂家舜,張清輝,徐偉軍,鋒李申請人:鞍鋼股份有限公司