專利名稱：：熱鍍鋅鋼板制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于熱鍍鋅鋼板制造領(lǐng)域，具體涉及一種鍍層附著性良好的熱鍍鋅鋼板制造方法
背景技術(shù)：
：熱鍍鋅鋼板由于其良好的耐腐蝕性能、優(yōu)良的涂鍍性能和潔凈的外觀在家用電器、汽車車身用板等制造業(yè)中得到了廣泛的應用。對熱鍍鋅鋼板鍍層的要求是鍍層與基板的附著力強，沖壓變形時不脫落，另外要有良好的焊接性能、耐腐蝕性能和磷化性能，以確保漆膜的附著力和涂漆后的耐腐蝕性。然而，熱鍍鋅鋼板在實際應用的沖壓加工過程中存在鍍層的粉化和剝離等問題，造成了鍍層的破壞，進一步影響到鍍層的耐腐蝕性和涂著性。日本專利《公開號CN17011130A，公開日期2005年11月23日》及《特開2002—4019號公報》、《特開2002—4020號公報》中公開了控制熱鍍鋅鋼板的表面粗糙度以抑制沖壓成形時的金屬模具粘附的方法，以及改善深沖性的方法。然而，在對這種熱鍍鋅鋼板進行詳細研究時發(fā)現(xiàn)，在與金屬模具的摩擦距離較短時，有控制與金屬模具粘附的效果，但摩擦距離越長則此效果越小，根據(jù)摩擦條件不同有時不能得到改善的效果。另外，在上述方案中，作為提高這種粗糙度的方法，可以列舉控制光整輥的條件、軋制條件等的方法，但是實際上，鋅容易在輥上堆積成塊，所以難以穩(wěn)定地在熱鍍鋅鋼板表面上形成規(guī)定的粗糙度。此外，在日本專利《特許第2993404號公報》中提出母材使用含P:0.0100.10質(zhì)量％、Si:0.050.20質(zhì)量％，且滿足Si》P的P添加鋼時，提高鍍層被膜的附著性技術(shù)。然而存在適用于上述P添加鋼以外的鋼板時，不一定得到滿足的鍍層被膜附著性的問題。日本專利《特開2001-335908號公報》中公開了如下技術(shù)母材為使用C:0.050.25質(zhì)量％的低碳鋼并適量添加Si、Al的高強度殘余奧氏體鋼時通過向鋼中適量添加Ti、Nb等固定晶界C，而提高鍍覆界面強度。然而，這是關(guān)于殘余奧氏體鋼的技術(shù)，對于沒有殘余奧氏體相的高強度鋼板不一定會得到足夠性能的問題。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中通過改變鋼板的成分或通過控制熱鍍鋅鋼板的表面粗糙度使表面形成被膜技術(shù)來改善鍍層與鋼基的附著性，但是未取得較好的效果，目前還未出現(xiàn)通過控制鍍層的組織結(jié)構(gòu)來改善鍍層與鋼基的附著性的方法。
發(fā)明內(nèi)容3本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種熱鍍鋅鋼板的制造方法，通過熱鍍鋅工藝中控制鋼板出鋅鍋后的冷卻速率調(diào)整鍍層的最優(yōu)晶粒取向，提高鍍層的附著性。本發(fā)明的熱鍍鋅鋼板制造方法具體為鋼板經(jīng)酸洗、退火后進行熱鍍鋅操作；熱鍍鋅操作過程中，入鍍浴時鋼板溫度為455465。C，鋅鍋中鍍浴溫度為45046(TC，鍍浴中Fe含量〈0.03%，鍍浴中A1含量0.160.18%，傳送鋼板的機組速度為110120m/min;鋼板出鋅鍋后用風冷進行強制冷卻，冷卻速率7090%。所述強制冷卻為用風冷將鋼板從出鍍浴時溫度降低到出鍍浴溫度的1030%，然后于空氣中自然冷卻。所述鋼板以重量百分比計，含有C:0.030.07%，Mn:0.010.03%，Si:0.190.30%，P:0.0060.019%，S:0.0090.020%，Al:0.020.07%，其余為Fe。所述鋼板厚度為O.8mm，鍍鋅后鋅層重量為180195g/m2，鋅層表面經(jīng)過Si02鈍化處理本發(fā)明的有益效果是(1)本發(fā)明的熱鍍鋅工藝條件使熱鍍鋅鋼板的鍍層晶粒取向優(yōu)化，鍍層的抗劃性、耐磨性及附著性能明顯提高，鍍層鋅粉脫落、剝離等現(xiàn)象減少；(2)本發(fā)明的熱鍍鋅生產(chǎn)工藝簡單，成本較低。圖l是實驗例l、6及比較例11、15典型的XRD衍射圖譜(a)實驗例l;(b)實驗例6;(c)比較例ll;(d)比較例15，縱坐標是衍射強度，橫坐標是28/0。圖2是U形彎曲試樣形狀示意圖1彎曲試驗機夾具、2彎曲試樣。圖3是實驗例110、比較例1115和比較例1620鋅粉脫落量均值及方差。圖4是實驗例1、6與比較例11、16鍍層劃痕中間位置處輪廓測量結(jié)果，1實驗例l，2實驗例6，3比較例ll，4比較例16。具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。實施例僅用于說明本發(fā)明，而不是以任何方式來限制本發(fā)明。實施例1熱鍍鋅鋼板實驗例110和比較例1120的制備將厚度為O.8mm，成分為C:0.030.07%，Mn:0.010.03%，Si:0.190.30%，P:0.0060.019%，S:0.0090.020%，Al:0.020.07%，其余為Fe及雜質(zhì)的DX51D冷軋鋼板經(jīng)酸洗、退火后，在表l所列出的熱鍍鋅工藝條件下進行熱鍍鋅操作，其中鋅鍋中鍍浴4溫度為45(TC，鍍浴中Fe含量〈0.03X，Al含量0.160.18%，鋼板入鍍浴溫度460°C，機組速度110120m/min。鋼板出鋅鍋后采用風冷對鋼板進行強制冷卻，冷卻速率為7090%，得到110號實驗例，冷卻速率調(diào)整為3050%時得到1115號比較例，冷卻速率調(diào)整為0%(空氣自然冷卻)時得到1620號比較例。對鋅層重量控制到180g/i/左右，鋅層表面經(jīng)過Si02鈍化處理。通過以下方法對鍍層的晶粒取向以及鍍層抗脫落性能、抗劃性、耐磨性等鍍層附著性能進行評價。表l熱鍍鋅工藝條件試驗樣品厚度ram鋅層重量g熱鍍鋅工藝條件機組速度入鍋溫度til鋁含量。i快速冷卻<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例2熱鍍鋅鋼板實驗例110和比較例1120的性能測定(1)鍍層晶粒取向鍍層表面未作任何處理，在x射線衍射儀(XRD)上分別進行鍍層小角衍射(掠射角5。)，測定鍍層的衍射峰強度。實驗例1和6及比較例11和15鍍層表面在5。掠射角時的典型衍射圖譜見圖l?？梢妼嶒灷齦和6鍍層中Zn的最強衍射峰Zn(002)強度遠高出比較例ll和15，Zn的百強峰由Zn(101)轉(zhuǎn)移至Zn(002)。表2列出了各試樣Zn(002)峰的衍射強度，可見，與冷卻速率分別為3050%和0%的比較例相比，實驗例冷卻速率提高到7090%以后，Zn(002)峰的衍射強度增強，均大于27000cts，鍍層晶粒呈現(xiàn)出Zn(002)方向的擇優(yōu)取向。(3)鍍層抗脫落性能通過"U"形彎曲試驗來檢驗鍍層的抗脫落性能。彎曲試驗按照國標GB/T232—1999(金屬材料彎曲試驗方法)進行，試樣制備參考GB/T2975—1998(鋼及鋼產(chǎn)品力學性能試驗取樣位置及試樣制備)。圖2示出了彎曲試樣的最終形狀。試樣用線切割機加工，試驗前用乙醇擦拭試樣表面，然后在所有試樣彎曲部位內(nèi)外表面粘貼相同大小的透明膠帶，試樣連同膠帶在彎曲試驗機上進行彎曲加工，通過膠帶收集彎曲部位剝落的鋅粉，對各鍍層的鋅粉脫落量用ICP法進行測量。圖3示出了實驗例和比較例試樣鋅粉脫落量的均值及方差。實驗例的鋅粉脫落量均明顯小于比較例。表2根據(jù)下述標準對實驗例和比較例各試樣的鍍層抗脫落性能進行評價特別良好(鋅粉脫落量《0.0100mg);〇良好(鋅粉脫落量在O.01000.0300mg之間)；A稍微不良(鋅粉脫落量在0.03000.0360mg之間)；X不良(鋅粉脫落量2;0.0440mg)。(3)鍍層抗劃性能鍍層抗劃性能試驗在美國CETRUMT-2型多功能摩擦磨損試驗機上完成，抗劃性能試驗應用劃痕試驗裝置部分。劃痕試驗的壓頭為鏟形金剛石，頭部曲率半徑為800um劃痕試驗采用線性增加的加載方式，選用加載載荷從O.5N增加至2N。試驗后應用AmbiosXP2型輪廓儀測量各鍍層試驗后的劃痕輪廓形貌。圖4示出了實驗例與比較例中鍍層劃痕中間位置處典型的輪廓測量結(jié)果?？梢?，實驗例中的鍍層劃痕深度均明顯小于比較例。表2根據(jù)下述標準對實驗例和比較例各試樣的鍍層抗劃性能進行評價〇良好(劃痕深度《7.00ym)A稍微不良(劃痕深度在7.008.OOym之間)X不良(劃痕深度》8.00ym)(4)鍍層耐磨性能鍍層耐磨性能試驗在美國CETRUMT-2型多功能摩擦磨損試驗機往復滑動摩擦試驗平臺上完成。上試樣(對磨試樣)為直徑10mm的不銹鋼圓球，下試樣為熱鍍鋅鋼板。往復滑動摩擦磨損試驗參數(shù)為法向載荷Fn=2N，往復位移幅值D=2mm，相對運動速度V=2mm/s，運行時間t=1000s，循環(huán)次數(shù)N=500。試驗后應用AmbiosXP2型輪廓儀測量各鍍層試驗后的磨痕輪廓形貌。表2列出了實驗例和比較例各試樣100次摩擦循環(huán)后的平均摩擦系數(shù)，并根據(jù)下述標準對磨痕輪廓進行評價〇良好(磨痕深度《8.00ym)A稍微不良(磨痕深度在8.0010.00ym之間)X不良(磨痕深度》10.00ym)(5)鍍層附著性能綜合評價表2根據(jù)下述標準對實驗例和比較例各試樣的鍍層附著性能進行綜合評價〇良好(良好0計數(shù)在2個以上，稍微不良A最多只有1個)A稍微不良(良好O計數(shù)有l(wèi)個，稍微不良A計數(shù)有2個)X不良(不良X計數(shù)在2個以上或稍微不良A計數(shù)有2個，不良X計數(shù)有1個)表2熱鍍鋅鋼板性倉l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表2的評價結(jié)果可知，本發(fā)明將熱鍍鋅工藝過程中鋼板的冷卻速率提高到7090%，其他工藝不變的條件下得到的熱鍍鋅鋼板(實驗例)與以往鋼板(比較例)相比，鍍層的抗脫落性能、抗劃性能和耐磨性能顯著提高，鍍層與基材的附著性能明顯改善。權(quán)利要求1.熱鍍鋅鋼板制造方法，鋼板經(jīng)酸洗、退火后進行熱鍍鋅操作，其特征在于熱鍍鋅操作過程中，鋼板進入鍍浴時溫度為455～465℃，鋅鍋中鍍浴溫度為450～460℃，鍍浴中Fe含量＜0.03％，鍍浴中Al含量0.16～0.18％，機組速度110～120m/min；鋼板出鋅鍋后用風冷進行強制冷卻，冷卻速率70～90％。2根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱鍍鋅鋼板制造方法，其特征在于所述鋼板以重量百分比計，含有C:0.030.07%，Mn:0.010.03%，Si:0.190.30%，P:0.0060.019%，S:0.0090.020%，Al:0.020.07%，其余為Fe及微量雜質(zhì)。3根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱鍍鋅鋼板制造方法，其特征在于所述鋼板厚度為O.8mm。4根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱鍍鋅鋼板制造方法，其特征在于鍍鋅后鋅層重量為1S0195g/r^，鋅層表面經(jīng)過Si&鈍化處理。全文摘要本發(fā)明屬于熱鍍鋅鋼板制造領(lǐng)域，所要解決的技術(shù)問題是提供一種熱鍍鋅鋼板的制造方法，通過熱鍍鋅工藝中控制鋼板出鋅鍋后的冷卻速率調(diào)整鍍層的最優(yōu)晶粒取向，提高鍍層的附著性。該方法具體為鋼板經(jīng)酸洗、退火后進行熱鍍鋅操作；熱鍍鋅操作過程中，入鍍浴時鋼板溫度為455～465℃，鋅鍋中鍍浴溫度為450～460℃，鍍浴中Fe含量＜0.03％，鍍浴中Al含量0.16～0.18％，傳送鋼板機組速度110～120m/min，鋼板出鋅鍋后用風冷進行強制冷卻，冷卻速率70～90％。上述工藝條件使鋼板與鋅鍍層之間形成取向優(yōu)化的Zn(002)晶粒，使鍍層的附著性、抗劃性、耐磨性明顯提高。文檔編號C23C2/06GK101323940SQ20081030323公開日2008年12月17日申請日期2008年7月30日優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日發(fā)明者丹于,周一林,權(quán)徐,煒李,楊學高,冰田,程興德,鄭之旺,郭太雄申請人:攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀枝花新鋼釩股份有限公司