冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法
阅读：561发布：2023-01-09
专利汇可以提供冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 冷轧 钢 板及其制备方法，以及由该冷轧钢板制得的热 镀 锌 钢板及其制备方法。所述冷轧钢板的制备方法包括：将 板坯 依次经 过热 轧、卷取、冷轧、 退火 ，其中，所述卷取 温度 为590-630℃；所述冷轧的压下率为60-75％；所述退火的条件包括：温度为740-790℃，时间为40-70s；所述板坯的组成为：C：0.1-0.25重量％，Si：≤0.08重量％，Mn：0.10-0.60重量％，P：0.01-0.06重量％，S：≤0.020重量％，Ti：0.03-0.07重量％，Al：0.01-0.08重量％，余量为 铁 和不可避免杂质。通过本发明能够提供一种成本较低、强度高且表面 质量 较好的热镀锌钢板。，下面是冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种冷轧钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧、退火，其特征在于，
所述卷取温度为590-630℃；
所述冷轧的压下率为60-75％；
所述退火的条件包括：温度为770-785℃，时间为45-65s；
所述板坯的组成为：C：0.1-0.25重量％，Si：≤0.08重量％，Mn：0.10-0.60重量％，P：
0.01-0.06重量％，S：≤0.020重量％，Ti：0.03-0.07重量％，Al：0.01-0.08重量％，余量为铁和不可避免杂质；
所述热轧包括粗轧和精轧，在所述精轧之后且在卷取之前，以10-30℃/s的冷却速度将精轧后得到的中间板坯冷却至卷取的温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述板坯的组成为：C：0.12-0.23重量％，Si：
0.01-0.06重量％，Mn：0.23-0.5重量％，P：0.025-0.050重量％，S：0.005-0.012重量％，Ti：
0.035-0.065重量％，Al：0.035-0.06重量％，余量为铁和不可避免杂质。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热轧包括粗轧和精轧，所述粗轧的开轧温度为1160-1250℃，所述粗轧的终轧温度为1030-1190℃；所述精轧的开轧温度995-1150℃，所述精轧的终轧温度为830-890℃。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述精轧后的中间板坯的厚度为2-5mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：在所述精轧之后且在卷取之前，以
15-25℃/s的冷却速度将精轧后得到的中间板坯冷却至卷取的温度。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所述卷取的温度为600-630℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述冷轧的压下率为65-70％。
8.一种热镀锌钢板的制备方法，其特征在于，该方法包括：由权利要求1-7中任意一项所述的方法制备得到冷轧钢板的步骤，以及将得到的冷轧钢板经过热浸镀锌附着上镀锌层的步骤。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，每平方米所述热镀锌钢板上，所述镀锌层的重量为80-120g。
冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种冷轧钢板及其制备方法，以及由该冷轧钢板制得的热镀锌钢板及其制备方法。
背景技术
[0003] CN102534365A公开了一种低碳铝镇静钢热镀锌板及其生产方法，该发明的化学成分C：0.02～0.04％；Si≤0.03％；Mn：0.2～0.35％；P≤0.020％；S≤0.015％；Alt：0.02～0.05％；N≤0.0040％，其余为Fe和杂质。屈服强度215MPa左右，抗拉强度350MPa左右，伸长率39.0％左右。通过该方法得到的低碳铝镇静钢热镀锌板的强度较低。
[0004] 因此，目前急需一种成本较低、强度高且表面质量较好的热镀锌钢板的制备方法。
发明内容
[0007] 所述卷取温度为590-630℃；
[0008] 所述冷轧的压下率为60-75％；
[0009] 所述退火的条件包括：温度为740-790℃，时间为40-70s；
[0010] 所述板坯的组成为：C：0.1-0.25重量％，Si：≤0.08重量％，Mn：0.10-0.60重量％，P：0.01-0.06重量％，S：≤0.020重量％，Ti：0.03-0.07重量％，Al：0.01-0.08重量％，余量为铁和不可避免杂质。
[0011] 本发明还提供由上述方法制得的冷轧钢板。
[0012] 本发明还提供一种热镀锌钢板的制备方法，其中，该方法包括将上述的冷轧钢板经过热浸镀锌附着上镀锌层。
[0013] 本发明还提供由上述热镀锌钢板的制备方法制得的热镀锌钢板。
[0014] 通过上述技术方案，本发明可以低成本地，获得一种具有成品力学性能达到屈服强ReL≥420MPa、抗拉强度Rm≥500MPa、断后伸长率A80≥28％、表面质量特征为FC级以上、显微组织为铁素体+少量珠光体组织、铁素体晶粒度为10级以上且铁素体晶粒尺寸为7-12μm的热镀锌钢板，具有优良的市场前景。
[0017] 图1是实施例1制得的热镀锌钢板的显微组织照片。
[0018] 图2是实施例2制得的热镀锌钢板的显微组织照片。
[0019] 图3是实施例3制得的热镀锌钢板的显微组织照片。
[0020] 图4是对比例1制得的热镀锌钢板的显微组织照片。
[0021] 图5是对比例2制得的热镀锌钢板的显微组织照片。
[0022] 图6是对比例3制得的热镀锌钢板的显微组织照片。
具体实施方式
[0023] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0024] 本发明提供的冷轧钢板的制备方法包括：将板坯依次经过热轧、卷取、冷轧、退火，其中，所述卷取温度为590-630℃；所述冷轧的压下率为60-75％；所述退火的条件包括：温度为740-790℃，时间为40-70s；所述板坯的组成为：C：0.1-0.25重量％，Si：≤0.08重量％，Mn：0.10-0.60重量％，P：0.01-0.06重量％，S：≤0.020重量％，Ti：0.03-0.07重量％，Al：0.01-0.08重量％，余量为铁和不可避免杂质。
[0025] 在本发明中，尽管当板坯的组成在上述范围内时就可以获得较好强度和较优良的成形性能的冷轧钢板以及由该冷轧钢板制得较好的表面质量的热镀锌钢板，但是为了增强所获得的冷轧钢板和热镀锌钢板的性能，优选情况下，所述板坯的组成为：C：0.12-0.23重量％，Si：0.01-0.06重量％，Mn：0.23-0.5重量％，P：0.025-0.050重量％，S：0.005-0.012重量％，Ti：0.035-0.065重量％，Al：0.035-0.06重量％，余量为铁和不可避免杂质。
[0026] 本发明选择冷轧基板化学成分及其范围的原因如下：
[0027] 碳(C)是影响钢板性能的重要元素，当碳含量增加时，钢板强度提高，但成形性能和焊接性能降低。所述碳含量范围的选择主要考虑到炼钢工艺的可操作性和经济性，以及产品的综合性能，如果碳含量低于0.1重量％，炼钢时须进行真空处理，增加生产成本，如果碳含量超过0.25％，不仅因增碳操作而使炼钢的生产成本增加，且钢板的塑性降低，同时焊接性能恶化。
[0028] 锰(Mn)是固溶强化元素，增加锰含量可以提高强度，同时与硫结合成MnS，防止因形成FeS所造成的热裂纹，但是Mn含量过高，会影响钢的焊接性能。考虑到上述因素，需要将Mn元素的含量控制在上述范围内。
[0029] 磷(P)元素是经济有效的固溶强化元素，增加磷含量可以提高强度，但磷元素过多易在晶界偏析，造成冷脆。考虑到上述因素，需要将磷元素的含量控制在上述范围内。
[0030] 微量的钛(Ti)元素的主要是作用是固定钢中的氮形成TiN，并在退火过程中析出TiC，TiN具有细化晶粒的作用，TiC具有析出强化作用，但钛含量过多，其强化作用趋于饱和，从成本上考虑，将钛元素的含量控制在上述范围内。
[0031] 铝(Al)元素主要作用是脱除钢中的氧，避免在凝固过程中形成非金属夹杂物，同时以氮化铝的形式固定钢中的氮，但过高的铝将影响钢的焊接性能以及镀层附着力。考虑到上述因素，需要将铝元素的含量控制在上述范围内。
[0032] 硅(Si)元素和硫(S)元素作为不可避免的杂质而残留存在，因为随着硅含量的增加，热处理后钢板表面硅富集明显，影响钢板的可镀性，造成钢板表面漏镀点缺陷，影响钢板的耐蚀性和表面质量；硫对钢板的塑性产生不利的影响，易造成热脆，考虑到上述因素，需要将硅(Si)元素和硫(S)元素的含量控制在上述范围内。
[0033] 根据本发明，所述板坯可以采用本领域的公知的制备连铸坯的方法进行制备，例如可以通过高炉炼铁、铁水预处理、转炉冶炼、钢包内脱氧、合金化炉后精炼、LF电加热、RH真空处理以及板坯连铸后获得所述连铸坯。其具体制备的条件为本领域所公知。
[0034] 根据本发明，优选情况下，所述热轧包括粗轧和精轧。
[0035] 优选地，所述粗轧的开扎温度为1160-1250℃，更优选为1170-1220℃，最优选为1178-1210℃。优选地，所述粗轧的终轧温度为1030-1190℃，更优选为1053-1175℃。另外，为了达到热轧的粗轧所需要的起始温度，可以在粗轧前先将连铸坯在加热机中进行加热，加热至连铸坯进行粗轧时所需的温度。
[0036] 优选地，所述粗轧后的中间板坯的厚度为30-35mm，更优选为30-32.5mm。
[0037] 优选地，所述精轧的开轧温度995-1150℃，更优选为1000-1140℃。优选地，所述精轧的终轧温度为830-890℃，更优选为845-880℃。
[0038] 优选地，所述精轧后的中间板坯的厚度为2-5mm，更优选为2-4mm，最优选为2.5-3.5mm。
[0039] 根据本发明，优选情况下，该方法还包括：在所述精轧之后且在卷取之前，以10-30℃/s的冷却速度将精轧后得到的中间板坯冷却至卷取的温度；更优选地，在所述精轧之后且在卷取之前，以15-25℃/s的冷却速度将精轧后得到的中间板坯冷却至卷取的温度。
[0040] 根据本发明，所述冷却可以通过本领域公知的各种方法进行，例如可以通过层流水进行冷却。
[0041] 根据本发明，优选情况下，所述卷取的温度为600-640℃，更优选为600-630℃。
[0042] 根据本发明，优选情况下，所述冷轧的压下率为60-70％，更优选为65-70％。
[0043] 根据本发明，优选情况下，所述退火的条件包括：温度为750-790℃，时间为40-70s；优选所述退火的条件包括：温度为770-785℃，时间为45-65s。
[0044] 本发明中为了获得表面质量更为优越的热镀锌钢板，优选在退火前对所得的冷轧钢板进行清洗。所述清洗可以采用本领域常规的钢板的清洗方法，例如碱洗和电解清洗，其目的是为了去除冷轧钢板表面的油污、氧化铁皮、铁粉等影响钢板表面质量的杂质。优选地，所述碱洗的条件优选包括：清洗液的游离碱度为60-90Pt，温度为65-80℃，时间为40-70s。更优选地，所述碱洗的条件优选包括：清洗液的游离碱度为72-83Pt，温度为73-78℃，时间为45-65s。优选地，所述电解清洗的条件优选包括：清洗液的游离碱度为65-85Pt，温度为70-90℃，电流为6500-7500A，时间为45-75s。更优选地，所述电解清洗的条件优选包括：
清洗液的游离碱度为80-83Pt，温度为75-87℃，电流为6900-7300A，时间为50-70s。
清洗液的游离碱度为80-83Pt，温度为75-87℃，电流为6900-7300A，时间为50-70s。
[0045] 本发明还提供由上述制备方法制得的冷轧钢板。
[0046] 本发明还提供一种热镀锌钢板的制备方法，其中，该方法包括将上述冷轧钢板经过热浸镀锌附着上镀锌层。
[0047] 根据本发明，所述热浸镀锌可以采用连续式热浸镀法，也可以采用间歇式热浸镀法，但为了提高生产率和成材率，本发明优选采用连续式热浸镀法。本发明优选所述热浸镀锌的条件包括：锌锅的温度为430-480℃，更优选为455-465℃。
[0048] 本发明对热镀锌钢板的锌镀层的量并无特别的限定，可以根据具体的对镀锌钢板的要求进行调整，优选地，每平方米所述热镀锌钢板上，所述镀锌层的重量为80-120g，这里的每平方米所述热镀锌钢板上的镀锌层是指镀锌钢板的正反两面的镀锌层。
[0049] 根据本发明，所述制备方法还包括对从锌锅中取出来的钢板上的锌熔体进行吹扫，使得钢板上的锌镀层分布得更加均匀，优选采用气刀进行吹扫。所述气刀吹扫的条件优选包括：压力12-25KPa，高度为260-350mm，距钢板的垂直距离为22-30mm。
[0050] 根据本发明，所述制备方法还包括对吹扫后的热镀锌钢板进行拉矫，所述拉矫可以采用本领域常规的方法，优选地，所述拉矫延伸率为0.1-0.5％。
[0051] 根据本发明，所述热镀锌钢板的制备方法通常还包括对所得的钢板进行钝化，本发明优选采用无铬钝化。对所述钝化的方法并没有特别限定，可以为本领域常规的钝化方法。优选地，所述钝化为采用环保无铬钝化液，通过辊涂方式对带钢进行表面处理，所述钝化的条件包括：辊涂涂敷辊与蘸液辊的辊速比为120：(55-70)，优选为120：65；上辊辊压为55-120daN；下辊辊压为65-130daN。该条件下，可以保证膜厚均匀稳定，并无明显色差。
[0052] 本发明还提供由上述方法制得的热镀锌钢板。
[0053] 通过本发明的方法，可以低成本地制得所述热镀锌钢板，本发明的热镀锌钢板具有的屈服强ReL≥420MPa，优选为420-450MPa；抗拉强度Rm≥500MPa，优选为500-540MPa；断后伸长率A80≥28％，优选为28-32％。所述热镀锌钢板具有的表面质量特征为FC级以上，显微组织为铁素体+少量珠光体组织，铁素体晶粒度为10级以上(优选,10-11级)，铁素体晶粒尺寸为7-12μm(优选为8-11μm)，具有优良的市场前景。
[0054] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0055] 以下实施例和对比例中，屈服强度ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A80的测试方法按照GBT228-2002金属材料室温拉伸试验方法进行；采用GB/T2518-2008中规定的方法对热镀锌钢板的表面质量特征进行判定。
[0056] 实施例1
[0057] 本实施例用于说明本发明的冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法。
[0058] 在转炉冶炼、经LF炉Ca处理、RH脱碳和连铸获得本发明的板坯(厚度为200mm)，其组成成分见表1。将该板坯加热至1193℃进行粗轧，粗轧的终轧温度为1053℃，粗轧后的中间板坯的厚度为30.8mm，将粗轧后的中间板坯通过热卷箱卷取，然后进行精轧，精轧的开轧温度为1135℃，精轧的终轧温度为877℃，精轧后的中间板坯的厚度为3.5mm；随后以16℃/s的冷速冷却到598℃进行卷取；再在冷轧机上以65.7％的压下率，将其冷轧至1.2mm的厚度。然后将该冷轧钢板进行碱洗和电解清洗，碱洗条件为：游离碱度控制在75Pt，温度为78℃，时间为55s；电解清洗的条件为：游离碱度控制在80Pt，温度为75℃，电解电流控制在7000A，时间为60s。然后在775℃下退火57s，再进入460℃的锌锅。钢板出锌锅后进行气刀吹扫，气刀吹扫的条件为：压力20KPa，高度为290mm，距钢板的垂直距离为28mm。再进行拉矫和无铬钝化，其中，拉矫延伸率0.3％；钝化的条件包括：辊涂机通过蘸液辊将环保型无铬钝化液传递到涂敷辊，再通过涂敷辊转动均匀涂在钢板表面。辊涂涂敷辊与蘸液辊的辊速比120：65，上辊辊压为85daN，下辊辊压为100daN。由此得到热镀锌钢板，其中，相对于每平方米的冷轧钢板，所述锌镀层的重量为100g(两面的锌镀层)。所得热镀锌钢板的屈服强ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A80和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图1。
[0059] 实施例2
[0060] 本实施例用于说明本发明的冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法。
[0061] 在转炉冶炼、经LF炉Ca处理、RH脱碳和连铸获得本发明的板坯(厚度为200mm)，其组成成分见表1。将该板坯加热至1210℃进行粗轧，粗轧的终轧温度为1082℃，粗轧后的中间板坯的厚度为31.5mm，将粗轧后的中间板坯通过热卷箱卷取，然后进行精轧，精轧的开轧温度为1021℃，精轧的终轧温度为858℃，精轧后的中间板坯的厚度为2.5mm；随后以18℃/s的冷速冷却到623℃进行卷取；再在冷轧机上以70％的压下率，将其冷轧至0.75mm的厚度。然后将该冷轧钢板进行碱洗和电解清洗，碱洗条件为：游离碱度控制在83Pt，温度为78℃，时间为45s；电解清洗的条件为：游离碱度控制在80Pt，温度为85℃，电解电流控制在7300A，时间为70s。然后在783℃下退火49s，再进入455℃的锌锅。钢板出锌锅后进行气刀吹扫，气刀吹扫的条件为：压力23KPa，高度为280mm，距钢板的垂直距离为25mm。再进行拉矫和无铬钝化，其中，拉矫延伸率0.35％；钝化的条件包括：辊涂机通过蘸液辊将环保型无铬钝化液传递到涂敷辊，再通过涂敷辊转动均匀涂在钢板表面。辊涂涂敷辊与蘸液辊的辊速比120：
65，上辊辊压为90daN，下辊辊压为95daN。由此得到热镀锌钢板，其中，相对于每平方米的冷轧钢板，所述锌镀层的重量为90g(两面的锌镀层)。所得热镀锌钢板的屈服强ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A80和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图2。
65，上辊辊压为90daN，下辊辊压为95daN。由此得到热镀锌钢板，其中，相对于每平方米的冷轧钢板，所述锌镀层的重量为90g(两面的锌镀层)。所得热镀锌钢板的屈服强ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A80和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图2。
[0062] 实施例3
[0063] 本实施例用于说明本发明的冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法。
[0064] 在转炉冶炼、经LF炉Ca处理、RH脱碳和连铸获得本发明的板坯(厚度为200mm)，其组成成分见表1。将该板坯加热至1178℃进行粗轧，粗轧的终轧温度为1175℃，粗轧后的中间板坯的厚度为32.3mm，将粗轧后的中间板坯通过热卷箱卷取，然后进行精轧，精轧的开轧温度为1000℃，精轧的终轧温度为846℃，精轧后的中间板坯的厚度为3.0mm；随后以22℃/s的冷速冷却到608℃进行卷取；再在冷轧机上以70％的压下率，将其冷轧至0.9mm的厚度。然后将该冷轧钢板进行碱洗和电解清洗，碱洗条件为：游离碱度控制在72Pt，温度为73℃，时间为60s；电解清洗的条件为：游离碱度控制在83Pt，温度为87℃，电解电流控制在6900A，时间为50s。然后在775℃下退火61s，再进入465℃的锌锅。钢板出锌锅后进行气刀吹扫，气刀吹扫的条件为：压力15KPa，高度为320mm，距钢板的垂直距离为28mm。再进行拉矫和无铬钝化，其中，拉矫延伸率0.40％；钝化的条件包括：辊涂机通过蘸液辊将环保型无铬钝化液传递到涂敷辊，再通过涂敷辊转动均匀涂在钢板表面。辊涂涂敷辊与蘸液辊的辊速比120：65，上辊辊压为75daN，下辊辊压为78daN。由此得到热镀锌钢板，其中，相对于每平方米的冷轧钢板，所述锌镀层的重量为115g(两面的锌镀层)。所得热镀锌钢板的屈服强ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A80和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图3。
[0065] 对比例1
[0066] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，板坯的组成成分不同，具体见表1所示，所得热镀锌钢板的屈服强ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A80和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图4。
[0067] 对比例2
[0068] 根据实施例1的方法进行，所不同的是，卷取温度为580℃，所得热镀锌钢板的屈服强ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A80和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图5。
[0069] 对比例3
[0070] 根据实施例1的方法进行，所不同的是，在800℃下退火40s，所得热镀锌钢板的屈服强ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A80和表面质量特征的测定结果见表2，其显微组织的照片见图6。
[0071] 表1
[0072]
[0073] 注：余量为铁和不可避免杂质
[0074] 表2
[0075]
[0076] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0077] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0078] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
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