專利名稱：深沖用熱鍍鋁鋅鋼板/帶及其生產(chǎn)方法
深沖用熱鍍鋁f轉H板/帶及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明屬于巻鋼板材料生產(chǎn)領域，更具體地說，是涉及一種深沖用熱鍍鋁鋅鋼板/帶及其 生產(chǎn)方法。
背景駄
超深沖冷軋鋼，即IF鋼(無間隙原子鋼)，全稱Interstit ial-Free Steel ，有時也稱超 低碳鋼，具有極優(yōu)異的深沖性能，伸長率和r值可達50%和2. 0以上。是繼沸騰鋼、低碳鋁 鎮(zhèn)##3后，當今世界最新一代深沖性能最好的冷軋鋼板。IF鋼可分為r》1.8的普通級IF鋼 和r》2.0的高端級IF鋼。
IF鋼在1949年首次被研制成功，直到20世紀80年代，隨著冶金生產(chǎn)技術得到進一步 發(fā)展，可以經(jīng)濟地生產(chǎn)出C《0. 002%的低碳鋼，降低了生產(chǎn)成本，才正式出現(xiàn)了商用的IF鋼。 到1994年全世界IF鋼的產(chǎn)量超過了 1000萬噸。
鍍鋁鋅層的化學成分包括一定配比的鋁、鋅、硅，其中防腐主要是由鋁鋅合金提供。但 硅也很重要，它可以把生產(chǎn)過程中脆性層的形成速度降到最小，從而使產(chǎn)品易于加工成型。
鍍層中有兩種主要的金相組織。 一種是在凝固初期形成的樹枝狀結構的富鋁區(qū)，另一種 是在鋅的濃度達到一個較高的7jC平時形成的枝晶間網(wǎng)絡狀的富鋅區(qū)。這種微觀結構具有理想 的防腐性能。其它的金相組織還包括以離散的微小晶粒狀態(tài)存在的硅和由于在生產(chǎn)過程中 鐵的濃度達到飽和而形成的富鐵區(qū)。
由于鍍鋁鋅層的tm結構中廣泛存在著網(wǎng)絡結構的富鋅區(qū)，因此在凝固過程中冷卻速度
必須嚴格控制。鍍鋁鋅層獨特的樹枝狀結構是防腐性能提高的主要原因。當鍍鋁鋅層暴露在 大氣中，枝晶間網(wǎng)絡中的富鋅區(qū)先被腐蝕，氧化產(chǎn)物會填充在枝晶間的空隙中，從而降低了 腐蝕速度。
IF鋼擴散退火處理和熱浸鍍純鋅后，具有良好的沖壓性、可焊性和可噴涂性等優(yōu)點，被 廣泛應用于汽車制造業(yè)。而鍍鋁鋅鋼板具有優(yōu)于鍍純鋅鋼板幾倍的耐高溫、耐腐蝕性及美麗 的表面鋅花，被廣泛地應用于建筑行業(yè)的鋼結構中。此外，對材料具有高耐蝕性、低強度、 高延伸率要求的家電、電腦機箱、汽車油箱等領域也對鍍鋁鋅產(chǎn)品有很大的需求。
在本發(fā)明做出以前，由于鋁鋅鍍層強度較高(屈服強度約440MPa)，因而一般鍍鋁鋅產(chǎn) 品無法達到深沖級別的要求，如CN200310106261. 3，公開了一種熱鍍鋁鋅合金鋼板及其制造 方法，該發(fā)明的方法采用普通冷軋基板生產(chǎn)鍍鋁鋅產(chǎn)品，其屈服強度均大于228MPa，延伸率 在20%左右，不能滿足深沖的要求。而鍍純鋅的IF鋼雖具有深沖性能但又無法滿足耐腐tM 耐高溫的性能要求。
為解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種深沖用熱鍍鋁鋅鋼板/帶，其具有140 220MPa 的屈服強度、260 350MPa的抗拉強度及大于30%的延伸率，鍍層均勻、致密、厚度適當。 而且，本發(fā)明提供的上述鋼板/帶生產(chǎn)方法，過程清晰簡單、可操作性強。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明的深沖用熱鍍鋁辦K板/帶，包括IF鋼基板和合金鍍層，其中，所述的IF鋼基板 成分(wt%)為C《0.01， Si幼.12， Mn《0.6， P《0. 1， S《0. 045， Ti《0. 3，余量為Fe和 不可避免的雜質(zhì)，戶/M的合金鍍層成分(wt°/o)為鋁55士3，鋅43.5土1.5，硅1. 5。大量實驗 表明，當鍍層中鋁、鋅和硅滿處述配比時，所獲得的合金鍍層的耐久性能最佳。
根據(jù)本發(fā)明所述的深沖用熱鍍鋁鋅鋼fe/帶，其中^i子地是，戶腿的IF鋼基板選用r>l. 8 的普通IF鋼SI反。此種基板來源豐富、便利。
本發(fā)明提供上述深沖用熱鍍鋁l轉附反/帶的生產(chǎn)方法，包括基板清洗處理、退火處理、熱 鍍和后處理，其中，所述的退火處理在連續(xù)退火爐內(nèi)進行，爐內(nèi)氣體保護，退火工藝參數(shù)為 溫度550 820°C，時間42 339秒；熱鍍工藝參數(shù)為熱鍍液成分(wt%)為鋁55±3、鋅 43. 5± 1. 5、硅1. 5，入鋅鍋M為560 650°C，鍍浴時間為3 8秒，鍍后冷卻速度大于30 。C/秒。
根據(jù)本發(fā)明所述的深沖用熱鍍鋁f轉岡板/帶的生產(chǎn)方法，其中較好地是，所述的保護氣體 組成(wt%)為氫氣18 35%，余量為氮氣。
根據(jù)本發(fā)明所述的深沖用熱鍍鋁鋅鋼^/帶的生產(chǎn)方法，其中S^子地是，戶皿的退火處理 包括預熱處理、加熱處理、均熱處理和冷卻處理。
根據(jù)本發(fā)明所述的深沖用熱鍍鋁鋅鋼板/帶的生產(chǎn)方法，其中較好地是，所述的預熱處理 參數(shù)為預熱時間5 44秒，預熱鵬無明確要求。
根據(jù)本發(fā)明所述的深沖用熱鍍鋁f轉H板/帶的生產(chǎn)方法，其中 地是，所述的加熱處理 參數(shù)為加熱溫度560 660。C，加熱時間8 63秒。
根據(jù)本發(fā)明所述的深沖用熱鍍鋁鋅鋼板/帶的生產(chǎn)方法，其中^2子地是，所述的均熱處理
參數(shù)為均熱，750 850°C ，均熱時間23 180秒、。。
根據(jù)本發(fā)明所述的深沖用熱鍍鋁鋅鋼板/帶的生產(chǎn)方法，其中較好地是，所述的冷卻處理 參數(shù)為冷卻驗550 650°C ，冷卻時間6 52秒。
根據(jù)本發(fā)明所述的深沖用熱鍍鋁鋅鋼^帶的生產(chǎn)方法，其中 地是，戶皿的熱鍍中鍍 層原料鋁、鋅、硅在感應爐內(nèi)加熱熔化，鋅鍋溫度在580 66(TC。
根據(jù)本發(fā)明所述的深沖用熱鍍鋁辦ra板/帶的生產(chǎn)方法，其中 地是，戶皿的后處理包 括涂油、鈍化、涂耐指紋膜等。
根據(jù)本發(fā)明所述的深沖用熱鍍鋁鋅鋼板/帶的生產(chǎn)方法，其中較好地是，所述的后處理濕 平整率0. 4 1. 2%。
根據(jù)本發(fā)明深沖用熱鍍鋁鋅鋼板/帶的生產(chǎn)方法，其中，所述的后處理也可不平整。
本發(fā)明所述的深沖用熱鍍鋁鋅鋼板是由本發(fā)明的深沖用熱f度鋁鋅鋼帶經(jīng)剪裁獲得。
本發(fā)明具有如下有益效果
與現(xiàn)有技術比較，本發(fā)明無須改造設備，制造工藝簡單，可以制造出既具有高耐蝕性、 耐高溫性又具有優(yōu)良深沖性能的熱鍍鋁鋅產(chǎn)品，實物水平達到了歐洲標準的要求，而且本發(fā) 明的產(chǎn)品鍍層均勻、致密、厚度適當，可廣泛地應用于家電、汽車等行業(yè)，為鍍鋁鋅產(chǎn)品的 應用拓展了廣闊的領域。
本發(fā)明選取普通IF鋼冷軋基板，提供了完全不同于一般熱鍍鋁鋅合金鋼板的退火工藝， 使較"軟"的IF鋼冷軋基板與較"硬"的鋁鋅鍍層產(chǎn)生很好的結合力，成為深沖用熱鍍鋁鋅 鋼板/帶，其具有140 220MPa的屈服強度、260 350MPa的抗拉強度及大于30%的延伸率， 鍍層均勻、致密、厚度適當，既滿足深沖壓的需求又具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。
附圖的簡單說明


圖1是本發(fā)明方法生產(chǎn)的成品樣圖片。 具體實驗式
下面參照附圖，更具體地說明本發(fā)明。 實施例1
本實施例選用牌號為DC03，規(guī)格為厚0.5咖，寬920咖，三向r值均大于1. 8的IF鋼冷 軋板為繊，其化學成分為C: 0.002%， Si: 0.005%， Mn: 0.14%， P: 0.011%， S: 0.0076%， Ti: 0.057%,余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
先將上述IF鋼冷軋基板帶鋼送入清洗裝置，以清除帶鋼表面上油脂、鐵粉和灰塵。再將 經(jīng)清洗處理的帶鋼經(jīng)擠干輥擠干和熱風干燥。清洗后的帶鋼進入連續(xù)退火爐內(nèi)進行退火處理 (包括預熱、加熱、均熱及冷卻四個過程)，爐內(nèi)保護氣體成分為氫氣28%，氮氣72%。預 熱段溫度764'C，預熱時間6.2秒；加熱段溫度614'C，加熱時間9秒；均熱段、，807。C， 均熱時間26秒；冷卻段溫度633t,冷卻時間7.4秒。將上述經(jīng)退火處理的IF鋼冷軋基板 在盛有配比(wt90為鋁55，鋅43. 5，硅1. 5的鋅鍋中進行熱鍍處理:鋅鍋內(nèi)溶液溫度為600°C， 基板在鋅鍋內(nèi)的浸浴時間為5秒，通過氣刀控制系統(tǒng)使鍍層厚度達到設定值。帶鋼經(jīng)鋅鍋熱 鍍鋁鋅后進入冷卻塔的風冷系統(tǒng)進行冷卻，m卩速度35'C/秒。經(jīng)吹風冷卻后的帶鋼再進入 水淬槽內(nèi)進行最終冷卻。為了改善材料機械性能、板形，獲得良好的帶鋼平直度和合適的表 面粗糙度，帶鋼冷卻后要經(jīng)張力控制裝置進入平整機進行平整處理，平整率達到1. 0%，然后 經(jīng)張力控制裝置、熱風干燥裝置后進入輥涂才iUS行鈍化或涂膜處理，本案例采用涂有機無鉻 耐指紋膜，膜厚1 2um,帶鋼經(jīng)過耐指紋膜處理后進入干燥爐進行烘干處理，得到本發(fā)明 的產(chǎn)品。
本發(fā)明方法生產(chǎn)的樣品見圖1。
經(jīng)檢測，本實施例的鋼板/帶力學性能結果為屈服強度159MPa、抗拉強度319MPa、斷 裂延伸36%。 實施例2
本實施例選用牌號為DC04、規(guī)格(厚1. Omm，寬1090mra)的IF鋼為基板，其化學成分 為，C: 0.0017%， Si; 0.015%， Mn: 0.137%， P: 0.0127%， S: 0.0061%， Ti: 0.0529%，余量
為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
先將上述IF鋼冷車L基板帶鋼送入清洗裝置，以清除帶鋼表面上油脂、鐵粉和灰塵。再將 經(jīng)清洗處理的帶鋼經(jīng)擠干輥擠干和熱風干燥。清洗后的帶鋼進入連續(xù)退火爐內(nèi)進行退火處理 (包括加熱、加熱、均熱及冷卻四個過程)，爐內(nèi)保護氣體成分為氫氣27%，氮氣73% 。預 熱段^Jt782t:，預熱時間12.5秒；加熱段溫度609i:,加熱時間18秒；均熱段溫度786。C， 均熱速度51秒；冷卻段溫度634'C，冷卻時間15秒。將，經(jīng)退火處理的IF鋼冷軋基板在 盛有鋁、鋅、硅(w淺)配比為鋁55，鋅43.5，硅1.5的鋅鍋中進行熱鍍處理鋅鍋內(nèi)溶液 溫度為600'C，繊在鋅鍋內(nèi)的浸浴時間為5秒，通過氣刀控制系統(tǒng)使鍍層厚度達到設定值。 帶鋼經(jīng)鋅鍋熱鍍鋁鋅后進入冷卻塔的風冷系繊行冷卻，冷卻速度48。C/秒。經(jīng)吹風冷卻后 的帶鋼再進入水淬槽內(nèi)進行最終冷卻。為了改善材料機械性能、板形，獲得良好的帶鋼平直 度和合適的表面粗糙度，帶鋼冷卻后要經(jīng)張力控制裝置進入平整機進行平整處理，平整率達
到o.挑，然后將經(jīng)張力控制裝置、熱風干燥裝置后進入輥涂inja行鈍化或涂膜處理，本案例
采用涂有機無鉻耐指紋膜，膜厚1 2um，帶鋼經(jīng)過耐指紋膜處理后進入干燥爐進行烘干處
理，得到本發(fā)明的產(chǎn)品。
經(jīng)檢測，本實施例的鋼板/帶力學性能結果為屈服〗艘181MPa、抗拉強度318MPa、斷 裂延伸39%。
本發(fā)明中的IF鋼基板可以由公司內(nèi)部供應，材料來源方便。制造工藝簡單，鍍鋁鋅機組 無須進行設備改造，可以直接通il^退火工藝的調(diào)整達到生產(chǎn)深沖用鍍鋁鋅產(chǎn)品的目的。生 產(chǎn)出的產(chǎn)品實物性能達到了歐洲標準的相應要求，具剤艮強的適應性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。
權利要求
1、深沖用熱鍍鋁鋅鋼板/帶，包括IF鋼基板和合金鍍層，其特征在于，所述的IF鋼基板成分(wt％)為C≤0.01，Si≤0.12，Mn≤0.6，P≤0.1，S≤0.045，Ti≤0.3，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述的合金鍍層成分(wt％)為鋁55±3，鋅43.5±1.5，硅1.5。
2、 如權利要求1所述的深沖用熱鍍鋁糊^/帶，其特征在于，戶滿的IF鋼翻選用r>1.8 的普通IF鋼Sfe。
3、 如權利要求l所述的深沖用熱鍍鋁辯ra^/帶的生產(chǎn)方法，包括繊清洗處理、退火處理、熱 鍍和后處理，其特征在于，戶，的退火處理在連續(xù)退火爐內(nèi)進行，爐內(nèi)有氣體保護，退火工藝參數(shù)為 驗550 820°C，時間42 339秒；熱鍍工藝參數(shù)為合^l度層成分(wt%)為鋁55± 3、鋅43. 5± 1. 5、 硅1.5，鋅鍋溫度為560 650°C，鍍浴時間3 8秒，鍍后冷卻速度大于30。C/秒。
4、 如權利要求3戶腿的深沖用熱鍍鋁鋅鋼板/帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的保護氣體選用 組成(wt%)為氫氣18 35%，綠為氮氣。
5、 如權利要求3戶腿的深沖用熱鍍鋁搟閃fe/帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的退火處理包括 預熱處理、加熱處理、均熱處理和冷卻處理。
6、 如權利要求3或5所述的深沖用熱鍍鋁f轉Rfe/帶的生產(chǎn)方法，其牛寺征在于，所述的預熱處理 參數(shù)為預熱時間5 44秒。 '
7、 如權利要求3或5所述的深沖用熱鍍鋁牽糊^/帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的加熱處理 參數(shù)為加熱溫度560 660°C，加熱時間8 63秒。
8、 如權利要求3或5所述的深沖用熱鍍鋁辦Rfe/帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的均熱處理 參數(shù)為均&S750 85CrC，均熱時間23 180秒、。
9、 如權禾腰求3或5戶脫的深沖用熱鍍鋁糊fe/帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的冷卻處理 參數(shù)為冷卻，550 650°C，冷卻時間6 52秒、。
10、 如權利要求3戶，的深沖用熱鍍鋁辯H板/帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的熱鍍中鍍層 原料鋁、鋅、硅在感應爐內(nèi)加熱熔化，溫度在580 660。C。
11、 如權利要求3阮遙的深沖用熱鍍鋁辯H^/帶的生產(chǎn)方法，^tf征在于，戶M的后處理包括 涂油、鈍化、涂耐指紋膜。
12、 如權利要求3或10所述的深沖用熱鍍鋁辭H板/帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的后處理 濕平整率O. 4 1.2%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種深沖熱鍍鋁鋅鋼板/帶及其生產(chǎn)方法。所述的深沖熱鍍鋁鋅鋼板/帶包括IF鋼基板和合金鍍層，基板化學成分(wt％)為C≤0.01，Si≤0.12，Mn≤0.6，P≤0.1，S≤0.045，Ti≤0.3，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述的生產(chǎn)方法包括基板脫脂處理、退火處理和熱鍍，所述的退火處理在連續(xù)退火爐內(nèi)進行，退火爐內(nèi)保護氣體含量為10～60％。本發(fā)明的鋼板/帶屈服強度達140～220MPa，抗拉強度達260～350MPa，延伸率大于30％；本發(fā)明的生產(chǎn)過程簡單、可操作性強。
文檔編號C21D9/46GK101352946SQ20071009397
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月23日 優(yōu)先權日2007年7月23日
發(fā)明者田新芳, 顧進榮, 馬雪丹 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司