[發明專利]一種高強度表面質量好的全硬熱鍍鋅鋼板及其生產方法

無效

• 申請號: 200810012978.4
• 申請日: 2008-08-25
• 公開（公告）號: CN101660091A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 李鋒;呂家舜;敖列哥;王鐵軍;姜成林
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C21D8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于熱浸鍍鋅技術領域，特別涉及一種高強度表面質量好的全硬熱鍍鋅鋼板及其生產方法。

背景技術

全硬熱鍍鋅鋼板是世界各國現有標準(ASTM?A653/A653M-2005，EN10326-2004，JIS?G3302-2005)中的結構級連續熱鍍鋅鋼板和鋼帶中強度級別最高的。作為高強度鋼種，各標準中除對其強度有較高要求外，對其成型性能、伸長率等指標沒有過高要求，甚至沒有要求。這樣，就可以通過將冷軋板不經過再結晶處理直接浸入鋅液中的方法來生產。國內外現有技術的全硬熱鍍鋅板普遍采用低碳鋼+低溫退火(不充分再結晶，加熱溫度不超過550℃)技術生產，因低碳鋼化學成分的限制，退火溫度高于550℃時易產生再結晶，造成強度降低，不能滿足鋼板力學性能的要求。公開號為特開平10-176253，名為“在連續熱鍍鋅線上未再結晶熱鍍鋅系鋼板的制造方法”的日本專利，除了采用低碳鋼(化學成分一般為C0.05wt％～0.10wt％，Mn0.2wt％～0.5wt％，其余為Fe和不可避免的雜質)+低溫退火(550℃)的技術以外，還在冷卻段后部的均衡段采用感應加熱帶鋼的方式，以解決薄規格帶鋼入鋅鍋溫度低，易產生鋅渣、沉沒輥印缺陷以及沉沒輥壽命低的問題。該技術應用于如圖1所示的NOF臥式爐連續熱鍍鋅線。該熱鍍鋅線主要由無氧化加熱爐1，喉口2，均熱段3，冷卻段4，緩冷段5，快冷段6，均衡段7，鋅鼻8，鋅鍋9，沉沒輥10，穩定輥11，鋼板12，感應加熱裝置13，感應加熱線圈14，高頻電源15，鋼板溫度測定裝置16和氣刀17等設備組成。

隨著熱鍍鋅工藝技術的進步，立式爐由于生產效率高、表面質量好、板形好等優點，已逐漸取代了落后的臥式爐，其具體結構見附圖2。NOF立式爐連續熱鍍鋅線的主要設備由預熱段21、無氧化加熱段22、輻射管加熱段23、保溫/緩冷段24、冷卻段25(沒有均衡段)等組成。圖中帶鋼依次經過上述各段，最后經在氣體保護條件下進入鋅鍋完成熱鍍鋅。在輻射管加熱段23、保溫/緩冷段24、冷卻段25內使用5％～20％H₂-N₂混合氣體，無氧化加熱段22使用直燃式燒嘴，使用焦爐煤氣、天然氣或高爐煤氣等做為燃料，為保持無氧化段22的弱氧化氣氛，一般要求空燃比小于1，無氧化段22產生的煙氣進入預熱段21，充分利用煙氣的余熱預熱帶鋼。在NOF立式爐連續熱鍍鋅生產線上，采用上述現有技術生產全硬熱鍍鋅板存在以下問題：

(1)易產生表面質量缺陷：普通CQ級鍍鋅鋼板退火溫度一般在700℃左右，與之相比較，采用低碳鋼+低溫退火工藝生產全硬熱鍍鋅板，為防止鋼板強度下降過多，退火溫度較低(不高于550℃)，造成無氧化加熱段爐溫和煙氣溫度均較低，煙氣到達預熱段后溫度進一步降低，煙氣中的水易在鋼板表面結露；尤其在使用焦爐煤氣、天然氣作為燃料氣體時，煙氣中水含量較多，露點最高可達80℃，水蒸汽在鋼板表面結露現象更為嚴重；當帶鋼厚度較薄、寬度較窄、工藝速度較低時，要求無氧化加熱段的熱輸出更小，無氧化加熱段的煙氣溫度更低，煙氣中的水蒸汽在帶鋼表面結露幾乎無法避免。帶鋼表面結露后，會造成鋼板表面局部嚴重氧化，生成的氧化膜無法被輻射管加熱段、保溫段、冷卻段的H₂+N₂混合氣體還原，會造成鋼板表面局部鍍不上鋅，也稱為漏鐵缺陷。

(2)采用低碳鋼+低溫退火(不高于550℃)生產全硬熱鍍鋅板，由于無氧化加熱段的熱輸出小，煤氣、空氣流量低，難以保證爐子對環境的正壓力，環境中空氣易進入爐內，無法保證無氧化加熱段的弱氧化氣氛，造成帶鋼表面氧化，產生漏鐵或脫鋅。當帶鋼厚度較薄、寬度較窄、工藝速度較低時，漏鐵或脫鋅現象較為嚴重。

(3)當帶鋼厚度較薄、寬度較窄、工藝速度較低時，帶鋼經過冷卻段時的溫度損失較大，帶鋼入鋅鍋時的溫度較低，易產生脫鋅、鋅渣、沉沒輥印等缺陷。特開平10-176253就是在冷卻段后部采用感應加熱帶鋼的方式來提高帶鋼的入鋅鍋溫度的。但這需要增加額外的設備投入，而且在全硬熱鍍鋅板和普通鍍鋅板轉換時勢必會增加操作的復雜程度。

(4)在非NOF立式爐連續鍍鋅線生產帶鋼厚度較厚(＞1.0mm)的全硬鍍鋅板時，由于冷軋壓下率較小和退火時間較長等原因，鋼的屈服強度不能達到550MPa，根據AS1397-2001熱浸鍍鋅或鋁鋅合金鍍層鋼板和鋼帶，厚度介于1.0～1.5mm的全硬熱鍍鋅板的屈服強度只能達到500MPa以上，厚度≥1.5mm的全硬熱鍍鋅板的屈服強度只能達到450MPa以上，只有厚度≤1.0mm的全硬熱鍍鋅板的屈服強度才能達到550MPa以上。