[發(fā)明專(zhuān)利]帶氧化物層的熱鍍產(chǎn)品、其制造方法及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410240635.9
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105200441A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李俊;譚寧;關(guān)闖;馬新建
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23F17/00
• 分類(lèi)號(hào): C23F17/00
• 代理公司: 上海集信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31254
• 代理人: 周成;肖祎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱鍍產(chǎn)品及其制造方法，具體涉及的是一種帶氧化物層的熱鍍產(chǎn)品、其制造方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

熱鍍產(chǎn)品以其優(yōu)良的耐蝕性廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、家電、建筑、機(jī)械制造等行業(yè)；隨著市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品耐蝕性能要求的提高，熱鍍產(chǎn)品的需求量已逐漸超過(guò)冷軋裸板。

傳統(tǒng)熱鍍鋅生產(chǎn)過(guò)程中，鋼板在熱鍍鋅前必須經(jīng)過(guò)酸洗，目的是借助硫酸或鹽酸將鋼板表面氧化物清除干凈，否則殘留氧化鐵皮會(huì)直接影響鋅液的浸潤(rùn)性，進(jìn)而影響熱鍍產(chǎn)品表面鋅層的附著性及連續(xù)性。因此傳統(tǒng)熱鍍產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是鋅層直接附著于鋼基板表面，界面上有一薄薄的Fe₂Al₅過(guò)渡層存在，過(guò)渡層主要起粘附作用，增強(qiáng)鋅層對(duì)鋼板的附著力。現(xiàn)有工藝面臨的主要問(wèn)題是酸洗產(chǎn)生的廢酸、酸霧會(huì)造成環(huán)境污染日益嚴(yán)重，同時(shí)酸洗及相關(guān)工序也造成生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低，另外，酸洗與熱鍍工序產(chǎn)能不匹配，不得不分幾條機(jī)組生產(chǎn)等問(wèn)題。

專(zhuān)利文獻(xiàn)US6258186B1和KR100905653B1公開(kāi)了一種連續(xù)生產(chǎn)免酸洗熱軋熱鍍產(chǎn)品的方法，該工藝強(qiáng)調(diào)熱軋帶鋼卷取過(guò)程中的冷卻速度，以提高氧化物中氧化亞鐵含量，并且還原退火采用的氫氣濃度在20％以上，鋅液成分中鋁含量要求在0.2-5.0wt％之間，其目標(biāo)仍是不希望有氧化物層殘留，即希望還原徹底，成品不含氧化物層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)傳統(tǒng)熱鍍產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝不足，提供一種成本低廉且耐蝕性能優(yōu)良的帶氧化物層的熱鍍產(chǎn)品、其制造方法及其應(yīng)用，無(wú)需通過(guò)酸洗工序來(lái)去除氧化物層，而可使殘留氧化物層作為一層耐蝕保護(hù)層對(duì)基板起到進(jìn)一步保護(hù)作用，以延緩腐蝕。

根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種帶氧化物層的熱鍍產(chǎn)品的制造方法，依次包括冶煉、鑄造、熱軋、還原退火、熱浸鍍步驟，所述還原退火步驟是將熱軋步驟中得到的帶氧化鐵皮層的熱軋板不經(jīng)酸洗直接進(jìn)入還原退火爐中，使退火爐中的熱軋板在還原性氣體的保護(hù)性氣氛和還原溫度控制下，將其氧化鐵皮的表層部分還原成金屬鐵,且使還原產(chǎn)生的金屬鐵存在于熱軋板鋼基體的最外層，形成還原鐵層；將形成具有還原鐵層的熱軋板再經(jīng)過(guò)熱浸鍍鋅步驟后，形成帶氧化物層的熱鍍產(chǎn)品。

還包括在熱軋與還原退火步驟之間還增加有冷軋步驟，并將冷軋步驟中所得的帶氧化鐵皮的冷軋板不經(jīng)酸洗直接進(jìn)入還原退火爐進(jìn)行還原退火。

所述的熱軋步驟中，出爐溫度為1100-1250℃，終軋溫度為800-900℃，卷取溫度為550-650℃，軋制速度為8-20m/s；所述的還原退火步驟中，還原溫度為500～1000℃，停留保溫時(shí)間為30s-300s，還原性氣體為H₂或CO與惰性氣體的混合物。

所述的出爐溫度為1150-1200℃，終軋溫度為840-870℃，卷取溫度為550-570℃，軋制速度為14-18m/s。

所述的出爐溫度為1170℃或1200℃，終軋溫度為850℃或860℃，卷取溫度為550℃或560℃，軋制速度為17m/s或18m/s。

所述的還原溫度為750-950℃，停留時(shí)間為120-300s。

所述的還原溫度為800℃、850℃或900℃，停留時(shí)間為180s、240s或300s。

所述的惰性氣體為N₂、Ar、He中的任一種，并且H₂或CO的濃度不低于3％。

所述的H2或CO的濃度為于20％-75％。

通過(guò)還原退火溫度、保溫時(shí)間和還原性氣體濃度的控制以增加還原產(chǎn)生的還原鐵層的厚度，使還原鐵層的厚度控制在0.5μm-5μm。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種帶氧化物層的熱鍍產(chǎn)品，該熱鍍產(chǎn)品自里向外依次是鋼基體、還原鐵層、熱浸鍍層，其特征在于：該產(chǎn)品還包括一能夠延緩鋼基板腐蝕的保護(hù)層，所述的保護(hù)層位于鋼基體與還原鐵層之間，所述的保護(hù)層為一由氧化鐵皮構(gòu)成的氧化物層，所述的還原鐵層為氧化鐵皮的表層部分經(jīng)還原退火成的金屬鐵所構(gòu)成。

所述的氧化物層中的氧化物包含F(xiàn)eO、Fe₃O₄、Fe₂O₃中的任一種、兩種或多種。

所述的氧化物層是連續(xù)的或者半連續(xù)的，其平均厚度在0.1-5μm。

所述的還原鐵層的平均厚度為0.5-5μm。

所述熱浸鍍層的組成為純Zn、Zn-Al、Zn-Al-Mg、Zn-Al-Mg-Si或Al-Si合金。

所述的熱浸鍍層的平均厚度在5-20μm。