本發明涉及一種熱鍍鋁鋅鋼板的制造方法，具體而言，涉及厚度為2.0～2.5mm的熱鍍鋁鋅鋼板的制造方法，屬于鐵基合金技術領域。

　　背景技術：

　　熱鍍鋁鋅合金鍍層鋼板因其優良的耐腐蝕性、耐熱抗氧化性、涂裝性、加工性和經濟性，廣泛的應用在建筑業、家用電器業、工業儀表業和汽車工業等領域。

　　專利公開日為2004年11月3日，公開號為cn1542158a，名稱為“熱鍍鋁鋅合金鋼板及其制造方法”的專利文獻，其公開的是一種常規的鍍鋁鋅合金鋼板和制造工藝，不涉及折痕質量控制、熱軋工藝、冷軋工藝、鍍鋁鋅工藝問題。

　　專利公開日為2010年6月16日，公開號為cn101736195a，名稱為“熱鍍鋁鋅合金鋼板及其生產方法”的專利文獻，其公開的是一種nb含量0.005-0.03％、ti含量0.001-0.02％的高強度鍍鋁鋅合金鋼板，其要求的熱軋工藝、鍍鋁鋅工藝不涉及到折痕缺陷的控制。

　　專利公開日為2013年4月17日，公開號為cn103045981a，名稱為“一種含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金及其制備方法”的專利文獻，其公開的是一種含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金及其制備方法，解決了現有合金熱鍍板加工成形性差，鍍層的耐黑變性差的問題，本發明首先提供了一種含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金，包括以下重量百分比含量的組分：鋁54-59％，硅1.2-1.8％，稀土0.05-0.15％，鎂0.3-0.7％，其余為鋅和不可避免的雜質；其中稀土是指鈰或鑭或鈰與鑭的混合稀土，其核心是一種新型鍍層技術。

　　專利公開日為2014年7月9日，公開號cn103911551a，名稱為“一種熱鍍鋁鋅合金鋼板及其制備方法”的專利文獻，其公開了一種熱鍍鋁鋅合金鋼板，該熱鍍鋁鋅合金鋼板包括鋼板基材和位于鋼板基材表面的鋁鋅合金鍍層，其中，以鋼板基材的總重量為基準，該鋼板基材含有0.01-0.039％的c，0.15-0.19％的mn，0.015％以下的p，0.02-0.07％的al，0.005-0.025％的ti，0.05％以下的si，0.015％以下的s，99.59-99.8％的fe，余量為不可避免的雜質，還公開了由上述熱鍍鋁鋅合金鋼板的制備方法，未涉及折痕缺陷的控制方法。

　　專利公開日為2014年8月20日，公開號cn103993149a，名稱為“冷軋鋼板及其制備方法和熱鍍鋁鋅合金鋼板及其制備方法”的專利文獻，其公開了一種成本較低、強度高且表面質量較好的熱鍍鋁鋅合金鋼板及其制備方法，以及用于制備該熱鍍鋁鋅合金鋼板的冷軋鋼板及其制備方法。所述冷軋鋼板的制備方法包括：將板坯依次經過熱軋、卷取、冷軋、退火，其中，所述卷取溫度為570-630℃；所述冷軋的壓下率為75-85％；所述退火的條件包括：溫度為630-680℃，時間為30-70s；所述板坯的組成為：c：0.01-0.08％，si：≤0.05％，mn：0.1-0.4％，p：≤0.025％，s：≤0.02％，nb：0.01-0.05％，al：0.02-0.08％，余量為fe和不可避免雜質，未涉及折痕缺陷的控制方法。

　　專利公開日為2014年9月24日，公開號cn104060165a，名稱為“熱鍍鋁鋅合金鋼板及其制備方法”的專利文獻，其公開了一種熱鍍鋁鋅合金鋼板，該熱鍍鋁鋅合金鋼板包括鋼板基材和位于鋼板基材表面的鋁鋅合金鍍層，其中，以鋼板基材的總重量為基準，該鋼板基材含有0.04-0.12％的c，0.2-0.6％的mn，0.02-0.1％的p，0.01-0.05％的ti，0.02-0.07％的al，0.05％以下的si，0.015％以下的s，98.99-99.71％的fe，余量為不可避免的雜質，本發明還公開了上述熱鍍鋁鋅合金鋼板的制備方法。

　　專利公開日為2018年4月13日，公開號cn107904490a，名稱為“結構用薄規格熱鍍鋁鋅合金鋼板及其制備方法”的專利文獻，其公開了一種薄規格結構用熱鍍鋁鋅合金鋼板及其制備方法。針對現有技術生產的熱鍍鋁鋅合金鋼板強度差、鍍層質量差、成本高等問題，本發明提供一種熱鍍鋁鋅合金鋼板，其基材組成為：按重量百分比計，c≤0.05％～0.12％，si≤0.05％，mn≤0.2％～0.5％，p≤0.04％～0.08％，s≤0.015％，ti≤0.02～0.04％，al0.010～0.080％，余量為fe和不可避免雜質。其僅涉及到0.4～2.0mm厚度屈服強度大于350mpa熱鍍鋁鋅鋼板的制備方法。

　　現有工藝采用的冷軋基板制造熱鍍鋁鋅鋼板，2.0mm以上厚度的熱鍍鋁鋅鋼板生產時容易產生表面橫向折痕缺陷、鍍層鋅花較大的技術問題，目前行業內缺乏有效的解決措施。

　　技術實現要素：

　　本發明的目的是提供一種熱鍍鋁鋅鋼板的制造方法，主要解決現有技術中厚度為2.0～2.5mm的熱鍍鋁鋅鋼板生產時易產生表面橫向折痕缺陷、鍍層鋅花較大的技術問題，本發明方法提高了2.0～2.5mm厚度的熱鍍鋁鋅鋼板的產品質量，降低了2.0～2.5mm厚度的熱鍍鋁鋅鋼板的生產成本。

　　現有技術中，厚度≥2.0～2.5mm的熱鍍鋁鋅鋼板均采用普通熱軋鋼板生產，生產時容易產生表面橫向折痕缺陷、鍍層鋅花較大。申請人通過多年研究發現，熱鍍鋁鋅鋼板本身存在屈服平臺，經過轉向輥或張力輥的轉向過程時產生塑形變形，宏觀上表現為表面折痕缺陷。消除這種鋼板的屈服平臺所生產工藝措施包括：1、熱軋工藝改進，熱軋工藝改進的目的是細化熱軋板晶粒，減少c、n析出，提高屈服強度；2、冷軋和退火工藝改進，改進的目的是防止產生晶粒異常長大導致屈服強度降低；3、鍍鋁鋅及鍍后冷卻工藝改進，改進的目的是實現快速冷卻，細化鋅花，提高鍍層和基板的力學性能。

　　本發明方法的技術思路是通過科學設計熱鍍鋁鋅鋼板成分、熱軋工藝、冷軋、退火、熱浸鍍工藝、鍍后冷卻和平整工藝的合理匹配，消除因屈服平臺導致表面折痕缺陷的技術問題，達到解決熱鍍鋁鋅鋼板表面折痕缺陷的目的，并獲得細小鋅花、鍍層美觀、基體材料性能穩定的2.0～2.5mm厚度的熱鍍鋁鋅鋼板；生產的熱鍍鋁鋅鋼板的鍍層鋅花細小、鍍層美觀。

　　本發明采用的技術方案是，一種熱鍍鋁鋅鋼板的制造方法，所述的方法包括以下步驟：

　　鋼水進行連鑄得到連鑄板坯，其中所述鋼水化學成分的重量百分比為：c：0.02～0.10％，si≤0.045％，mn：0.10-0.40％，p≤0.025％，s≤0.025％，alt：0.010-0.060％，其余為鐵和不可避免夾雜；

　　連鑄板坯經加熱爐加熱至1180～1240℃后進行熱軋，所述的熱軋為兩段式軋制工藝，粗軋為6道次軋制，在奧氏體再結晶溫度以上軋制，粗軋結束溫度為1030～1080℃，控制粗軋后中間坯厚度為38-42mm，精軋為7道次連軋，在奧氏體單相區軋制，精軋結束溫度為880℃～920℃，精軋后鋼板厚度為4.0～6.0mm，層流冷卻采用前段冷卻，卷取溫度為400～600℃時卷取得熱軋鋼卷；

　　熱軋鋼卷重新開卷后經酸洗、冷軋、臥式連續退火爐退火、熱浸鍍鋁鋅、鍍后冷卻、平整，卷取得到厚度為2.0～2.5mm成品熱鍍鋁鋅鋼板，所述冷軋壓下率為45-66％，冷軋后的軋硬狀態帶鋼在臥式連續退火爐退火的均熱段溫度為750-800℃，帶鋼在均熱段的退火時間為45～85s，帶鋼進入鋅鍋時的溫度為550-630℃，鋅鍋內鋁鋅液的溫度為580～610℃，帶鋼通過鋅鍋的速度為50～100m/min；所述的鍍后冷卻包括強制空冷和氣霧冷卻，強制空冷為在氣刀正上方距氣刀垂直距離為600～800mm處，用溫度為7-10℃的低溫空氣對帶鋼進行冷卻，冷卻速度≥15℃/s，強制空冷時間為1～3s，該方法可快速促進鍍層形核、結晶，獲得細小、均勻鋅花、美觀的鍍層形貌，改善鍍層綜合性能；當帶鋼溫度≤460℃時，對帶鋼進行氣霧冷卻，冷卻速度≥30℃/s，冷卻時間≥2s，該冷卻速度可改善鋼板機械性能；當帶鋼溫度≤350℃，對帶鋼停止氣霧冷卻；平整延伸率為0.6-1.2％。

　　進一步，熱軋卷取溫度為500-550℃，效果佳。

　　進一步，帶鋼入鋅鍋帶鋼溫度為580-590℃，效果佳。

　　進一步，鋅鍋內鋁鋅液的溫度為600-610℃，效果佳。

　　本發明方法生產的熱鍍鋁鋅鋼板金相組織為鐵素體+游離滲碳體+微量粒狀珠光體，組織晶粒度級別為i7～9級，2.0～2.5mm厚熱鍍鋁鋅鋼板的屈服強度rp0.2為230～300mpa，抗拉強度rm為320～360mpa，斷后伸長率a80mm為30～38％，鋼板無表面折痕缺陷，鍍層鋅花細小、均勻、美觀。

　　本發明方法生產的熱鍍鋁鋅鋼板主要用于家電、電力、建筑等行業。

　　本發明采取的生產工藝的理由如下：

　　1、連鑄板坯加熱溫度的設定

　　為了保證精軋終軋溫度，使熱軋軋制過程在奧氏體區間進行，連鑄板坯出加熱爐的溫度不能太低；并且較低的出爐溫度可使鈦化物等第二相粒子不能溶解，在后續工序中不能生成彌散的細小析出物，從而起不到析出強化的作用；如果板坯加熱溫度過高，板坯表面會生成較厚的氧化鐵皮，在隨后的熱軋粗軋、精軋過程中容易壓入帶鋼表面，影響成品表面質量。本發明設計板坯加熱溫度設定為1180℃～1240℃。

　　2、精軋結束溫度設定

　　本發明的精軋過程需在奧氏體單相區軋制，如果精軋溫度過低，精軋過程在鐵素體+奧氏體兩相區軋制，會惡化產品的組織性能；如果精軋結束溫度設定過高，不僅產線難以達到，而且鋼板表面氧化鐵皮嚴重，酸洗時不易去除，影響表面質量；本發明精軋結束溫度設定為880℃～920℃。

　　3、熱軋卷取溫度的設定

　　如果熱軋卷取溫度過高，在后續冷軋退火時，其再結晶晶粒容易長大，屈服強度降低；如熱軋卷取溫度過低，不僅影響鋼卷整卷的性能穩定性，而且較小尺寸的第二相粒子會對后續冷軋退火不利；本發明設定的卷取溫度為400-600℃，優選的卷取溫度為500-550℃。

　　4、精軋后層流冷卻方式的設定

　　當精軋結束后，如鋼板冷卻速度較慢即采用后段冷卻，則鐵素體晶粒較粗大，會降低屈服強度。因此本發明設定精軋后層流冷卻方式采取前段冷卻。

　　5、冷軋壓下率設定

　　由于冷軋變形量的增加，能夠促進后續退火的再結晶，得到細小的晶粒組織，從而提高鋼板的強度；如變形量過高，軋機的負荷過大，影響帶鋼的板形和生產穩定性；本發明設定冷軋壓下率為45-66％。

　　6、退火溫度和退火時間的設定

　　為保證冷軋后的鋼卷可以有效再結晶退火，獲得固溶碳的析出，增加游離滲碳體含量，根據臥式退火爐均熱段短的特點，要求退火均熱溫度設定的足夠高，本發明設定帶鋼在臥式連續退火爐均熱段的溫度(退火溫度)為750-800℃，帶鋼在臥式連續退火爐均熱段的退火時間為45-85s。

　　7、熱浸鍍鋁鋅工藝參數的設定

　　帶鋼進入鋅鍋時的溫度，由于厚規格鋼板吸熱、放熱遠高于薄鋼板，連續大批量生產時，對熱鍍鋅鍋溫度影響很大，這是該類產品生產的技術難點；為保證鍍鋁鋅時的鍍層質量，入鋅鍋帶鋼溫度控制為550-630℃，保證帶鋼與鍍液可產生有效化學反應的足夠溫度，帶鋼進入鋅鍋時，優選的溫度控制為580-590℃。

　　通過動態控制鋅鍋加熱功率，保證鋁鋅液溫度穩定，從而防止鍍層質量異常，減少帶鋼表面缺陷發生量，本發明設定鋁鋅液溫度為580℃～610℃，優選的鋁鋅液溫度為600-610℃。

　　為減少鋼板在鋅鍋中停留時間，防止鍍層質量異常，在條件允許的情況下，盡可能提高帶鋼通過鋅鍋的速度，本發明設定帶鋼通過鋅鍋的速度為50～100m/min。

　　8、鍍后冷卻

　　熱鍍鋁鋅的鍍后冷卻包括強制空冷和氣霧冷卻，強制空冷為在氣刀正上方距氣刀垂直距離為600～800mm處，用溫度為7-10℃的低溫空氣對帶鋼進行冷卻，冷卻速度≥15℃/s，強制空冷時間為1～3s，該方法可快速促進鍍層形核、結晶，獲得細小、均勻鋅花、美觀的鍍層形貌，改善鍍層綜合性能；當帶鋼溫度≤460℃時，對帶鋼進行氣霧冷卻，冷卻速度≥30℃/s，冷卻時間≥2s，該冷卻速度可改善鋼板機械性能；當帶鋼溫度≤350℃，停止氣霧冷卻；本發明方法通過對鍍后冷卻工藝的科學設計，實現帶鋼表面無折痕缺陷。

　　9、平整延伸率的設定

　　平整不僅能保證帶鋼良好的板形，而且通過適量平整率也可相應提高材料的屈服強度，本發明其平整延伸率為0.6-1.2％。

　　本發明方法生產的熱鍍鋁鋅鋼板的金相組織為鐵素體+游離滲碳體+微量粒狀珠光體，組織晶粒度級別為i7～9級，2.0～2.5mm厚熱鍍鋁鋅鋼板的屈服強度rp0.2為230～300mpa，抗拉強度rm為320～360mpa，斷后伸長率a80mm為30～38％，鋼板無表面折痕缺陷。

　　本發明相比現有技術具有如下積極效果：1、使用傳統的sphc牌號的熱軋低碳鋁鎮靜鋼為基材，通過關鍵的熱軋、臥式爐連退、熱鍍工藝組合控制，獲得厚度2.0～2.5mm熱鍍鋁鋅鋼板，成品無表面折痕缺陷，鋅花細小，鍍層美觀。2、本發明提供了一種以臥式退火爐連續退火，通過鋅鍋時最低速度50m/min的條件下生產厚度2.0～2.5mm熱鍍鋁鋅鋼板，鋼板顯微組織為鐵素體+游離滲碳體+微量粒狀珠光體、鐵素體晶粒度級別為i7～9級。

　　具體實施方式

　　下面結合實施例例1～4對本發明作進一步說明，如表1-4所示。表1為本發明實施例熱鍍鋁鋅鋼板的基板的化學成分(按重量百分比計)，其余為fe及不可避免雜質。

　　表1本發明實施例熱鍍鋅鋼板的基板的化學成分，單位：重量百分比。

　　按照本發明材料成分設計的要求，通過采用轉爐熔煉得到符合要求化學成分的鋼水，鋼水經rh爐真空脫碳、脫氣處理，鋼水在rh爐純脫氣時間大于8分鐘，鋼水經全程吹ar保護連續澆鑄得到連鑄板坯，連鑄板坯厚度為210～230mm，寬度為900～1600mm，長度為8500～11000mm。

　　煉鋼生產的定尺板坯送至加熱爐再加熱，出爐除鱗后送至熱連軋機組軋制。通過粗軋和精軋連軋機組控制軋制，經層流冷卻后進行卷取，層流采用前段冷卻，產出合格熱軋鋼卷，熱軋鋼板的厚度為4.0～6.0mm。熱軋工藝控制參數見表2。

　　表2本發明實施例熱軋工藝控制參數

　　將上述熱軋鋼卷重新開卷后經酸洗、冷軋、臥式連續退火爐退火、熱浸鍍鋁鋅、鍍后冷卻、平整，卷取得到厚度為2.0～2.5mm成品熱鍍鋁鋅鋼板。所述退火工藝為：冷軋后的軋硬狀態帶鋼在臥式連續退火爐退火的均熱段溫度為750-800℃，帶鋼在均熱段的退火時間為45-85s，平整延伸率為0.6～1.2％。冷軋、退火、平整工藝控制參數見表3。

　　表3本發明實施例冷軋、退火、平整工藝控制參數

　　利用上述方法得到的熱鍍鋁鋅鋼板，熱鍍鋁鋅鋼板的金相組織為鐵素體+游離滲碳體+微量粒狀珠光體，組織晶粒度級別為i7～9級，2.0～2.5mm厚熱鍍鋁鋅鋼板的屈服強度rp0.2為230～300mpa，抗拉強度rm為320～360mpa，斷后伸長率a80mm為30～38％，鋼板無表面折痕缺陷，鍍層鋅花細小、均勻、美觀。

　　將本發明得到的熱鍍鋅鋼板按照《gb/t228.1-2010金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》進行拉伸試驗，熱鋁鍍鋅鋼板的力學性能見表4。

　　表4本發明實施例熱鍍鋁鋅鋼板的力學性能

　　除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。

　　技術特征：

　　1.一種熱鍍鋁鋅鋼板的制造方法，其特征是，所述的方法包括以下步驟：

　　鋼水進行連鑄得到連鑄板坯，其中所述鋼水化學成分的重量百分比為：c：0.02～0.10％，si≤0.045％，mn：0.10-0.40％，p≤0.025％，s≤0.025％，alt：0.010-0.060％，其余為鐵和不可避免夾雜；

　　連鑄板坯經加熱爐加熱至1180～1240℃后進行熱軋，所述的熱軋為兩段式軋制工藝，粗軋為6道次軋制，在奧氏體再結晶溫度以上軋制，粗軋結束溫度為1030～1080℃，控制粗軋后中間坯厚度為38-42mm，精軋為7道次連軋，在奧氏體單相區軋制，精軋結束溫度為880℃～920℃，精軋后層流冷卻采用前段冷卻，卷取溫度為400～600℃時卷取得熱軋鋼卷；

　　熱軋鋼卷重新開卷后經酸洗、冷軋、臥式連續退火爐退火、熱浸鍍鋁鋅、鍍后冷卻、平整，卷取得到厚度為2.0～2.5mm成品熱鍍鋁鋅鋼板，所述冷軋壓下率為45-66％，冷軋后的軋硬狀態帶鋼在臥式連續退火爐退火的均熱段溫度為750-800℃，帶鋼在均熱段的退火時間為45～85s，帶鋼進入鋅鍋時的溫度為550-630℃，鋅鍋內鋁鋅液的溫度為580～610℃，帶鋼通過鋅鍋的速度為50～100m/min；所述的鍍后冷卻包括強制空冷和氣霧冷卻，強制空冷為在氣刀正上方距氣刀垂直距離為600～800mm處，用溫度為7-10℃的低溫空氣對帶鋼進行冷卻，冷卻速度≥15℃/s，強制空冷時間為1～3s；當帶鋼溫度≤460℃時，對帶鋼進行氣霧冷卻，冷卻速度≥30℃/s，冷卻時間≥2s；當帶鋼溫度≤350℃，對帶鋼停止氣霧冷卻；平整延伸率為0.6-1.2％。

　　2.如權利要求1所述的熱鍍鋁鋅鋼板的制造方法，其特征是，熱軋精軋后，控制熱軋鋼板的厚度為4.0～6.0mm。

　　3.如權利要求1所述的熱鍍鋁鋅鋼板的制造方法，其特征是，熱軋精軋后，熱軋卷取溫度為500-550℃。

　　4.如權利要求1所述的熱鍍鋁鋅鋼板的制造方法，其特征是，帶鋼入鋅鍋帶鋼溫度為580-590℃。

　　5.如權利要求1所述的熱鍍鋁鋅鋼板的制造方法，其特征是，鋅鍋內鋁鋅液的溫度為600-610℃。

　　技術總結

　　本發明公開了一種熱鍍鋁鋅鋼板的制造方法，主要解決現有技術中厚度為2.0～2.5mm的熱鍍鋁鋅鋼板生產時易產生表面折痕缺陷、鍍層鋅花較大的技術問題。本發明提供的一種熱鍍鋁鋅鋼板的制造方法，包括以下步驟，鋼水進行連鑄得到連鑄板坯；連鑄板坯經加熱爐加熱至1180～1240℃后進行熱軋，所述的熱軋為兩段式軋制工藝，400～600℃時卷取得熱軋鋼卷；熱軋鋼卷重新開卷后經酸洗、冷軋、臥式連續退火爐退火、熱浸鍍鋁鋅、鍍后冷卻、平整，卷取得到厚度為2.0～2.5mm成品熱鍍鋁鋅鋼板。本發明2.0～2.5mm熱鍍鋁鋅鋼板的斷后伸長率A80mm為32～38％，表面無橫向折痕。本發明熱鍍鋁鋅鋼板用于家電等行業。

　　技術研發人員：徐勇;王銀軍;包祥明;黃海;孫永旭;魏寶民

　　受保護的技術使用者：上海梅山鋼鐵股份有限公司

　　技術研發日：2018.08.27

　　技術公布日：2020.03.06