專利名稱：一種熱浸鍍鋅鍋用熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼的冶煉軋制エ藝領(lǐng)域，尤其涉及一種熱浸鍍鋅鍋用熱軋鋼板及其生
產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
在鋼板表面進(jìn)行鍍鋅是提高鋼板使用壽命的ー種重要途徑。目前，獲得鍍鋅涂層的方法主要有熱浸鍍鋅、電鍍鋅、滲鍍鋅以及機(jī)械鍍鋅等多種不同的方法。特別是近年來，由于熱浸鍍鋅生產(chǎn)成本低、污染輕，再加上表面質(zhì)量的提高和易于連續(xù)生產(chǎn)，因此近二十年來，熱浸鍍鋅在我國得到了迅速發(fā)展。
熱浸鍍鋅是目前世界上鋼鐵防腐方法中最基本、應(yīng)用最廣泛的方法之一。熱浸鍍鋅エ藝的核心環(huán)節(jié)是鋅的加熱問題，采用鐵制鋅鍋進(jìn)行加熱是目前熱鍍鋅エ業(yè)中的三種加熱方式之一。鐵制鋅鍋熱鍍鋅是通過將熱源放置在鋅鍋底部或外側(cè)加熱，通過鋅鍋的熱傳導(dǎo)將熱量傳給鋅液。這種加熱方式可使用燃煤或燃?xì)?，傳統(tǒng)鋼板焊接的鋅鍋材料大多采用08F鋼板制造而成。鐵制鋅鍋的成本低，制造エ藝簡單，升溫快，維修方便，因此得到了廣泛的應(yīng)用。然而，生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)，由于鋅液對鐵鍋的腐蝕極為嚴(yán)重，不僅非正常鋅耗而且致使鋅鍋服役時間短，一般只有2. 5年左右；同時鋅鍋內(nèi)部溫度不均勻，直接受到加熱的部位遠(yuǎn)高于鋅液的工作溫度，因而導(dǎo)致這一部位的腐蝕加劇，并產(chǎn)生更多的鋅渣，直接影響了鍍鋅エ件的表面質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在提供ー種成分合理，エ藝簡單，便于操作，成本較低，且具有良好的板形和使用性能，可提高熱浸鍍鋅鍋使用壽命的熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法。研究發(fā)現(xiàn),熱鍍鋅過程中，鋼中C量升高會令Fe-Zn反應(yīng)劇烈，而使Fe-Zn合金的生長速率増大，當(dāng)C作為珠光體的一部分，珠光體鋼卻使Fe-Zn反應(yīng)增加，因此為保證鋼板的焊接性能，C含量以不超過O. 1%為宜。在正常鍍鋅溫度(450°C)下，當(dāng)鋼中Si含量低于O. 03%時，隨著Si含量的増大，F(xiàn)e-Zn反應(yīng)活性雖然增加，但仍可獲得正常組織，當(dāng)Si含量增至O. 06-0. 10%范圍或大于
O.3%時，F(xiàn)e-Zn反應(yīng)活性將急劇増大，出現(xiàn)活性峰值，處于該范圍的鋼熱鍍鋅時，F(xiàn)e-Zn合金t相層異常生長，出現(xiàn)灰暗粘附性差的超厚鍍層，因此應(yīng)控制Si含量在O. 03%以下。P對Fe-Zn反應(yīng)的影響與Si類似，微量的P能促進(jìn)t相層異常生長，同時抑制占相生長，使相晶粒粗大。當(dāng)P在基體表面或生長的Fe-Zn合金層中偏析,會造成t相的迸發(fā)形成；當(dāng)鋼中Si含量小于O. 05%,尚未處于Sandelin峰，在正常鍍鋅溫度450°C下，當(dāng)鋼中Si含量低于O. 03%吋，隨著Si含量的増大，F(xiàn)e-Zn反應(yīng)活性雖然增加但仍可獲得正常組織；當(dāng)Si含量增加至O. 06-0. 1%范圍以及大于O. 3%時，F(xiàn)e-Zn反應(yīng)活性急劇増大，出現(xiàn)活性峰值，這種現(xiàn)象稱為Sandelin效應(yīng)，處于該Si含量范圍的鋼通常稱為活性鋼，若此時鋼中P含量小于O. 03%，也會產(chǎn)生超厚鍍層。Si與P的復(fù)合作用，在460°C下產(chǎn)生正常熱鍍鋅層的臨界條件是若Si含量小于O. 04%時，則Si+2. 5P應(yīng)小于O. 09% ;鋼中S含量達(dá)到O. 091%,對Fe-Zn反應(yīng)及鍍層連續(xù)性仍無明顯影響，一般控制在P < O. 016%、S < O. 010%。由于鋼制鍍鋅鍋鋼板較厚，為保證焊接質(zhì)量，并具備一定強(qiáng)度，因而Mn含量控制在O. 4-0. 7%即可?；谏鲜隹紤]，本發(fā)明所采取的技術(shù)解決方案為
一種熱浸鍍鋅鍋用熱軋鋼板，其特征在于，其化學(xué)成分wt%含量為
C O. 05-0. 10%、Si く O. 03%、MnO. 4-0. 7%、P 彡 O. 015%、S 彡 O. 010%、Als ^ O. 015%,余
為Fe及微量雜質(zhì)。
ー種上述熱浸鍍鋅鍋用熱軋鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，具體エ藝步驟及方法為
(1)、冶煉エ藝
采取鐵水脫硫扒渣ー轉(zhuǎn)爐冶煉ー爐后扒渣ーLF精煉ー板坯澆注的エ藝路線；
轉(zhuǎn)爐使用含鋁、鋇脫氧劑，采用低硅合金進(jìn)行合金化；降低掛罐溫度5-10°C，選用較新出鋼ロ，減少轉(zhuǎn)爐下渣；爐后進(jìn)行鋼水扒渣；
LF爐使用含鋁、鋇脫氧劑，減少螢石和電石加入量，采用鋁線調(diào)鋁，對頂渣進(jìn)行弱脫氧處理；
鋼水罐采用清潔周轉(zhuǎn)罐，且不得使用高硅鋼用后的周轉(zhuǎn)罐；
澆注時鋼水罐使用長水口通氬氣保護(hù)，中間包加入鋼水覆蓋劑隔絕空氣，中間包采用浸入式水口并通氬氣保護(hù)澆注，防止二次氧化；
(2)、軋制エ藝
軋制過程采用再結(jié)晶控軋エ藝；
鋼坯出爐溫度為1160-1200°C，加熱時間根據(jù)鋼坯厚度控制在O. 8min/mm- 1.1 min/_，保證鋼坯溫度均勻，鋼板組織完全奧氏體化；
采用奧氏體完全再結(jié)晶區(qū)軋制，開軋溫度980-1100°C，終軋溫度920-960°C，至少兩道次的道次變形率不低于30% ；
軋后進(jìn)行堆垛緩冷保溫自回火，堆垛溫度控制在350-500°C，保溫時間8-16h。本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明化學(xué)成分簡單，成分組成合理，冶煉エ藝簡單，便于操作，鋼的成本較低，有利于市場競爭。由于采用奧氏體完全再結(jié)晶區(qū)軋制并配合自回火，從而可獲得平整均勻的板形，提高表面質(zhì)量合格率。軋后鋼板具有良好的內(nèi)在質(zhì)量和力學(xué)性能，經(jīng)檢測，其力學(xué)性能平均指標(biāo)為下屈服強(qiáng)度Rel為276N/mm2，抗拉強(qiáng)度Rm為458N/mm2，斷后伸長率A為39. 5%，-20°C沖擊吸收能量KV2為228. 5J，且焊接性能良好。經(jīng)實際使用，采用本發(fā)明鋼板制作的熱浸鍍鋅鍋的使用壽命可達(dá)到4年以上。
具體實施例方式實施例I :鋼坯厚度230mm，軋后鋼板厚度20mm。熱浸鍍鋅鍋用熱軋鋼板的化學(xué)成分Wt%含量為
C O. 06%、Si O. 013%、Mn O. 43%、P O. 011%、S O. 006%、Als O. 026%，余為 Fe 及微量雜質(zhì)。I、冶煉工藝
采取鐵水脫硫扒渣ー轉(zhuǎn)爐冶煉ー爐后扒渣ーLF精煉ー板坯澆注的エ藝路線。轉(zhuǎn)爐使用含鋁、鋇脫氧劑，采用低硅合金進(jìn)行合金化；降低掛罐溫度10°C，選用較新出鋼ロ，減少轉(zhuǎn)爐下渣；爐后進(jìn)行鋼水扒渣。
LF爐使用含鋁、鋇脫氧劑，減少螢石和電石加入量，采用鋁線調(diào)鋁，對頂渣進(jìn)行弱脫氧處理，調(diào)整脫氧度，既清潔鋼液又可防止回硅。鋼水罐采用清潔周轉(zhuǎn)罐，且不得使用高硅鋼用后的周轉(zhuǎn)罐。澆注時鋼水罐使用長水口通氬氣保護(hù)，中間包加入鋼水覆蓋劑隔絕空氣，中間包采用浸入式水口并通氬氣保護(hù)澆注，防止二次氧化。2、軋制エ藝
軋制過程采用再結(jié)晶控軋エ藝；
鋼坯出爐溫度為1182°C，加熱時間根據(jù)鋼坯厚度控制在230min，保證鋼坯溫度均勻，鋼板組織完全奧氏體化。采用奧氏體完全再結(jié)晶區(qū)軋制，開軋溫度1049°C，終軋溫度935°C，兩道次大變形率，第一大道次變形率34% ;第二大道次變形率31%，使形變在厚度方向充分滲透至中心部分，以使奧氏體再結(jié)晶充分進(jìn)行，達(dá)到晶粒尺寸均勻，鐵素體晶粒變得更均勻，力學(xué)性能更好。軋后進(jìn)行堆垛緩冷保溫自回火，堆垛溫度控制在382°C，保溫時間10h，以降低鋼板中的殘余應(yīng)カ，均勻組織和性能。成品鋼板檢測結(jié)果，其Rel 為 296N/mm2，Rm 為 468N/mm2，A 為 41. 5%，-20°C的 KV2為 247J。實施例2 :鋼坯厚度230mm，軋后鋼板厚度40mm。熱浸鍍鋅鍋用熱軋鋼板的化學(xué)成分Wt%含量為
C O. 08%、SiO. 023%、MnO. 6%、P O. 01%、S0. 003%、AlsO. 042%,余為 Fe 及微量雜質(zhì)。I、冶煉工藝
采取鐵水脫硫扒渣ー轉(zhuǎn)爐冶煉ー爐后扒渣ーLF精煉ー板坯澆注的エ藝路線。轉(zhuǎn)爐使用含鋁、鋇脫氧劑，采用低硅合金進(jìn)行合金化；降低掛罐溫度8°C，選用較新出鋼ロ，減少轉(zhuǎn)爐下渣；爐后進(jìn)行鋼水扒渣。LF爐使用含鋁、鋇脫氧劑，減少螢石和電石加入量，采用鋁線調(diào)鋁，對頂渣進(jìn)行弱脫氧處理，調(diào)整脫氧度，既清潔鋼液又可防止回硅。鋼水罐采用清潔周轉(zhuǎn)罐，且不得使用高硅鋼用后的周轉(zhuǎn)罐。澆注時鋼水罐使用長水口通氬氣保護(hù)，中間包加入鋼水覆蓋劑隔絕空氣，中間包采用浸入式水口并通氬氣保護(hù)澆注，防止二次氧化。2、軋制工藝
軋制過程采用再結(jié)晶控軋エ藝；
鋼坯出爐溫度為1160°C，加熱時間根據(jù)鋼坯厚度控制在225min，保證鋼坯溫度均勻，鋼板組織完全奧氏體化。采用奧氏體完全再結(jié)晶區(qū)軋制，開軋溫度1028°C，終軋溫度942°C，采用兩道次大變形率，第一大道次變形率35% ;第二大道次變形率31%，使形變在厚度方向充分滲透至中心部分，以使奧氏體再結(jié)晶充分進(jìn)行，達(dá)到晶粒尺寸均勻，鐵素體晶粒變得更均勻，力學(xué)性能更好。軋后進(jìn)行堆垛緩冷保溫自回火，堆垛溫度控制在405°C，保溫時間12h，以降低鋼板中的殘余應(yīng)カ，均勻組織和性能。成品鋼板檢測結(jié)果，其Rel 為 278N/mm2，Rm 為 442 N/mm2，A 為 40. 5%，-20°C的 KV2為 228J。實施例3 :鋼還厚度300mm,軋后鋼板厚度60mm。熱浸鍍鋅鍋用熱軋鋼板的化學(xué)成分Wt%含量為
C O. 10%、SiO. 017%、MnO. 68%、PO. 014%、S0. 004%、AlsO. 031%，余為 Fe 及微量雜質(zhì)。I、冶煉工藝
采取鐵水脫硫扒渣ー轉(zhuǎn)爐冶煉ー爐后扒渣ーLF精煉ー板坯澆注的エ藝路線。轉(zhuǎn)爐使用含鋁、鋇脫氧劑，采用低硅合金進(jìn)行合金化；降低掛罐溫度6°C，選用較新出鋼ロ，減少轉(zhuǎn)爐下渣；爐后進(jìn)行鋼水扒渣。LF爐使用含鋁、鋇脫氧劑，減少螢石和電石加入量，采用鋁線調(diào)鋁，對頂渣進(jìn)行弱脫氧處理，調(diào)整脫氧度，既清潔鋼液又可防止回硅。
鋼水罐采用清潔周轉(zhuǎn)罐，且不得使用高硅鋼用后的周轉(zhuǎn)罐。澆注時鋼水罐使用長水口通氬氣保護(hù)，中間包加入鋼水覆蓋劑隔絕空氣，中間包采用浸入式水口并通氬氣保護(hù)澆注，防止二次氧化。2、軋制エ藝
軋制過程采用再結(jié)晶控軋エ藝；
鋼坯出爐溫度為1180°C，加熱時間根據(jù)鋼坯厚度控制在300min，保證鋼坯溫度均勻，鋼板組織完全奧氏體化。采用奧氏體完全再結(jié)晶區(qū)軋制，開軋溫度1057°C，終軋溫度937°C，采用兩道次大變形率，第一大道次變形率33% ;第二大道次變形率32%，使形變在厚度方向充分滲透至中心部分，以使奧氏體再結(jié)晶充分進(jìn)行，達(dá)到晶粒尺寸均勻，鐵素體晶粒變得更均勻，力學(xué)性能更好。軋后進(jìn)行堆垛緩冷保溫自回火，堆垛溫度控制在436°C，保溫時間15h，以降低鋼板中的殘余應(yīng)カ，均勻組織和性能。成品鋼板檢測結(jié)果，其Rel 為 266N/mm2，Rm 為 438 N/mm2，A 為 42. 5%，-20°C的 KV2為 212J。
權(quán)利要求
1.一種熱浸鍍鋅鍋用熱軋鋼板，其特征在于，其化學(xué)成分Wt%含量為C O. 05-0. 10%、Si く O. 03%、MnO. 4-0. 7%、P 彡 O. 015%、S 彡 O. 010%、Als ^ O. 015%,余為Fe及微量雜質(zhì)。
2.一種如權(quán)利要求I所述熱浸鍍鋅鍋用熱軋鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，具體エ藝步驟及方法為 (1)、冶煉エ藝 采取鐵水脫硫扒渣ー轉(zhuǎn)爐冶煉ー爐后扒渣ーLF精煉ー板坯澆注的エ藝路線； 轉(zhuǎn)爐使用含鋁、鋇脫氧劑，采用低硅合金進(jìn)行合金化；降低掛罐溫度5-10°C，減少轉(zhuǎn)爐下渣；爐后進(jìn)行鋼水扒渣； LF爐使用含鋁、鋇脫氧劑，減少螢石和電石加入量，采用鋁線調(diào)鋁，對頂渣進(jìn)行弱脫氧處理； 鋼水罐采用清潔周轉(zhuǎn)罐； 澆注時鋼水罐使用長水口通氬氣保護(hù)，中間包加入鋼水覆蓋劑隔絕空氣，中間包采用浸入式水口并通氬氣保護(hù)澆注； (2)、軋制エ藝 軋制過程采用再結(jié)晶控軋エ藝； 鋼坯出爐溫度為1160-1200°C，加熱時間根據(jù)鋼坯厚度控制在O. 8min/mm- 1.1 min/_，鋼板組織完全奧氏體化； 采用奧氏體完全再結(jié)晶區(qū)軋制，開軋溫度980-1100°C，終軋溫度920-960°C，至少兩道次的道次變形率不低于30% ； 軋后進(jìn)行堆垛緩冷保溫自回火，堆垛溫度控制在350-500°C，保溫時間8-16h。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱浸鍍鋅鍋用熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法，其化學(xué)成分為C0.05-0.10%、Si≤0.03%、Mn0.4-0.7%、P≤0.015%、S≤0.010%、Als≥0.015%。轉(zhuǎn)爐采用低硅合金化，降低掛罐溫度，進(jìn)行爐后扒渣。LF爐采用鋁線調(diào)鋁，頂渣輕處理，并采用系統(tǒng)保護(hù)澆注。軋制過程采用再結(jié)晶控軋，控制出爐溫度和加熱時間；采用奧氏體完全再結(jié)晶區(qū)軋制，至少兩道次變形率不低于30%；軋后進(jìn)行堆垛緩冷保溫自回火。本發(fā)明可獲得平整均勻的板形，鋼板具有良好的內(nèi)在質(zhì)量和力學(xué)性能，采用本發(fā)明鋼板制作的熱浸鍍鋅鍋的使用壽命可達(dá)到4年以上。
文檔編號C21D8/02GK102676918SQ201210194208
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者劉徐源, 李云, 李靜, 楊軍, 王 華, 王柏明, 陳軍平, 隋軼 申請人:鞍鋼股份有限公司