本發(fā)明屬于金屬涂鍍領(lǐng)域，特別涉及一種表面質(zhì)量好的高強(qiáng)鋅鋁鎂鍍層鋼板制造方法及其高強(qiáng)鋅鋁鎂鍍層鋼板。
背景技術(shù)：
：在熱浸鍍領(lǐng)域中，為了提高鍍鋅鋼板的耐蝕性和鋼板的強(qiáng)度，開發(fā)了DP、TRIP、CP、QP等450～1000MPa級(jí)鍍鋅鋼板和合金化鍍鋅鋼板，但鍍鋅鋼板耐蝕性較差，合金化鍍鋅鋼板鍍層易粉化，腐蝕后易出現(xiàn)紅銹。JP2009228079公開了590MPa高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比鋅鋁鎂鍍層鋼板，鍍層化學(xué)成分為Al：3％～22％，Mg：1％～10％，還含量Ti<0.1％、B<0.05％、Si<2％、Fe<2％中的1種以上，鋼基化學(xué)成分為C：0.05％～0.25％，Si<1.5％，Mn：1.0％～2.0％，N<0.005％，Ti：3.43N～0.05％，B：0.0003％～0.01％，Cr：0.5％～2.0％，同時(shí)滿足Mn+1.29Cr≥2.05，鋼基中錳的偏析滿足Mn(最大)/Mn(最小)≤2，組織由鐵素體和5％以上的馬氏體組成，可以制造590MPa級(jí)屈強(qiáng)比為0.7以下的鋅鋁鎂鍍層鋼板；熱軋卷取溫度≤560℃，連續(xù)退火溫度為750～950℃。JP2009228080公開了590MPa高屈強(qiáng)比高強(qiáng)度鋅鋁鎂鍍層鋼板，鍍層化學(xué)成分為Al：3％～22％，Mg：1％～10％，還含有Ti<0.1％、B<0.05％、Si<2％、Fe<2％中的1種以上，鋼基化學(xué)成分為C：0.05％～0.25％，Si<1.5％，Mn：1.0％～2.0％，N<0.005％，B：0.0003％～0.01％，Cr：0.5％～2.0％，Ti：0.05％～0.2％，Nb：0.01％～0.2％，鐵素體平均晶粒尺寸＜10μm，鈮、鈦析出物的平均尺寸＜10nm，析出物 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞0.05％，可以制造590MPa級(jí)屈強(qiáng)比為0.7以上的鋅鋁鎂鍍層鋼板。JP2010235989公開了590MPa高強(qiáng)度鋅鋁鎂鍍層鋼板，鋼基化學(xué)成分為C：0.05％～0.20％，Si：0.05％～1.5％，Mn：1.0％～2.5％，P：0.005～0.050％，S<0.01％，Als：0.005％～0.10％，B：0.0002％～0.01％，Ti：0.05％～0.15％，鋼基組織為鐵素體和馬氏體雙相組織，其中鐵素體含量50％以上，馬氏體體積分?jǐn)?shù)為15％～45％；冷軋鋼板在還原性退火爐中加熱至730～900℃，以3～10℃/s的冷卻速度冷卻至650℃，再以10℃/s以上的冷卻速度冷卻至440℃，熱浸鍍鋅鋁鎂合金。JP2011153361公開了780MPa高強(qiáng)度鋅鋁鎂鍍層鋼板，鋼基化學(xué)成分為C：0.05％～0.18％，Si：0.1％～0.8％，Mn：1.5％～2.3％，P<0.05％，S<0.01％，B：0.0005％～0.005％，Ti：0.01％～0.10％，鋼基組織為鐵素體和馬氏體雙相組織，其中鐵素體平均晶粒尺寸為8μm，馬氏體晶粒尺寸為0.7～5μm，馬氏體體積分?jǐn)?shù)為15％～45％，在鋼中還可以加入Nb：0.01％～0.1％，Cr：0.01％～1.0％，Mo：0.01％～0.5％中的1種或2種以上。上述發(fā)明的問題在于，當(dāng)鋼中硅、錳含量較高時(shí)，鍍層表面質(zhì)量較差，易產(chǎn)生漏鍍、鋅渣等表面缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種表面質(zhì)量好的高強(qiáng)鋅鋁鎂鍍層鋼板制造方法及其高強(qiáng)鋅鋁鎂鍍層鋼板。一種表面質(zhì)量好的高強(qiáng)鋅鋁鎂鍍層鋼板制造方法及其高強(qiáng)鋅鋁鎂鍍層鋼板，采用冶煉－鑄造－熱軋－冷軋－連續(xù)退火與熱浸鍍鋅鋁鎂工藝路線制造，其特征在于：鋼的化學(xué)成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為C0.09％～0.18％，Si0.40％～1.60％， Mn0.80％～2.10％，S0.001％～0.008％。鋼中還可以加入Cr0.01％～0.60％。鋼中還可以加入Mo0.01％～0.30％。鍍層的化學(xué)成分為Al1％～14％，Mg1.0％～5.0％，余量為鋅和不可避免的雜質(zhì)。熱軋卷取溫度為500～560℃；冷軋后鋼板表面粗糙度Ra0.3～0.8μm，Rz≤3μm；加熱溫度為620～680℃，爐內(nèi)氧分壓2×10-10～3×10-6Pa，隨后的加熱和冷卻過程中爐內(nèi)氧分壓4×10-38～5×10-21Pa，帶鋼入鋅鍋溫度為500～540℃。鋅鋁鎂合金熔液溫度420～480℃，鍍液的化學(xué)成分為Al1％～12％，Mg1.0％～4.0％，F(xiàn)e0.002％～0.020％，鍍后以15～30℃/s的冷卻速度冷卻，帶鋼轉(zhuǎn)向前溫度降低至280℃以下。帶鋼入鋅鍋時(shí)，還可以使用刮刀刮去帶鋼表面污染物。上刮刀1在沉沒輥3上方50～100mm，下刮刀2在帶鋼4與沉沒輥接觸的位置上，上、下刮刀與帶鋼的接觸壓力為100～500N/mm2。碳是鋼中常用的強(qiáng)化元素，可以明顯提高鋼的淬透性和淬硬性。如果碳含量過低，在奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體時(shí)不能產(chǎn)生足夠的畸變以強(qiáng)化馬氏體，鋼板的強(qiáng)度不足；但過高的碳含量對(duì)塑性、韌性、焊接性產(chǎn)生不利影響。因此其含量范圍為0.09％～0.18％。硅是固溶強(qiáng)化元素，可以改變奧氏體轉(zhuǎn)變溫度，還可以抑制滲碳體析出，穩(wěn)定奧氏體；但過高的硅會(huì)使鋼板表面的氧化膜難以去除，硅的含量范圍分別為0.40％～1.60％。錳是置換型固溶強(qiáng)化元素，可以改變奧氏體轉(zhuǎn)變溫度，有利于獲得細(xì)小的相變產(chǎn)物，提高鋼的淬透性，錳的含量范圍分別為0.80％～2.10％硫可以提高鋼的切削性能，改善鋼板的剪切質(zhì)量，但硫含量高時(shí) 易形成硫化錳偏析，降低鋼板的成形性能，硫含量控制范圍為0.001％～0.008％。為了提高淬透性，還可以加入鉻，鉻還可以起到固溶強(qiáng)化作用和提高鋼的耐蝕性。鉻的范圍為0.01％～0.60％。為了提高淬透性，還可以加入鉬，鉬的范圍為0.01％～0.30％。卷取溫度對(duì)于鋼熱軋態(tài)的強(qiáng)度和氧化鐵皮厚度影響較大，溫度低時(shí)鋼的強(qiáng)度過高，鋼的冷軋困難，溫度高于氧化鐵皮厚度大，酸洗困難。因此，將卷取溫度范圍規(guī)定為500～560℃。冷軋后表面粗糙度對(duì)于鋼板實(shí)際表面積影響較大，對(duì)于帶鋼在爐內(nèi)表面的氧化、鍍液中鋁、鎂與帶鋼的相互作用等影響很大，粗糙度過大，帶鋼表面氧化較為嚴(yán)重，鍍后鋼板表面鋅渣多；粗糙度小，鍍層與鋼的結(jié)合強(qiáng)度不足；帶鋼表面最大深度過大時(shí)，會(huì)造成鋅合金鍍液對(duì)帶鋼的潤(rùn)濕不足，易造成漏鍍?nèi)毕荨Ｒ虼?，將鋼板表面粗糙度?guī)定為Ra0.3～0.8μm，Rz≤3μm。加熱溫度過低以及氧分壓過低時(shí)，鋼中硅、錳等元素易在表面氧化，給后續(xù)還原和熱浸鍍?cè)斐衫щy；加熱溫度過高以及氧分壓過高時(shí)，鋼的氧化嚴(yán)重，鍍后鋼板表面鋅渣多，表面質(zhì)量差。因此，將加熱溫度規(guī)定為620～680℃，爐內(nèi)氧分壓規(guī)定為2×10-10～3×10-6Pa。還原段氧分壓過低時(shí)，帶鋼表面的硅、錳等元素易形成穩(wěn)定性高的復(fù)合型氧化物，鋅合金鍍液對(duì)帶鋼表面的潤(rùn)濕與還原不足，易造成漏鍍?nèi)毕?；還原段氧分壓過高時(shí)，帶鋼表面氧化膜較厚，鍍后鋼板表面鋅渣多，表面質(zhì)量差。因此，將還原段氧分壓規(guī)定為4×10-38～5×10-21Pa。帶鋼入鋅鍋溫度低于500℃，帶鋼表面氧化物不能被鋅合金液中的鋁、鎂還原，鍍層的附著性較差，且易產(chǎn)生漏鍍；帶鋼入鋅鍋溫度 高于540℃時(shí)，帶鋼與鋅合金液中的鋁反應(yīng)過于激烈，合金層厚度增加，鍍層韌性下降。因此，將帶鋼入鋅鍋溫度規(guī)定為500～540℃。鍍液溫度低于420℃時(shí)，鍍液中鋁、鎂活度低，與帶鋼反應(yīng)不充分，鍍層結(jié)合強(qiáng)度不足，鍍液溫度高于480℃時(shí)，鍍液與帶鋼反應(yīng)過于激烈，合金層厚，鍍層韌性差。因此，將鋅鋁鎂合金熔液溫度規(guī)定為420～480℃。鍍液中鋁含量小于1％時(shí)，鋁的活度過低，不能完全還原帶鋼表面的氧化物；鋁含量高于12％時(shí)，底渣增加，鍍液表面氧化物增加，易造成鍍層表面缺陷。鍍液中鎂含量小于1.0％時(shí)，鎂的活度過低，不能完全還原帶鋼表面的氧化物；鎂含量高于4.0％，頂渣增加，易造成鍍層表面缺陷。鍍液中鐵含量小于0.002％時(shí)，鍍液浸蝕性過強(qiáng)，鍍液與帶鋼反應(yīng)過于激烈，合金層過厚，鍍層韌性差；鍍液中鐵含量大于0.020％時(shí)，鍍液中鋅渣過多，鍍層表面質(zhì)量差。因此，將鍍液的化學(xué)成分規(guī)定為Al1％～12％，Mg1.0～4.0％，F(xiàn)e0.002％～0.020％。一般情況下，鍍層中鋁、鎂含量與鍍液中的鋁、鎂含量相同，但是當(dāng)帶鋼速度過低、鍍液攪拌不充分時(shí)，鍍層成分偶爾會(huì)高于鍍液成分。鍍層中鋁、鎂含量過低時(shí)，不能形成足夠的二元共晶和三元共晶組織，鍍層的耐蝕性不夠；鍍層中鋁、鎂含量過高時(shí)，鍍層表面質(zhì)量較差、制造成本增加、且鍍液成分維護(hù)較為困難。因此，將鍍層的化學(xué)成分規(guī)定為Al1％～14％，Mg1.0～5.0％，余量為鋅和不可避免的雜質(zhì)。鍍后冷卻速度小于15℃/s時(shí)，鍍層組織粗大，且合金層較厚，鍍層硬度、韌性均不足，鍍后冷卻速度大于30℃/s時(shí)，鍍層表面不平整。因此，將鍍后冷卻速度控制在15～30℃/s。帶鋼轉(zhuǎn)向前溫度高于280℃時(shí)，鍍層硬度不足，易產(chǎn)生擦劃傷等 表面缺陷。因此，帶鋼轉(zhuǎn)向前溫度要降低至280℃以下。帶鋼入鋅鍋時(shí)，可以使用刮刀進(jìn)一步除去粘附于帶鋼表面的氧化鋁、氧化鎂等氧化物。上刮刀1位置離沉沒輥過近時(shí)，上刮刀的安裝困難，上刮刀距沉沒輥3過遠(yuǎn)時(shí)，帶鋼表面氧化物與鋅合金液的反應(yīng)不充分，鍍層與帶鋼的結(jié)合強(qiáng)度不足。因此，上刮刀的位置規(guī)定在沉沒輥3上方50～100mm。下刮刀在帶鋼4與沉沒輥接觸的位置時(shí)，去除帶鋼表面氧化物的效果最佳。上、下刮刀的壓力過小時(shí)，刮刀與帶鋼接觸不完全，不能完全去除帶鋼表面的氧化物，上、下刮刀的壓力過大時(shí)，刮刀易刮傷帶鋼，且?guī)т撨\(yùn)行阻力增加。因此，將上、下刮刀與帶鋼的接觸壓力規(guī)定為100～500N/mm2。本發(fā)明可以獲得如下有益效果：提供了一種高表面質(zhì)量、鍍層與鋼基結(jié)合強(qiáng)度高、鍍層硬度高、鍍層韌性好的高強(qiáng)度鋅鋁鎂鍍層鋼板的制造方法，以該方法制造的鍍層鋼板，同時(shí)具有高的耐蝕性和高強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度達(dá)到800MPa以上，屈服強(qiáng)度達(dá)到560MPa以上，在使用刮刀的情況下，表面質(zhì)量均可以達(dá)到FC級(jí)。經(jīng)180°0a冷彎試驗(yàn)，鍍層無(wú)剝落現(xiàn)象，沒有肉眼可見的裂紋，鍍層顯微硬度可達(dá)100以上。附圖說明圖1為鋅鍋示意圖。圖中，1為上刮刀，2為下刮刀，3為沉沒輥，4為帶鋼。具體實(shí)施方式本發(fā)明公開了一種表面質(zhì)量好的高強(qiáng)鋅鋁鎂鍍層鋼板及其制造方法，鋼中含有C0.09％～0.18％，Si0.40％～1.60％，Mn0.80％～2.10％， S0.001％～0.008％，還可加入Cr0.01％～0.60％和/或Mo0.01％～0.30％，鍍液的化學(xué)成分為Al1％～12％，Mg1.0％～4.0％，F(xiàn)e0.002％～0.020％。熱軋卷取溫度為500～560℃，冷軋后鋼板表面粗糙度Ra0.3～0.8μm，Rz≤3μm，加熱溫度為620～680℃，爐內(nèi)氧分壓2×10-10～3×10-6Pa，隨后的加熱和冷卻過程中爐內(nèi)氧分壓4×10-38～5×10-21Pa，帶鋼入鋅鍋溫度為500～540℃，鋅鋁鎂合金熔液溫度420～480℃，鍍后以15～30℃/s的冷卻速度冷卻，帶鋼轉(zhuǎn)向前溫度降低至280℃以下。帶鋼入鋅鍋時(shí)，還可以使用刮刀刮去帶鋼表面污染物。上刮刀1在沉沒輥3上方50～100mm，下刮刀2在帶鋼4與沉沒輥接觸的位置上，上、下刮刀與帶鋼的接觸壓力為100～500N/mm2，見附圖1。以下實(shí)施例用于具體說明本
發(fā)明內(nèi)容，體現(xiàn)獲得的效果。這些實(shí)施例僅為本
發(fā)明內(nèi)容的一般描述，并不對(duì)本
發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行限制。表1為鋼基的化學(xué)成分，表2為鋅鋁鎂鍍液成分和鍍層成分，表3為鋅鋁鎂鍍層鋼板的制造工藝參數(shù)，表4為鋅鋁鎂鍍層鋼板的鍍層質(zhì)量與力學(xué)性能，表5為刮刀工藝參數(shù)與鋼板表面質(zhì)量。表1鋼基化學(xué)成分，wt.％實(shí)施例CSiMnSCrMo10.0950.402.050.00220.1200.452.000.00730.1401.551.500.00540.1600.601.800.00450.1751.200.950.00260.1500.801.700.00470.1001.101.200.00380.1300.901.900.0020.5590.1100.951.850.0030.28100.1200.852.000.0040.020.02110.1200.701.900.0030.250.02表2鋅鋁鎂鍍液的成分，wt.％表3鋅鋁鎂鍍層鋼板的制造工藝參數(shù)表4鋅鋁鎂鍍層鋼板的鍍層質(zhì)量與力學(xué)性能注：鍍層重量為雙面總重量，但本發(fā)明不限于制造等厚鍍層，也可用于單面鍍層重量在20～150g/m2范圍內(nèi)、差厚比不大于0.6的差厚鍍層。表5刮刀的工藝參數(shù)與鋼板的表面質(zhì)量實(shí)施例上刮刀距沉沒輥的距離/mm刮刀壓力/(N·mm-2)表面質(zhì)量150100FC252200FC360300FC480400FC570500FC6100400FC790300FC898200FC995120FC1055480FC1165300FC按上述工藝生產(chǎn)出的鋅鋁鎂鍍層鋼板，抗拉強(qiáng)度達(dá)到800MPa以上，屈服強(qiáng)度達(dá)到560MPa以上，在使用刮刀的情況下，表面質(zhì)量均可以達(dá)到FC級(jí)。經(jīng)180°0a冷彎試驗(yàn)，鍍層無(wú)剝落現(xiàn)象，沒有肉眼可見的裂紋，鍍層顯微硬度可達(dá)100以上。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3