热轧免酸洗电镀产品的生产方法_2

文档序号:9462319阅读:来源:国知局
[0029]图4是本发明一个实施例的热轧免酸洗电镀锌板生产方法所得镀锌板的截面微观结构。
【具体实施方式】
[0030]为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细说明。首先需要说明的是,本发明并不限于下述【具体实施方式】,本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明,各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。在附图中相同的附图标记表示相同的部分。
[0031 ] 本发明免酸洗直接还原退火电镀生产方法通过两种路径实施:一是优化热轧方法降低热轧板表面氧化铁皮厚度,控制氧化铁皮结构,使热轧板不经酸洗直接进入还原炉,氧化铁皮在还原炉内被快速还原成金属铁,冷却后进行电镀;二是热轧板不经酸洗直接进行冷轧,冷轧之后再进入还原炉去掉表面残留的氧化铁皮,冷却后进行电镀。故该新方法同时适用热轧板和冷轧板,能省略酸洗及与酸洗相关的前后工序、简化连退后处理工序和电镀前处理工序,省略废酸的处理、消除酸雾的排放,减少环境污染,同时降低多工序带来的能耗及废弃物排放,进而降低生产成本。
[0032]如图2所示,本发明一个实施例的热轧免酸洗电镀产品的生产方法,主要包括如下步骤:
[0033](I)热轧:当原料是热轧基板I时,通过降低在粗轧机2中的出炉温度、降低在精轧机3中的精轧温度(特别是终轧温度)和卷取机5中的卷取温度、提高轧制速度和在冷却装置4中的轧后冷却速度来降低氧化铁皮厚度,控制氧化铁皮层结构。
[0034](2)冷轧:热轧基板可以直接进入还原退火工序(3),也可以带着氧化铁皮进行冷车L,当热轧板直接进入还原退火工序时,此冷轧工序不存在。
[0035](3)还原退火:热轧板或冷轧板不经过酸洗直接进入还原炉,带氧化铁皮的钢带依次经过活套6、加热段7、保温段8、冷却段9,在500-100(TC的还原炉内进行退火处理。
[0036](4)电镀:钢板经还原退火冷却后,直接进入电镀槽10进行电镀实现连续退火工序与电镀工序的联合,大幅度简化了生产设备和辅助生产工序。
[0037](5)对电镀产品进行水洗、烘干、风冷,之后进行轻涂油或钝化涂装处理,即可得电锻成品。
[0038]经过多次反复试样和计算,将本发明所述的步骤(I)热轧工序中的热轧控制参数优化控制如下:出炉温度控制为1100-1250°C,终轧温度控制为800-90(TC,乳制速度控制为8-20m/s,轧后冷却速度控制为7-30°C /s,热轧卷取温度控制为550-600°C。较佳的,所述的出炉温度为1150-1200°C,终轧温度为840-870°C,卷取温度为550_570°C,乳制速度为14-18m/s,冷却速度为15-20°C /s。更佳的,所述的出炉温度为1170°C或1200°C,终轧温度为850°C或860°C,卷取温度为550°C或560°C,乳制速度为17m/s或18m/s,冷却速度为200C /s或18°C /s。如此,获得的热轧板表面氧化铁皮厚度比较薄(一般小于10 μ m),平均厚度为5-8 μ m(热轧板表面氧化铁皮平均厚度指在热轧板代表性位置如头部、中部、尾部和边部等,每个位置取至少三个点,并将各点所测氧化铁皮厚度的总和除以测量点的总个数,所得结果即为其平均厚度。),氧化铁皮主要组成为FeO和Fe3O4,二者含量加和不低于95%,该氧化铁皮的结构具有较佳的粘附效果。
[0039]本发明所述的步骤(2)中的冷轧工序可以改变产品厚度规格、乳薄并破碎热轧带钢表面氧化铁皮,利于后续还原,冷轧工序可以用拉矫或平整替代,与冷轧相比,拉矫或平整能够破碎氧化铁皮的完整性,利于后续还原,还原更为彻底,可实现还原铁中无氧化物颗粒,但改变产品厚度规格的范围相对缩小。
[0040]本发明所述的步骤(3)中还原温度为500?1000°C,停留时间为60s-300s,还原性气体为H2或CO与惰性气体的混合物,其中H2或CO的浓度不低于4%,优选地,所述的还原温度为750-950°C,停留时间为120-300?!12或0)的浓度为20% -75%。更佳的,所述的还原温度为800°C、850°C或900°C,停留时间为180s、240s或300s,H2或CO的浓度为25%、50%或 75%0
[0041]本发明所述的步骤(3)中氧化铁皮被还原成金属铁,提高了金属收得率和产品成材率,同时还原气体H2或CO被氧化成H2O或CO2,不会对环境造成二次污染,未参与反应的H2或CO除水后可以进入还原保护气体系统循环使用。
[0042]本发明所述的步骤⑷中电镀产品可以是镀锌、镍、铬、铜、铁、锡、铋、银、铝、镁、钴中的任一种或其合金,优选地,为镀锌、闪镀锌和镍及其合金。
[0043]本发明所述的步骤(5)中电镀产品可直接作为成品使用,镀层也可作为打底层以覆盖前工序产生的各种表面缺陷,在此基础上再进行后续电镀、彩涂、热镀、涂膜等操作。
[0044]本发明所述的热轧免酸洗电镀产品的生产方法,相比传统电镀产品生产方法,省略了酸洗、涂油、清洗、烘干及电镀前处理等多道工序,且没有新增加任何工序,只是加强了原方法中的还原退火工序,通过优化还原退火工艺参数,如还原退火温度、时间、退火气氛浓度等。
[0045]本发明所述的热轧免酸洗电镀产品生产方法,相比传统电镀产品生产方法,不需要酸洗及其相关工序和电镀前处理工序,大大简化了生产流程,提高了生产效率,减少了各种能源介质的消耗及废弃物排放,节约了生产成本;同时本应作为废物的表面氧化铁皮被还原成金属后重新得以利用,提高了金属收得率及产品成材率。
[0046]本发明所述的热轧免酸洗电镀产品的生产方法,避免大量热的腐蚀性介质如硫酸和盐酸的使用,从根本上解决了酸洗带来的环境污染问题。
[0047]以下结合具体应用实施例进一步说明本发明的上述方案,以便更清楚理解本发明的目的、特点和有益效果。
[0048]实施例1
[0049]如图2所示,将除磷后的板坯I进行热轧,其中,出炉温度为1100°C,终轧温度为870°C,卷取温度为600°C,乳制速度为18m/s,轧后冷却速度15°C /s,热轧板氧化铁皮平均厚度为8 μ m。热轧板直接进入还原炉,还原温度1000°C,时间60s,还原气体介质为比,比浓度25% (Vol% ),在保护气氛下冷却后,进入电镀槽进行电镀锌,镀液组成为ZnSO4(400g/L)、H2S04(15g/L)、溶液温度为50°C,pH值为1,电流密度为ΙΟΟΑ/dm2,时间为2min。
[0050]所得镀锌板的表面形貌如图3所示,镀层均匀,无明显漏镀。其截面微观结构如图4所示,镀层厚度比较均匀,平均在5-6 μ m,镀层与基底间存在还原铁层,还原铁中仅残留少量未被还原的氧化物颗粒,还原效果好。
[0051]实施例2
[0052]将除磷后的板坯进行热轧,其中,出炉温度为1150°C,终轧温度为850°C,卷取温度为550°C,轧制速度为12m/s,轧后冷却速度28°C /s,热轧板氧化铁皮的平均厚度为5 μ m。热轧板开卷后,直接进入还原炉,还原温度500°C,时间300s,还原气体介质为N2, N2浓度75% (Vol % ),在保护气氛下冷却后,进行闪镀镍,镀液组成为NiSO4 (400g/L)、H2SO4 (15g/L)、溶液温度为50°C,pH值为1,电流密度为125A/dm2,时间为0.15s,再进入电镀槽进行电镀锌,ZnSO4(400g/L) ,H2SO4 (15g/L)、溶液温度为50°C,pH值为1,电流密度为80A/dm2,时间为3min,锻后
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