一种滚筒洗衣机U型壳用热镀锌板及其制备方法与流程

本发明属于洗衣机用热镀锌板
技术领域：
，涉及一种滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板及其制备方法。
背景技术：
：滚筒洗衣机u型壳对钢材的要求非常严格，其高变形、高转速的特点要求钢板具有一定的强度、成型性能及抗时效性。目前洗衣机外壳一般采用热镀锌板经彩涂后制得。彩涂过程相当于人工时效，洗衣机外壳在立柱处有较大的弧度，若抗时效性差则在洗衣机立柱处很容易出现拉伸应变痕缺陷，因此对钢板要求具有高抗时效性能。洗衣机的滚筒需要承力并高速旋转，同时滚筒处需要深冲，因此洗衣机外壳要求热镀锌板具有高强度和高成型性性能。目前的洗衣机u型壳用热镀锌板材料按钢种特性主要有lack、if、加磷高强度钢。lack由于其成本低，应用最为广泛，其最大的缺点是容易发生时效，一般当时效超过0.5％就会发生起棱现象，况且随着时间的延长，长时间不进行加工就会出现起棱现象，即在加工时出现拉伸应变痕，影响质量，不能使用。无间隙原子钢的生产成本居中，优点是能够保证无时效性，缺点是强度不足，在高转速时会产生变形，无间隙原子钢的屈服强度一般低于180mpa。技术实现要素：有鉴于此，针对现有技术的不足，本发明提供一种滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板及其制备方法，该镀锌板具有高抗拉强度、高冲压成型性、无时效不起棱等特点，适用于制作大公斤的滚筒洗衣机的u型壳，所述镀锌板的屈服强度为260～340mpa，抗拉强度为420～500mpa，断后延伸率a80≥30％。本发明第一方面提供了一种滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板，所述热镀锌板为表面镀锌的钢板，所述钢板包含的化学成分为：以质量百分比计，c≤0.0080％，si≤0.40％，mn≤1.2％，p≤0.12％，s<0.015％，alt≤0.060％，ti：0.05～0.08％，b<0.0020％，n<0.0060％，其余为铁和不可避免的杂质。优选的，所述钢板包含的化学成分为：以质量百分比计，c≤0.0045％，si：0.10～0.20％，mn：0.40～0.50％，p：0.09～0.11％，s<0.012％，alt：0.030～0.055％，ti：0.05～0.07％，b<0.0020％，n<0.0040％。其余为铁和不可避免的杂质。本发明热镀锌板的化学成分中的c≤0.0080％，优选为c≤0.0045％，采用if钢成分原理，主要是减少c原子的固溶，消除起棱现象，加入的0.05～0.08％ti，能够与c结合形成弥散的tic，tic具有析出强化作用，为钢板提供强度，同时细化晶粒，提高强度和延展性。同时ti与基体fe和p元素形成弥散分布的fetip混合物，一方面消除时效，一方面可提高材料强度。本发明热镀锌板的化学成分中的si≤0.40％，优选为si：0.10～0.20％，添加少量的硅能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，可使镀锌板的刚度提高，坚固性提高，同时si易于和氧结合形成保护膜，从而提高钢在高温时的抗氧化和耐蚀性。本发明热镀锌板的化学成分中的mn≤1.2％，优选为mn：0.40～0.50％，mn起固溶强化左右，同时能消除或减弱由于硫引起的钢的热脆性，从而改善钢的热加工性能提高铁素体强度。本发明热镀锌板的化学成分中的p≤0.12％，优选为p：0.09～0.11％，p是成本低廉的强化元素，但高磷对断后延伸率影响较大，因此p元素添加需要在一定的范围之内，p与基体fe和ti元素形成弥散分布的fetip混合物，能有效消除时效，强度提高明显，主要的强化原理是固溶强化，整体的效果效果仅次于c、n的固溶。通过加入便宜的磷铁合金来控制p元素，达到固溶强化机理，可以相应减少其余ti或者nb元素等贵重合金，本发明通过p的强化机理，减少nb元素的加入，在满足强度的情况下调整成分和温度控制。本发明热镀锌板的化学成分中的ti：0.05～0.08％，优选为ti：0.05～0.07％，ti与c形成tic，与基体fe和p元素形成弥散分布的fetip混合物，有效消除时效，细化晶粒，提高强度和延展性。本发明热镀锌板的化学成分中的b<0.0020％，优选为b<0.0020％，此添加比例下的b易与n形成bn，从而减少固溶n原子，硼和氮及氧有强的亲和力，沸腾钢中加入0.0007％的硼，可以消除钢的时效现象。优选的，所述热镀锌板厚度为0.6～2.5mm。优选的，所述热镀锌板的钢板的微观组织为铁素体，钢板基体中弥散分布着tic和fetip混合物析出相，铁素体的平均晶粒尺寸为7～11μm，tic析出相的尺寸为8～45nm，fetip析出相的尺寸为10-50nm。本发明第二方面提供了上述滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板的制备方法，步骤包括：s1：铁水经搅拌、脱磷、脱碳和精炼处理，获得用于制备钢板的铁水；s2：对所述铁水进行连铸，获得板坯；s3：对所述板坯进行热轧，获得热轧卷；s4：对所述热轧卷进行酸轧，获得冷硬卷；s5：对所述冷硬卷进行连续退火及镀锌处理，获得滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板。优选的，步骤s3所述热轧工序包括：s31：板坯加热：板坯加热温度为1180～1290℃，出钢温度为1220～1260℃；s32：热轧粗轧：将加热后的板坯进行多道次粗轧，所述粗轧的出口温度为1040～1080℃，累计压下率为70～86％，制得粗轧板；s33：热轧精轧：将粗轧板进行多道次精轧，所述精轧的开轧温度为1010～1080℃，终轧温度为920～950℃，累计压下率为75～91％，制得精轧板；s34：热轧卷取：将所述精轧板通过层流冷却后卷取，卷取温度为700～750℃，制得热轧卷。本发明采用的热轧工艺通过制定合理的轧制温度及压下率，有效避免扎板表面混晶，促进tic和fetip混合物析出相的形成，层流冷却提高冷却效率。更加优选的，步骤s32所述多道次粗轧为4～6道次粗轧，所述粗轧中除第一道次外，其余道次压下率均大于15％，其余道次压下率平均值为28-32％，每道次压下率逐次递增。更加优选的，步骤s33所述的多道次精轧为6～8道次精轧，末道次压下率≥9％。优选的，步骤s4所述酸轧工序包括：将热轧卷进行酸洗和轧制处理，累计压下率为70％～85％，制得冷硬卷。酸洗去除表面氧化铁皮后再进行连续退火镀锌处理。优选的，步骤s5所述连续退火和镀锌的过程中，加热段温度为810-830℃，所述冷轧板的传送速度为90-110m/min，光整延伸率为1.0-1.3％。与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)强度高，屈服强度为260～340mp，抗拉强度为420～500mpa，可用于制作滚筒洗衣机的u型壳，因其强度高，在洗衣机滚筒高速旋转时的抗震动性及抗噪声性好。(2)高成型性，断后延伸率a80≥30％，延伸率与强度是互相制约的性能，一般提高强度会导致延伸率降低，本发明的热镀锌板在具有较高高强度的同时，仍具有高延伸率，u型壳的冲压和折弯。(3)本发明的热镀锌板无时效不起棱，且比同类加磷高强度钢的成本低，在提高产品质量的同时降低了生产成本，具备良好的市场前景及应用价值。附图说明图1为本发明的实施例1制备的热镀锌板的金相组织图。图2为本发明的实施例1制备的热镀锌板的ti的第二相析出物透射电镜图。图3为本发明的实施例1制备的热镀锌板的ti的第二相析出物透射电镜数据分析图。具体实施方式为了便于理解本发明，下文将结合实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。本发明第一方面提供了一种滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板，所述热镀锌板为表面镀锌的钢板，所述钢板包含的化学成分为：以质量百分比计，c≤0.0080％，si≤0.40％，mn≤1.2％，p≤0.12％，s<0.015％，alt≤0.060％，ti：0.05～0.08％，b<0.0020％，n<0.0060％，其余为铁和不可避免的杂质。优选的，所述钢板包含的化学成分为：以质量百分比计，c≤0.0045％，si：0.10～0.20％，mn：0.40～0.50％，p：0.09～0.11％，s<0.012％，alt：0.030～0.055％，ti：0.05～0.07％，b<0.0020％，n<0.0040％，其余为铁和不可避免的杂质。p元素的强化能力强，成本低廉，但对断后延伸率有负面影响，因此需要其余成分辅助，各组分相互配合协同，形成tic和fetip混合物析出相，提升产品性能。在本发明中，控制热镀锌板厚度为0.6～2.5mm。所述热镀锌板的钢板的微观组织为铁素体，钢板基体中弥散分布着tic和fetip混合物析出相，铁素体的平均晶粒尺寸为7～13μm，tic析出相的尺寸为8～45nm，fetip析出相的尺寸为10-50nm。本发明提供的热镀锌板适用于十公斤级滚筒洗衣机u型壳。基于同一发明构思，本发明第二方面提供了上述滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板的制备方法，步骤包括：s1：高炉铁水经kr搅拌、脱磷、脱碳和精炼处理，获得用于制备钢板的铁水。s2：对所述铁水进行连铸，精炼处理后的钢水，浇注成合格板坯。s3：对所述板坯进行热轧，获得热轧卷。具体的，所述步骤s3所述热轧工序包括：s31：板坯加热：板坯加热温度为1180～1290℃，出钢温度为1220～1260℃；s32：热轧粗轧：将加热后的板坯进行4～6道次粗轧，所述粗轧中除第一道次外，其余道次压下率均大于15％，其余道次压下率平均值为28-32％，每道次压下率逐次递增。所述粗轧的出口温度为1040～1080℃，累计压下率为70～86％，制得粗轧板；s33：热轧精轧：将粗轧板进行6～8道次精轧，末道次压下率≥9％，所述精轧的开轧温度为1010～1080℃，终轧温度为920～950℃，累计压下率为75～91％，制得精轧板，所述精轧板厚度一般在3.0-5.0mm；s34：热轧卷取：将所述精轧板通过层流冷却后卷取，卷取温度为690～750℃，制得热轧卷。上述工艺参数的精准控制能更精确地得到窄区间的性能，得到相应的强化组织结构，提高强度和提高断后延伸率。s4：将热轧卷进行浅槽紊流酸洗工艺，同时酸洗工艺采取酸洗模型计算控制，减少了酸洗能耗、酸耗和酸洗时间，提高了酸洗速度和酸洗质量的稳定性。5机架连续轧制累计压下率为70％～85％，制得合格规格的冷硬卷。s5：对所述冷硬卷进行连续退火和镀锌处理，加热段温度为810-830℃，所述冷轧板的传送速度为90-110m/min，光整延伸率为1.0-1.3％，获得滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板。所述连续退火条件利于提高钢板屈服强度及抗拉强度。p元素属于固溶强化，对断后延伸率影响较大，因此要求高退火温度，同时带速的提高，会造成退火时间短，强度会提高，断后降低明显。在满足产量生产需求的情况下，满足性能要求。下面将结合四个具体实施例对本申请的热镀锌板和对应加工热镀锌板的方法进行详细说明。与四个具体实施例对应的热镀锌板的化学成分如表1所示(单位为wt.％)。表1实施例1～4中热镀锌板板的化学成分表(单位为：wt.％)实施例csimnpsalttibn实施例10.00200.180.450.0920.0060.0460.0640.00120.0027实施例20.00250.120.460.0910.0050.0380.0650.00100.0025实施例30.00310.190.440.0930.0100.0510.0600.00090.0032实施例40.00300.130.450.0950.0080.0420.0580.00140.0035实施例1本实施例提供了一种滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板，其化学成分按重量百分比见表1，其厚度为0.6mm，宽度1565mm。上述的热镀锌板的制备方法，包括如下步骤：步骤1，铁水经过kr搅拌处理、脱磷炉冶炼、脱碳炉冶炼和精炼rh处理，获得热镀锌板需要的成分配比；其中，热镀锌板的化学成分按重量百分比见表1；步骤2，连铸：精炼rh工艺处理合格的钢水，在1580mm-2150mm的连铸机进行浇注，制得厚度约237mm的合格铸坯；步骤3，热轧：(1)根据卷重的要求将合格的宽度长度的板坯在加热炉中加热：加热控制铸坯的温度为1240℃，出钢温度为1240℃；(2)粗轧：将铸坯进行6道次粗轧，控制粗轧出口温度为1060℃，累计压下率为86％，粗轧中除第一道次接近15％，其余道次压下率均大于15％，均压下率达到30％，制得粗轧板；(3)精轧：将粗轧板进行7道次精轧，精轧的开轧温度为1040℃，终轧温度为930℃，累计压下率为91％，末道次压下率≥8％，精轧末道次采用f7机架进行，制得精轧板；(4)卷取：将精轧板，通过层流冷却后进行卷取，控制卷取温度为730℃，制得热轧板。步骤4，酸洗和轧制：将热轧板在酸轧机组上开卷拉轿破磷，酸洗消除表面氧化铁皮，进组5机架轧制，累计压下率为85％，制得冷硬板。步骤5，热镀锌：将冷轧板进行退火并在锌锅镀锌，控制加热段温度为820℃，带速为105m/min，光整延伸率控制在1.05％，制得镀锌板。上述的热镀锌板的金相组织为铁素体，基体中弥散分布着tic析出相，铁素体的平均晶粒尺寸为7～13μm，tic析出相的尺寸为8～45nm，fetip析出相的尺寸为10-50nm。实施例1的热镀锌板的金相组织图如图1所示，ti的第二相析出物透射电镜图如图2所示，分析数据如图3所示。上述的热镀锌板，其屈服强度为278mpa，抗拉强度为465mpa，断后延伸率a80为30.5％。该镀锌板满足滚筒洗衣机u型壳的的使用要求。实施例2本实施例提供了一种滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板，其化学成分按重量百分比见表1，其厚度为0.8mm，宽度1543mm。上述的热镀锌板的制备方法，包括如下步骤：步骤1，铁水经过kr搅拌处理、脱磷炉冶炼、脱碳炉冶炼和精炼rh处理，获得热镀锌板需要的成分配比；其中，热镀锌板的化学成分按重量百分比见表1；步骤2，连铸：精炼rh工艺处理合格的钢水，在1580mm-2150mm的连铸机进行浇注，制得厚度约242mm的合格铸坯；步骤3，热轧：(1)根据卷重的要求将合格的宽度长度的板坯在加热炉中加热：加热控制铸坯的温度为1280℃，出钢温度为1260℃；(2)粗轧：将铸坯进行6道次粗轧，控制粗轧出口温度为1080℃，累计压下率为85％，粗轧中除第一道次接近15％，其余道次压下率均大于15％，均压下率达到30％，制得粗轧板；(3)精轧：将粗轧板进行8道次精轧，精轧的开轧温度为1060℃，终轧温度为930℃，累计压下率为90％，末道次压下率13％，精轧末道次采用f7机架进行，制得精轧板；(4)卷取：将精轧板，通过层流冷却后进行卷取，控制卷取温度为730℃，制得热轧板。步骤4，酸洗和轧制：将热轧板在酸轧机组上开卷拉轿破磷，酸洗消除表面氧化铁皮，进组5机架轧制，累计压下率为80％，制得冷硬板。步骤5，热镀锌：将冷轧板进行退火并在锌锅镀锌，控制加热段温度为825℃，带速为105m/min，光整延伸率控制在1.1％，制得镀锌板。上述的热镀锌板的金相组织为铁素体，基体中弥散分布着tic析出相，铁素体的平均晶粒尺寸为7～13μm，tic析出相的尺寸为8～45nm，fetip析出相的尺寸为10-50nm。上述的热镀锌板，其屈服强度为272mpa，抗拉强度为458mpa，断后延伸率a80为31％。该镀锌板满足滚筒洗衣机u型壳的的使用要求。实施例3本实施例提供了一种滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板，其化学成分按重量百分比见表1，其厚度为1.0mm，宽度1550mm。上述的热镀锌板的制备方法，包括如下步骤：步骤1，铁水经过kr搅拌处理、脱磷炉冶炼、脱碳炉冶炼和精炼rh处理，获得热镀锌板需要的成分配比；其中，热镀锌板的化学成分按重量百分比见表1；步骤2，连铸：精炼rh工艺处理合格的钢水，在1580mm-2150mm的连铸机进行浇注，制得厚度约236mm的合格铸坯；步骤3，热轧：(1)根据卷重的要求将合格的宽度长度的板坯在加热炉中加热：加热控制铸坯的温度为1200℃，出钢温度为1220℃；(2)粗轧：将铸坯进行5道次粗轧，控制粗轧出口温度为1050℃，累计压下率为75％，粗轧中除第一道次接近15％，其余道次压下率均大于15％，均压下率达到30％，制得粗轧板；(3)精轧：将粗轧板进行7道次精轧，精轧的开轧温度为1020℃，终轧温度为930℃，累计压下率为85％，末道次压下率13％，精轧末道次采用f7机架进行，制得精轧板；(4)卷取：将精轧板，通过层流冷却后进行卷取，控制卷取温度为680℃，制得热轧板。步骤4，酸洗和轧制：将热轧板在酸轧机组上开卷拉轿破磷，酸洗消除表面氧化铁皮，进组5机架轧制，累计压下率为75％，制得冷硬板。步骤5，热镀锌：将冷轧板进行退火并在锌锅镀锌，控制加热段温度为830℃，带速为110m/min，光整延伸率控制在1.1％，制得镀锌板。上述的热镀锌板的金相组织为铁素体，基体中弥散分布着tic析出相，铁素体的平均晶粒尺寸为7～13μm，tic析出相的尺寸为8～45nm，fetip析出相的尺寸为10-50nm。上述的热镀锌板，其屈服强度为275mpa，抗拉强度为470mpa，断后延伸率a80为30.2％。该镀锌板满足滚筒洗衣机u型壳的的使用要求。实施例4本实施例提供了一种滚筒洗衣机u型壳用热镀锌板，其化学成分按重量百分比见表1，其厚度为0.6mm，宽度1557mm。上述的热镀锌板的制备方法，包括如下步骤：步骤1，铁水经过kr搅拌处理、脱磷炉冶炼、脱碳炉冶炼和精炼rh处理，获得热镀锌板需要的成分配比；其中，热镀锌板的化学成分按重量百分比见表1；步骤2，连铸：精炼rh工艺处理合格的钢水，在1580mm-2150mm的连铸机进行浇注，制得厚度约237mm的合格铸坯；步骤3，热轧：(1)根据卷重的要求将合格的宽度长度的板坯在加热炉中加热：加热控制铸坯的温度为1250℃，出钢温度为1240℃；(2)粗轧：将铸坯进行5道次粗轧，控制粗轧出口温度为1080℃，累计压下率为84％，粗轧中除第一道次接近15％，其余道次压下率均大于15％，均压下率达到30％，制得粗轧板；(3)精轧：将粗轧板进行6道次精轧，精轧的开轧温度为1070℃，终轧温度为940℃，累计压下率为91％，末道次压下率13％，精轧末道次采用f7机架进行，制得精轧板；(4)卷取：将精轧板，通过层流冷却后进行卷取，控制卷取温度为735℃，制得热轧板。步骤4，酸洗和轧制：将热轧板在酸轧机组上开卷拉轿破磷，酸洗消除表面氧化铁皮，进组5机架轧制，累计压下率为78％，制得冷硬板。步骤5，热镀锌：将冷轧板进行退火并在锌锅镀锌，控制加热段温度为820℃，带速为105m/min，光整延伸率控制在0.8％，制得镀锌板。上述的热镀锌板的金相组织为铁素体，基体中弥散分布着tic析出相，铁素体的平均晶粒尺寸为7～13μm，tic析出相的尺寸为8～45nm，fetip析出相的尺寸为10-50nm。上述的热镀锌板，其屈服强度为270mpa，抗拉强度为472mpa，断后延伸率a80为30.7％。该镀锌板满足滚筒洗衣机u型壳的的使用要求。本发明提供的热镀锌板从2017年-2018年共增加效益72.8万元。有效优化公司产品结构，增加产品效益，提高高端客户产品竞争力。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12