一种厚度≤0.1mm的耐蚀性装饰用复合镀层钢带的生产方法
【专利摘要】一种厚度≤0.1mm的耐蚀性装饰用复合镀层钢带的生产方法：冷轧工序：将普通的Q195冷轧钢板进行第一次退火；第一次冷轧；第二次退火；第二次冷轧；第二次常规脱脂；制带工序：开卷、分条并去除毛刺；物理气相沉积Cu?Ni；物理气相沉积Ni?Fe；物理气相沉积Cr；空冷至室温后卷取。本发明生产的钢带，其厚度为0.04~0.08 mm，抗拉强度为230~270 MPa，延伸率为48~52%，表面镀层厚度为5~12 μm，镀层表面粗糙度为0.02~0.05 μm，镜面反射率为99.5~99.9%；根据常规与热镀锌普板的对比试验，在大气环境下暴露3600 d时，失光率不超过0.3%，腐蚀面积不超过0.08%。产品完全满足高档装饰及持久耐用的需要。
【专利说明】
-种厚度《0.1 mm的耐蚀性装饰用复合媳层钢带的生产方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种钢带的生产方法，具体地属于一种厚度《0.1 mm的耐蚀性装饰用 复合锻层钢带的生产方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着国家经济的高速发展，普通民众的文化品位日益提高，对家居装饰的 要求日益提高。特别是居室内的口窗、桌椅、衣柜、床具、灯饰等物品，往往需要进行精细修 饰，W达到显著提升档次的目的。在运些器物表面，特别是边框部位，传统的化/Ni/化防护- 装饰层得到了广泛应用。一般来说，Cu/Ni/化防护-装饰层主要是通过在冷社钢带上连续分 段电锻Cu、Ni、Cr单金属来实现。不过，尽管该工艺历史悠久，应用较广，其仍然存在如下不 足： 一是该锻层W化为内锻层，其容易发生氧化，导致锻层的稳定性下降。此外，一旦腐蚀 介质通过Cr层的裂纹和针孔，穿过Ni和Cu的孔隙到达Fe基体，由于Fe基体是腐蚀电偶的阳 极，很快就会腐蚀而出现诱点，造成整个锻层不稳定。
[0003] 二是在电锻Ni的过程中，容易析出也，而Ni恰好又是一种吸氨的金属，也渗透到锻 层里容易引起氨脆，导致锻层产生裂纹。
[0004] =是在电锻化的过程中，锻液通常W高浓度铭酸酢为基础，加入硫酸做催化剂，电 锻过程中产生的废水和废气对环境污染严重。同时，电流效率低，锻液溫度高，导致锻速极 慢，锻液浪费严重，能耗较大。此外，锻液的分散和覆盖能力较差，致使锻层的均匀性不好。
[0005] 四是钢带经过连续电锻后，表面容易纯化，所得复合锻层的综合性能较难控制。特 别是电锻过程中要加入大量的光亮剂、络合剂、稳定剂等其它物质，锻液的维护相当繁琐。
[0006] 经检索： 中国专利公开号为CN104790005A的文献，公开了一种受限空间用超薄高性能化-Ni-化 复合锻层捆带的生产方法。该文献W常规的Q235B冷社钢板作基材，通过在基材表面连续分 段电锻Zn、Ni和Cr,生产出0.15 mm厚抗拉强度为840~870 MPa,延伸率为8.5~9.5%的Si-Ni- Cr复合锻层捆带，产品性能完全满足受限空间内进行捆扎包装的需要。但是，一方面，该文 献采用化Ch酸性锻液锻Zn,电锻过程中，Cl离子容易腐蚀设备。另一方面，采用NiCh酸性锻 液锻Ni,电锻过程中，不仅Cl离子容易腐蚀设备，而且容易析出出，而Ni恰好又是一种吸氨 的金属，也渗透到锻层里容易引起氨脆，导致锻层产生裂纹。再一方面，采用Cr化酸性锻液锻 化，电锻过程中产生的废水和废气对环境污染严重。同时，电流效率低，锻液溫度高，导致锻 速极慢，锻液浪费严重，能耗较大。此外，锻液的分散和覆盖能力较差，致使锻层的均匀性不 好。特别是，钢带经过连续电锻后，表面容易纯化，所得复合锻层的综合性能较难控制。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题针对现有技术的不足，提出一种厚度为0.04~0.08 mm， 抗拉强度为230~270 MPa,延伸率为48~52%，表面粗糖度为0.02~0.05 ym，镜面反射率为 99.5~99.9%，在大气条件下放置3600 d时，失光率不超过0.3%，腐蚀面积不超过0.08%的装 饰用化-Ni/Ni-Fe/化复合锻层钢带的生产方法。
[0008] 实现上述目的的措施： 一种厚度《0.1mm的耐蚀性装饰用复合锻层钢带的生产方法，其步骤： 1) 进行冷社工序： A、 W普通的Q195冷社钢板作为原料，在全氨保护气氛下进行第一次退火，控制退火溫 度为650~680 Dc，保溫时间为15~25 min; B、 进行第一次冷社，采用4~5道次反复社制，控制总压下率为70~80%; C、 进行第一次常规脱脂； D、 在全氨保护气氛下进行第二次退火，控制退火溫度为560~600 °C，保溫时间为30~45 min； E、 进行第二次冷社，采用2~3道次反复社制，控制总压下率为25~35%; F、 进行第二次常规脱脂； 2) 进行制带工序： A、 开卷、分条并去除毛刺； B、 进行物理气相沉积化-Ni合金，控制化和Ni的质量百分比分别为60~80%和40~20%，沉 积速率为0.^0.2 ym/min，沉积时间为5~8 min; C、 进行物理气相沉积Ni-Fe合金，控制Ni和化的质量百分比分别为65~75%和35~25%，沉 积速率为0.2~0.3 ym/min，沉积时间为8~12 min; D、 进行物理气相沉积化，控制沉积速率为0.3~0.4 ym/min，沉积时间为12~15 min; E、 空冷至室溫后卷取。
[0009] 本发明为了实现上述目的，进行了大量的试验及分析，经过优化选择，采用普通的 Q195冷社钢板作为原料，采用"二次冷社+二次退火+物理气相沉积Cu-Ni合金+物理气相沉 积Ni-Fe合金+物理气相沉积Cr"工艺进行生产。
[0010] 本发明选择主要W下工序的原由： W普通的Q195冷社钢板作为原料，其与其它普通的合金钢相比，完全可W保证钢带的 力学性能。由于Q195不含合金元素，因而保证了原料钢种成本较低。此外，Q195钢中C、Mn、Si 含量较低，可W保证基材的表面质量和涂锻性能；同时，钢中较低的P和S含量，可W保证产 品在厚度较薄的情况下，具有良好的冲压成形性能和焊接性能。
[0011] 产品厚度已达到特薄的0.04~0.08 mm，常规的一次冷社+-次退火工艺已无法完 全保证基材的板形和表面质量，并大幅增加社机的工作负荷。此时采用二次冷社+二次退火 工艺，则可W较好地解决上述问题。
[0012] 在二次冷社结束后，先在钢基上物理气相沉积一层Cu-Ni合金，W形成内锻层。由 于Cu-化合金的耐蚀性能要远远强于Cu,因而极大提高了内锻层的稳定性。运里，选择在真 空条件下进行物理气相沉积，而不是常规的电锻，是因为要尽量减少水、空气等环境介质的 干扰，保证内锻层的纯净度，同时避免此的析出，防止裂纹产生。而常规的热喷涂，不仅能耗 较大，并且锻层表面氧化极为严重，因而没有采用。与电锻或热喷涂相比，物理气相沉积能 提高锻层的致密性，减少浪费。
[001引在物理气相沉积Cu-化合金后，继续物理气相沉积一层Ni-Fe合金，W形成中间锻 层。由于Ni属于稀有的战略资源，价格昂贵，化-Ni内锻层已消耗了一部分Ni,中间锻层必然 要减少Ni的用量，W降低成本。运里，用Ni-Fe合金来代替纯Ni,-方面节约了 Ni的用量，降 低了成本;另一方面，Ni-Fe合金的延性和初性较好，且耐蚀性能不亚于纯Ni,与基体结合也 比较牢固。运里，选择在真空条件下进行物理气相沉积，而不是常规的电锻，是因为要尽量 减少水、空气等环境介质的干扰，保证中间锻层的纯净度，同时避免此的析出，防止裂纹产 生。而常规的热喷涂，不仅能耗较大，并且锻层表面氧化极为严重，因而没有采用。与电锻或 热喷涂相比，物理气相沉积能提高锻层的致密性，减少浪费。
[0014] 在物理气相沉积Ni-Fe合金后，再继续物理气相沉积一层金属灯，W形成外锻层。 运里，运里，选择在真空条件下进行物理气相沉积，而不是常规的电锻，是因为要尽量减少 水、空气等环境介质的干扰，保证外锻层的纯净度。同时，避免电锻过程中产生严重污染环 境的废水和废气，降低能耗，提高锻层的均匀性。而常规的热喷涂，不仅能耗较大，并且锻层 表面氧化极为严重，因而没有采用。与电锻或热喷涂相比，物理气相沉积能提高锻层的致密 性，减少浪费。
[0015] 与现有普通钢带相比，本发明生产的钢带，其厚度为0.04~0.08 mm，抗拉强度为 230~270 MPa,延伸率为48~52%，产品表面形成了一层均匀致密、附着力强、厚度为5~12叫1 的Cu-Ni/Ni-Fe/Cr复合锻层，锻层表面粗糖度为0.02~0.05 ym，镜面反射率为99.5~99.9%; 根据常规与热锻锋普板的对比试验得出，在大气环境下暴露3600加寸，失光率不超过0.3%， 腐蚀面积不超过0.08%，表面性能及耐蚀性能良好。产品性能完全满足高档装饰效果及持久 耐用的需要。
【具体实施方式】
[0016] 下面对本发明予W详细描述： 表1为本发明各实施例和对比例的冷社工艺参数列表； 表2为本发明各实施例和对比例的制带工艺参数列表； 表3为本发明各实施例和对比例的产品性能列表。
[0017] 本发明各实施例均按照W下步骤生产： 1) 进行冷社工序： A、 W普通的Q195冷社钢板作为原料，在全氨保护气氛下进行第一次退火，控制退火溫 度为650~680 Dc，保溫时间为15~25 min; B、 进行第一次冷社，采用4~5道次反复社制，控制总压下率为70~80%; C、 进行第一次常规脱脂； D、 在全氨保护气氛下进行第二次退火，控制退火溫度为560~600 °C，保溫时间为30~45 min； E、 进行第二次冷社，采用2~3道次反复社制，控制总压下率为25~35%; F、 进行第二次常规脱脂； 2) 进行制带工序： A、 开卷、分条并去除毛刺； B、 进行物理气相沉积化-Ni合金，控制化和Ni的质量百分比分别为60~80%和40~20%，沉 积速率为0.^0.2 ym/min，沉积时间为5~8 min; C、 进行物理气相沉积Ni-Fe合金，控制Ni和化的质量百分比分别为65~75%和35~25%，沉 积速率为0.2~0.3 ym/min，沉积时间为8~12 min; D、 进行物理气相沉积化，控制沉积速率为0.3~0.4 ym/min，沉积时间为12~15 min; E、 空冷至室溫后卷取。
[0018] 表1本发巧各连施例巧对比例的冷乳工巧参数
表2本发明各实施例和对比例的制带工艺参数
表3本发明各实施例和对比例的产品性能
从表3可W看到，本发明申请的钢带，其厚度为O . 04~O . 08 mm，抗拉强度为230~270 MPa,延伸率为48~52%，力学性能良好。产品表面形成了一层均匀致密、附着力强、厚度为5~ 12 ym的Cu-Ni/Ni-Fe/Cr复合锻层，锻层表面粗糖度为0.02~0.05 ym，镜面反射率为99.5~ 99.9%，根据常规与热锻锋普板的对比试验得出，在大气环境下暴露3600加寸，失光率不超 过0.3%，腐蚀面积不超过0.08%，表面性能及耐蚀性能良好。产品性能完全满足进行持久装 饰的需要。
[0019]本【具体实施方式】仅为最佳例举，并非对本发明技术方案的限制性实施。
【主权项】
1.一种厚度<〇. Imm的耐蚀性装饰用复合镀层钢带的生产方法，其步骤： 1) 进行冷乳工序： A、 以普通的Q195冷乳钢板作为原料，在全氢保护气氛下进行第一次退火，控制退火温 度为650~680 °C，保温时间为15~25 min; B、 进行第一次冷乳，采用4~5道次反复乳制，控制总压下率为70~80%; C、 进行第一次常规脱脂； D、 在全氢保护气氛下进行第二次退火，控制退火温度为560~600 °C，保温时间为30~45 min； E、 进行第二次冷乳，采用2~3道次反复乳制，控制总压下率为25~35%; F、 进行第二次常规脱脂； 2) 进行制带工序： A、 开卷、分条并去除毛刺； B、 进行物理气相沉积Cu-Ni合金，控制Cu和Ni的质量百分比分别为60~80%和40~20%，沉 积速率为0.1~0.2 μπι/min，沉积时间为5~8 min; C、 进行物理气相沉积Ni-Fe合金，控制Ni和Fe的质量百分比分别为65~75%和35~25%，沉 积速率为0.2~0.3 μπι/min，沉积时间为8~12 min; D、 进行物理气相沉积Cr，控制沉积速率为0.3~0.4 μπι/min，沉积时间为12~15 min; E、 空冷至室温后卷取。
【文档编号】C23C14/16GK105925775SQ201610534015
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】黄菲, 刘占增, 骆海贺, 李建华, 陈浮, 匡伟, 张兆丽, 余晓静
【申请人】武汉钢铁股份有限公司