专利名称：：热镀锌钢板制造方法
技术领域：
：本发明属于热镀锌钢板制造领域，具体涉及一种镀层附着性良好的热镀锌钢板制造方法
背景技术：
：热镀锌钢板由于其良好的耐腐蚀性能、优良的涂镀性能和洁净的外观在家用电器、汽车车身用板等制造业中得到了广泛的应用。对热镀锌钢板镀层的要求是镀层与基板的附着力强，冲压变形时不脱落，另外要有良好的焊接性能、耐腐蚀性能和磷化性能，以确保漆膜的附着力和涂漆后的耐腐蚀性。然而，热镀锌钢板在实际应用的冲压加工过程中存在镀层的粉化和剥离等问题，造成了镀层的破坏，进一步影响到镀层的耐腐蚀性和涂着性。日本专利《公开号CN17011130A，公开日期2005年11月23日》及《特开2002—4019号公报》、《特开2002—4020号公报》中公开了控制热镀锌钢板的表面粗糙度以抑制冲压成形时的金属模具粘附的方法，以及改善深冲性的方法。然而，在对这种热镀锌钢板进行详细研究时发现，在与金属模具的摩擦距离较短时，有控制与金属模具粘附的效果，但摩擦距离越长则此效果越小，根据摩擦条件不同有时不能得到改善的效果。另外，在上述方案中，作为提高这种粗糙度的方法，可以列举控制光整辊的条件、轧制条件等的方法，但是实际上，锌容易在辊上堆积成块，所以难以稳定地在热镀锌钢板表面上形成规定的粗糙度。此外，在日本专利《特许第2993404号公报》中提出母材使用含P:0.0100.10质量％、Si:0.050.20质量％，且满足Si》P的P添加钢时，提高镀层被膜的附着性技术。然而存在适用于上述P添加钢以外的钢板时，不一定得到满足的镀层被膜附着性的问题。日本专利《特开2001-335908号公报》中公开了如下技术母材为使用C:0.050.25质量％的低碳钢并适量添加Si、Al的高强度残余奥氏体钢时通过向钢中适量添加Ti、Nb等固定晶界C，而提高镀覆界面强度。然而，这是关于残余奥氏体钢的技术，对于没有残余奥氏体相的高强度钢板不一定会得到足够性能的问题。综上所述，现有技术中通过改变钢板的成分或通过控制热镀锌钢板的表面粗糙度使表面形成被膜技术来改善镀层与钢基的附着性，但是未取得较好的效果，目前还未出现通过控制镀层的组织结构来改善镀层与钢基的附着性的方法。
发明内容3本发明所要解决的技术问题是提供一种热镀锌钢板的制造方法，通过热镀锌工艺中控制钢板出锌锅后的冷却速率调整镀层的最优晶粒取向，提高镀层的附着性。本发明的热镀锌钢板制造方法具体为钢板经酸洗、退火后进行热镀锌操作；热镀锌操作过程中，入镀浴时钢板温度为455465。C，锌锅中镀浴温度为45046(TC，镀浴中Fe含量〈0.03%，镀浴中A1含量0.160.18%，传送钢板的机组速度为110120m/min;钢板出锌锅后用风冷进行强制冷却，冷却速率7090%。所述强制冷却为用风冷将钢板从出镀浴时温度降低到出镀浴温度的1030%，然后于空气中自然冷却。所述钢板以重量百分比计，含有C:0.030.07%，Mn:0.010.03%，Si:0.190.30%，P:0.0060.019%，S:0.0090.020%，Al:0.020.07%，其余为Fe。所述钢板厚度为O.8mm，镀锌后锌层重量为180195g/m2，锌层表面经过Si02钝化处理本发明的有益效果是(1)本发明的热镀锌工艺条件使热镀锌钢板的镀层晶粒取向优化，镀层的抗划性、耐磨性及附着性能明显提高，镀层锌粉脱落、剥离等现象减少；(2)本发明的热镀锌生产工艺简单，成本较低。图l是实验例l、6及比较例11、15典型的XRD衍射图谱(a)实验例l;(b)实验例6;(c)比较例ll;(d)比较例15，纵坐标是衍射强度，横坐标是28/0。图2是U形弯曲试样形状示意图1弯曲试验机夹具、2弯曲试样。图3是实验例110、比较例1115和比较例1620锌粉脱落量均值及方差。图4是实验例1、6与比较例11、16镀层划痕中间位置处轮廓测量结果，1实验例l，2实验例6，3比较例ll，4比较例16。具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步的阐述。实施例仅用于说明本发明，而不是以任何方式来限制本发明。实施例1热镀锌钢板实验例110和比较例1120的制备将厚度为O.8mm，成分为C:0.030.07%，Mn:0.010.03%，Si:0.190.30%，P:0.0060.019%，S:0.0090.020%，Al:0.020.07%，其余为Fe及杂质的DX51D冷轧钢板经酸洗、退火后，在表l所列出的热镀锌工艺条件下进行热镀锌操作，其中锌锅中镀浴4温度为45(TC，镀浴中Fe含量〈0.03X，Al含量0.160.18%，钢板入镀浴温度460°C，机组速度110120m/min。钢板出锌锅后采用风冷对钢板进行强制冷却，冷却速率为7090%，得到110号实验例，冷却速率调整为3050%时得到1115号比较例，冷却速率调整为0%(空气自然冷却)时得到1620号比较例。对锌层重量控制到180g/i/左右，锌层表面经过Si02钝化处理。通过以下方法对镀层的晶粒取向以及镀层抗脱落性能、抗划性、耐磨性等镀层附着性能进行评价。表l热镀锌工艺条件试验样品厚度ram锌层重量g热镀锌工艺条件机组速度入锅温度til铝含量。i快速冷却<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例2热镀锌钢板实验例110和比较例1120的性能测定(1)镀层晶粒取向镀层表面未作任何处理，在x射线衍射仪(XRD)上分别进行镀层小角衍射(掠射角5。)，测定镀层的衍射峰强度。实验例1和6及比较例11和15镀层表面在5。掠射角时的典型衍射图谱见图l。可见实验例l和6镀层中Zn的最强衍射峰Zn(002)强度远高出比较例ll和15，Zn的百强峰由Zn(101)转移至Zn(002)。表2列出了各试样Zn(002)峰的衍射强度，可见，与冷却速率分别为3050%和0%的比较例相比，实验例冷却速率提高到7090%以后，Zn(002)峰的衍射强度增强，均大于27000cts，镀层晶粒呈现出Zn(002)方向的择优取向。(3)镀层抗脱落性能通过"U"形弯曲试验来检验镀层的抗脱落性能。弯曲试验按照国标GB/T232—1999(金属材料弯曲试验方法)进行，试样制备参考GB/T2975—1998(钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备)。图2示出了弯曲试样的最终形状。试样用线切割机加工，试验前用乙醇擦拭试样表面，然后在所有试样弯曲部位内外表面粘贴相同大小的透明胶带，试样连同胶带在弯曲试验机上进行弯曲加工，通过胶带收集弯曲部位剥落的锌粉，对各镀层的锌粉脱落量用ICP法进行测量。图3示出了实验例和比较例试样锌粉脱落量的均值及方差。实验例的锌粉脱落量均明显小于比较例。表2根据下述标准对实验例和比较例各试样的镀层抗脱落性能进行评价特别良好(锌粉脱落量《0.0100mg);〇良好(锌粉脱落量在O.01000.0300mg之间)；A稍微不良(锌粉脱落量在0.03000.0360mg之间)；X不良(锌粉脱落量2;0.0440mg)。(3)镀层抗划性能镀层抗划性能试验在美国CETRUMT-2型多功能摩擦磨损试验机上完成，抗划性能试验应用划痕试验装置部分。划痕试验的压头为铲形金刚石，头部曲率半径为800um划痕试验采用线性增加的加载方式，选用加载载荷从O.5N增加至2N。试验后应用AmbiosXP2型轮廓仪测量各镀层试验后的划痕轮廓形貌。图4示出了实验例与比较例中镀层划痕中间位置处典型的轮廓测量结果。可见，实验例中的镀层划痕深度均明显小于比较例。表2根据下述标准对实验例和比较例各试样的镀层抗划性能进行评价〇良好(划痕深度《7.00ym)A稍微不良(划痕深度在7.008.OOym之间)X不良(划痕深度》8.00ym)(4)镀层耐磨性能镀层耐磨性能试验在美国CETRUMT-2型多功能摩擦磨损试验机往复滑动摩擦试验平台上完成。上试样(对磨试样)为直径10mm的不锈钢圆球，下试样为热镀锌钢板。往复滑动摩擦磨损试验参数为法向载荷Fn=2N，往复位移幅值D=2mm，相对运动速度V=2mm/s，运行时间t=1000s，循环次数N=500。试验后应用AmbiosXP2型轮廓仪测量各镀层试验后的磨痕轮廓形貌。表2列出了实验例和比较例各试样100次摩擦循环后的平均摩擦系数，并根据下述标准对磨痕轮廓进行评价〇良好(磨痕深度《8.00ym)A稍微不良(磨痕深度在8.0010.00ym之间)X不良(磨痕深度》10.00ym)(5)镀层附着性能综合评价表2根据下述标准对实验例和比较例各试样的镀层附着性能进行综合评价〇良好(良好0计数在2个以上，稍微不良A最多只有1个)A稍微不良(良好O计数有l个，稍微不良A计数有2个)X不良(不良X计数在2个以上或稍微不良A计数有2个，不良X计数有1个)表2热镀锌钢板性倉l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表2的评价结果可知，本发明将热镀锌工艺过程中钢板的冷却速率提高到7090%，其他工艺不变的条件下得到的热镀锌钢板(实验例)与以往钢板(比较例)相比，镀层的抗脱落性能、抗划性能和耐磨性能显著提高，镀层与基材的附着性能明显改善。权利要求1.热镀锌钢板制造方法，钢板经酸洗、退火后进行热镀锌操作，其特征在于热镀锌操作过程中，钢板进入镀浴时温度为455～465℃，锌锅中镀浴温度为450～460℃，镀浴中Fe含量＜0.03％，镀浴中Al含量0.16～0.18％，机组速度110～120m/min；钢板出锌锅后用风冷进行强制冷却，冷却速率70～90％。2根据权利要求l所述的热镀锌钢板制造方法，其特征在于所述钢板以重量百分比计，含有C:0.030.07%，Mn:0.010.03%，Si:0.190.30%，P:0.0060.019%，S:0.0090.020%，Al:0.020.07%，其余为Fe及微量杂质。3根据权利要求l所述的热镀锌钢板制造方法，其特征在于所述钢板厚度为O.8mm。4根据权利要求l所述的热镀锌钢板制造方法，其特征在于镀锌后锌层重量为1S0195g/r^，锌层表面经过Si&钝化处理。全文摘要本发明属于热镀锌钢板制造领域，所要解决的技术问题是提供一种热镀锌钢板的制造方法，通过热镀锌工艺中控制钢板出锌锅后的冷却速率调整镀层的最优晶粒取向，提高镀层的附着性。该方法具体为钢板经酸洗、退火后进行热镀锌操作；热镀锌操作过程中，入镀浴时钢板温度为455～465℃，锌锅中镀浴温度为450～460℃，镀浴中Fe含量＜0.03％，镀浴中Al含量0.16～0.18％，传送钢板机组速度110～120m/min，钢板出锌锅后用风冷进行强制冷却，冷却速率70～90％。上述工艺条件使钢板与锌镀层之间形成取向优化的Zn(002)晶粒，使镀层的附着性、抗划性、耐磨性明显提高。文档编号C23C2/06GK101323940SQ20081030323公开日2008年12月17日申请日期2008年7月30日优先权日2008年7月30日发明者丹于,周一林,权徐,炜李,杨学高,冰田,程兴德,郑之旺,郭太雄申请人:攀钢集团研究院有限公司;攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司;攀枝花新钢钒股份有限公司