一种屈服强度≥350MPa的电镀锌用冷轧钢板及生产方法与流程

本发明属于金属材料领域，具体涉及一种屈服强度≥350mpa的电镀锌用冷轧钢板及生产方法。
背景技术：
：电镀锌用冷轧钢板主要用于生产电镀锌钢板，电镀锌钢板具有良好的耐腐蚀性、加工性、可焊性和涂漆性，主要用于汽车、家电、电子、轻工业等行业。随着我国汽车、家电、电子行业的迅速发展，我国电镀锌钢板市场呈现供不应求的情况。由于质量因素和制造工艺水平的制约，我国电镀锌钢板产品仍需要大量进口。由于电镀锌工艺的特殊性，要求基板有良好的板型和表面质量。此外，电镀锌产品的镀层薄，对原料表面质量要求比热镀锌产品更高，表面质量需fc表面以上，原材料性能均匀，强度和塑形有很好的匹配，利于冲压成型。技术实现要素：基于以上背景，本发明提供了一种屈服强度≥350mpa的电镀锌用冷轧钢板及生产方法。通过合理的化学成分设计，配合热轧、酸洗、五机架全六辊冷连轧机冷轧、电解脱脂及罩式退火工艺，从电镀锌钢板基础环节控制表面质量和板型，获得性能稳定、板形良好、表面质量良好(fc以上)且屈服强度≥350mpa、抗拉强度≥450mpa、a50延伸率≥30％的电镀锌用冷轧钢板，能够满足电镀锌及后续钝化耐指纹处理的要求。同时本产品能够提高电镀锌钢板的表面质量，保证电镀锌钢板具有良好板型。本发明采取的技术方案为：一种屈服强度≥250mpa的电镀锌用冷轧钢板，包括以下化学成分及重量百分比为：c：0.10％～0.16％、si≤0.030％、mn：0.9％～1.1％、p≤0.015％、s≤0.010％、al：0.020％～0.060％、ti：0.025％～0.045％、n≤0.0050％，余量为铁及不可避免的杂质。进一步地，所述化学成分及重量百分比优选为c：0.12％～0.15％、si：0.005～0.015％、mn：0.96％～1.08％、p≤0.012％、s≤0.009％、al：0.032％～0.050％、ti：0.030％～0.040％、n≤0.0045％，余量为铁及不可避免的杂质。各化学元素的作用如下：碳(c)：c是提高强度最经济且最有效的固溶强化元素，c含量增加，强度增加，但钢的塑性和成形性降低。因此从经济性和综合性能考虑，本发明中c百分含量控制范围为0.10％～0.16％。硅(si)：si含量过高，钢板表面氧化铁皮不易去除，表面容易形成由于氧化物压入而产生的微裂纹，同时硅的氧化物阻碍电镀锌反应的发生，影响电镀锌钢板表面质量，因此本发明中si百分含量控制范围为≤0.030％。锰(mn)：mn能降低奥氏体转变成铁素体的相变温度，有利于细化铁素体晶粒；但mn含量过高，铸坯在连铸过程中mn偏析程度增大，钢板厚度中心部位易形成珠光体或贝氏体带状组织，对于高强度钢这种带状组织易导致分层缺陷；同时也是疲劳破坏的裂纹起源点，对塑性、焊接性能、疲劳性能和电镀锌表面质量都不利，综合考虑，本发明中mn百分含量控制范围为0.9％～1.1％。磷(p)：p在γ-fe和α-fe中的扩散速度小，易形成偏析，对钢板成形性能、低温冲击韧性、焊接性能不利，因此尽量将钢中p百分含量控制在0.015％以下。硫(s)：s在通常情况下也是有害元素，使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹，影响电镀锌冷轧板表面质量，要求s含量尽可能低，因此本发明尽量将钢种的s百分含量控制在0.010％以下。铝(al)：al作为主要脱氧剂，同时铝对细化晶粒也有一定作用。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。本发明控制al百分含量控制范围为0.020％～0.060％。钛(ti)：ti是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力，提高钢的强度，改善焊接性能。本发明控制ti百分含量控制在0.025～0.045％。氮(n)：n能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。本发明将钢种的n百分含量控制在0.0050％以下。本发明还提供了所述的冷轧钢板的生产方法，所述生产方法包括以下工艺步骤：铁水预处理--转炉冶炼--合金微调站--rh炉精炼--连铸--热轧--酸洗--冷轧--电解脱脂--罩式退火--平整。所述铁水预处理工艺中，要求前扒渣和后扒渣，以降低硫含量，提高钢水纯净度。所述转炉冶炼工艺中，不加生铁、渣钢；采用自循环废钢出钢，强化转炉脱磷，加强挡渣操作；出钢过程加石灰，不进行脱氧，进一步提高钢水洁净度。所述合金微调站工艺中，进行钢包顶渣改质，减少钢中al2o3夹杂。所述rh炉精炼工艺中，rh采用轻处理工艺，如需吹氧，则根据温度和氧位在前中期吹入氧气；破空前保证净循环时间不小于6min，减少夹杂物生成。所述连铸工艺中，中包目标温度控制在液相线温度以上20～40℃。钢水温度过高，①结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④中心偏析加重，易产生中心线裂纹。钢水温度过低，①容易发生水口堵塞，浇铸中断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯质量。所述热轧工艺中，铸坯出炉温度控制在1180℃～1200℃，在炉时间180min～240min，终轧温度控制在850℃～900℃，卷取温度控制在620℃～670℃，出炉温度过低，不能保证终轧温度，出炉温度过高，轧制时氧化铁皮压入严重，在炉时间过短，晶粒不均匀，在炉时间过长，表面氧化铁皮多，卷取温度过高或过低，会导致冷轧成品的力学性能难以保证。进一步地，所述热轧工艺中，热轧粗轧出入口高压除鳞，热轧精轧入口投入边部加热器，精轧出入口高压除鳞水全开，减少热轧表面氧化铁压入，使成品的表面质量在fc，甚至fd以上。热轧卷凸度c40控制在0～0.060mm，楔形控制在0～0.030mm，减小成品的同板差。所述酸洗工艺中，酸液温度控制在65～75℃，1#酸槽游离酸浓度控制在50～80g/l，2#酸槽游离酸浓度控制在80～120g/l，3#酸槽游离酸浓度控制在120～160g/l，酸洗速度80～220m/min。以上参数的设置可以防止欠酸洗和过酸洗。所述冷轧工艺中，采用五机架全六辊冷连轧，冷轧总压下率控制在≥60％～75％，压下率过低，产品塑性应变比偏低，压下率过高，轧机轧制力大，轧辊有断裂风险。所述电解脱脂工艺中，脱脂液温度控制在45～75℃，脱脂液ph≥9.5，脱脂液温度过低，清洗效率低，脱脂液温度过高，增加能源消耗，且存在安全隐患，脱脂液ph值过低，清洗效果差。所述罩式退火工艺中，冷点温度控制在600～640℃，均热退火时间8～12h，温度过高或过低，均会导致成品的力学性能难以保证。所述平整工艺中，平整延伸率控制在0.6～1.0％，平整延伸率过低，产品板型差，平整延伸率过高，产品力学性能中延伸率偏低。本发明通过精确控制钢中的成分，并通过热轧、酸洗、五机架全六辊冷连轧、电解脱脂及罩式退火、平整工序生产电镀锌用冷轧钢板。在热轧精轧入口投入边部加热器使带钢宽度方向上组织更均匀，退火温度的准确控制使钢板表面及心部组织均匀，从而使钢板性能更稳定。炼钢控制夹杂物，加热炉温度与在炉时间配合，热轧轧机出入口高压水除磷减少热轧表面氧化铁压入，使成品的表面质量在fc，甚至fd以上。按此方法生产的冷轧钢板，力学性能的屈服强度屈服强度≥350mpa、抗拉强度≥450mpa、a50延伸率≥30％，有良好的板型和表面质量，表面质量的级别为fc以上，能够满足电镀锌及后续钝化耐指纹处理要求。附图说明图1为实施例1得到的冷轧钢板电镀锌前的宏观图片；图2为实施例1得到的冷轧钢板电镀锌后的宏观图片；图3为实施例1得到的冷轧钢板的金相组织照片。具体实施方式一种屈服强度≥350mpa的电镀锌用冷轧钢板，包括以下化学成分及重量百分比为：c：0.10％～0.16％、si≤0.030％、mn：0.9％～1.1％、p≤0.015％、s≤0.010％、al：0.020％～0.060％、ti：0.025％～0.045％、n≤0.0050％，余量为铁及不可避免的杂质。其制备方法为：1)铁水预处理：要求前扒渣和后扒渣。2)转炉冶炼：不加生铁、渣钢；采用自循环废钢出钢，强化转炉脱磷，加强挡渣操作；出钢过程加石灰，不进行脱氧。3)合金微调站：进行钢包顶渣改质。4)rh炉精炼：rh采用请处理工艺，如需吹氧，则根据温度和氧位在前中期吹入氧气；破空前保证净循环时间不小于6min。5)连铸：中包目标温度控制在液相线温度以上20～40℃。6)铸坯扒皮，铸坯出炉温度控制在1180℃～1200℃，在炉时间180min～240min。7)热轧粗轧出入口高压除鳞，热轧精轧入口投入边部加热器，精轧出入口高压除鳞水全开。8)终轧温度控制在850℃～900℃。9)后段层流冷却，卷取温度控制在620℃～670℃。10)热轧卷凸度c40控制在0～0.060mm，楔形控制在0～0.030mm。11)酸洗过程中酸液温度控制在65～75℃，1#酸槽游离酸浓度控制在50～80g/l，2#酸槽游离酸浓度控制在80～120g/l，3#酸槽游离酸浓度控制在120～160g/l，酸洗速度80～220m/min；12)冷轧总压下率控制在60％～75％。13)电解脱脂：脱脂液温度控制在45～75℃，脱脂液ph≥9.5。14)罩式退火：冷点温度控制在600～640℃。均热退火时间8～12h。15)平整：平整延伸率控制在0.6～1.0％。下面通过实施例1～3、比较例1～3及附图1～3对本发明进行详细说明。各实施例和比较例中冷轧钢板的化学成分件表1：表1csimnpsalstin实施例10.1070.0151.040.0120.0090.0250.0440.0014实施例20.1580.0070.920.0100.0040.0580.0320.0028实施例30.1210.0051.080.0030.0080.0490.0270.0045比较例10.800.0400.820.0200.0150.0150.0180.005比较例20.180.0501.350.0200.0150.0820.0520.005比较例30.1070.0151.040.0120.0090.0250.0440.0014钢水连铸后，经过热轧、酸洗、五机架全六辊冷连轧机冷轧，再进行电解脱脂、罩式退火、平整，生产出屈服强度≥350mpa电镀锌用冷轧钢板，其主要工艺参数见表2。表2各实施例及比较例中的生产工艺参数表3各实施例及比较例中的产品力学性能屈服强度mpa抗拉强度mpaa50延伸率％表面质量实施例137547236.5fc实施例240649435.0fc实施例339249335.5fc比较例130039528.0fb比较例228338230.5fa比较例329336527.0fb从图1～图2可以看出，电镀锌前后板面均质量良好。图3表明，经以上工艺步骤得到的电镀锌用冷轧钢板组织主要为铁素体+碳化物，晶粒度为10.5～11.5级，组织均匀。从表3可以看出，根据本发明公开的方法生产出的电镀锌用钢板，厚度规格为0.3-3.0mm，其屈服强度≥350mpa，抗拉强度≥450mpa、a50延伸率≥30％，能够满足结构件对强度和成型性能的要求，有良好的板型和表面质量(fc以上)，可满足电镀锌及后续耐指纹处理要求。上述参照实施例对一种屈服强度≥350mpa的电镀锌用冷轧钢板及生产方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。当前第1页12