一种受限空间用超薄高性能Zn-Ni-Cr复合镀层捆带的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种捆带的生产方法，具体地属于一种受限空间用超薄高性能 Zn-Ni-Cr复合镀层捆带的生产方法。
【背景技术】
[0002] 高性能捆带是一种具有高附加值和广阔市场前景的冷轧深加工产品，主要用于极 端工作环境或对非常规物品进行捆扎包装，一般应同时具有优良的力学性能、耐蚀性能、耐 磨性能和耐热性能。
[0003] 市面上常见的高性能捆带主要存在两个问题：一是为获得良好的使用性能，往往 在原料钢种中添加大量的他，、11、(>、附、]\1〇等合金元素，导致原料成本大幅上升，冶炼和 轧制难度也成倍增加。二是产品厚度一般不低于1.0 _，尺寸较大、强度较高，只适用于比 较开阔的工作环境和体积硕大的物品。
[0004] 但是，对于捆扎诸如家用电烤箱、电磁炉、滚筒洗衣机、分体式空调等受限空间内 的零部件时，上述大尺寸、高强度的高性能捆带就无能为力，这是因为其容易破坏工作环 境，只有力学性能适中的超薄高性能捆带才可能满足需要。
[0005] 中国专利公开号为CN104018093A的文献，其公开了一种高性能冷轧捆带的生 产方法。原料钢种采用如下成分设计：C:0. 10~0. 15%，Mn:0. 50~1. 10%，Si:彡0. 010%，P：彡 0? 010%，S: ^ 0. 010%,Cr：0. 60-1. 20%,Ni：0. 80~1. 30%,RE：0. 10~0. 30%,Als： 0. 050~0. 080%。通过二次冷轧+二次退火工艺生产出1. 3mm厚抗拉强度彡1000MPa的高 性能冷轧捆带，产品的力学性能、耐蚀性能、耐磨性能及高温抗氧化性能良好。但是，原料钢 种添加了大量的Cr、Ni和RE等合金元素，导致原料成本和工艺难度大幅上升。同时，由于 原料是热轧酸洗卷，采用二次冷轧+二次退火工艺，延长了工艺流程，降低了工作效率。此 外，产品厚度为1. 3mm，完全无法适用于受限空间的作业环境。
[0006] 通过对现有技术进行分析，本发明认为如果以高性价比的碳素钢作为原料钢种， 采用合适的轧制工艺，并通过连续电镀工艺，使捆带表面形成具有高性能的复合镀层，就有 可能生产出满足受限空间内进行捆扎包装需要的捆带，解决当前该技术领域存在的问题。
【发明内容】
[0007] 本发明针对现有技术的不足，提供一种具有超薄厚度、适当力学性能、优良耐蚀性 能、耐磨性能和高温抗氧化性能的Zn-Ni-Cr复合镀层捆带及生产方法，以满足受限空间内 进行捆扎包装的需要。
[0008] 本申请为了实现上述目的，进行了大量的试验及分析，经过优化选择，采用Q235B 冷轧钢板作为原料坯，并通过连续分段电镀Zn、Ni、Cr的工艺进行生产。之所以这样选择， 是因为：一方面，以碳素钢Q235B的冷轧钢板替代通常的热轧酸洗卷作为原料坯，通过一次 冷轧+ -次退火工艺生产冷轧原料，既可以保证产品的力学性能，又可以缩短工艺流程，降 低原料成本。另一方面，在捆带基材上先电镀Zn，再电镀Ni，最后电镀Cr，以生成有一定厚 度、附着力强、均匀致密的Zn-Ni-Cr复合镀层。这里，用较薄的Ni-Cr镀层来替代原料钢种 中添加的大量Ni和Cr，在能保证产品使用性能的前提下，大幅减少合金用量，降低生产成 本。同时，与传统的Cu-Ni-Cr复合镀层相比，用Zn来替代Cu作为镀层基底。由于Zn和Ni 之间的结合力较强，可以解决因Cu易氧化而导致镀层稳定性差的问题，并且可以增强基材 的耐蚀性能。
[0009] 实现上述目的的措施： 一种受限空间用超薄高性能Zn-Ni-Cr复合镀层捆带的生产方法，其步骤： 1) 进行冷轧： A、 采用常规的Q235B冷轧钢板作为原料坯，钢板厚度为1. 2±0. 1mm; B、 冷轧原料坯进行7道次冷轧轧制，控制总压下率为85~90%，最终冷轧原料厚度为 0. 15 + 0. 01mm； C、 进行常规脱脂； D、 进行退火，退火温度为680~720 °C，保温时间为10~20min; 2) 进行制带： A、 脱脂冷轧原料开卷后进行分条及去毛刺； B、 进行电镀Zn，在常温条件下采用211(：12酸性镀液进行，[ZnCl2]为2~4mol/L，电流密 度为 1~2A/dm2; C、 进行第一次水洗，并将钢带表面烘干至无水分； D、 进行电镀Ni，在常温条件下采用附(：12酸性镀液进行，[NiCl2]为3~5mol/L，电流密 度为 0? 5~1. 5A/dm2; E、 进行第二次水洗，并将钢带表面烘干至无水分； F、 进行电镀Cr，在常温条件下采用〇03酸性镀液进行，[Cr03]为1~2mol/L，电流密度 为 5~15A/dm2; G、 进行第三次水洗，并将钢带表面烘干至无水分； H、 进行常规卷取。
[0010]本发明的主要创新之处在于：一方面，以碳素钢Q235B的冷轧钢板替代通常的热 轧酸洗卷作为原料坯，通过一次冷轧+ -次退火工艺生产冷轧原料，以缩短工艺流程，降低 原料成本。另一方面，在捆带基材上先电镀Zn，再电镀Ni，最后电镀Cr，以生成有一定厚度、 附着力强、均匀致密的Zn-Ni-Cr复合镀层。这里，用较薄的Ni-Cr镀层来替代原料钢种中 添加的大量Ni和Cr，在能保证产品使用性能的前提下，大幅减少合金用量，降低生产成本。 同时，与传统的Cu-Ni-Cr复合镀层相比，用Zn来替代Cu作为镀层基底。由于Zn和Ni之 间的结合力较强，可以解决因Cu易氧化而导致镀层稳定性差的问题，并且可以增强基材的 耐蚀性能。
[0011] 按照本发明所提出的原料钢种及工艺进行生产，生产的产品的厚度为〇. 15mm，抗 拉强度为840~870MPa，延伸率为8. 5~9. 5%。表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为 5~7Mm的Zn-Ni-Cr复合镀层。产品的表面硬度值为60~65HRC，反复擦拭1000次后，镀层 厚度损失率不超过1%，耐磨性能良好。置于室内大气环境下900天后，腐蚀面积不超过1%， 耐蚀性能良好。置于400~450 °C高温环境下240h后，表面硬度值变化率不超过1%，耐 热性能良好。产品性能完全满足受限空间内进行捆扎包装的需要。
【具体实施方式】
[0012] 下面对本发明予以详细描述： 表1为本发明各实施例及对比例的冷轧及退火工艺参数列表； 表2为本发明各实施例及对比例的制带工艺参数列表； 表3为本发明各实施例及对比例的力学性能和耐磨性能列表； 表4为本发明各实施例及对比例的耐蚀性能和耐热性能列表。
[0013] 本发明各实施例按照以下步骤生产： 1) 进行冷轧： A、 采用常规的Q235B冷轧钢板作为原料坯，钢板厚度为1. 2±0. 1mm; B、 冷轧原料坯进行7道次冷轧轧制，控制总压下率为85~90%，最终冷轧原料厚度为 0. 15 + 0. 01mm； C、 进行常规脱脂； D、 进行退火，退火温度为680~720 °C，保温时间为10~20min; 2) 进行制带： A、 脱脂冷轧原料开卷后进行分条及去毛刺； B、 进行电镀Zn，在常温条件下采用211(：12酸性镀液进行，[ZnCl2]为2~4mol/L，电流密 度为 1~2A/dm2; C、 进行第一次水洗，并将钢带表面烘干至无水分； D、 进行电镀Ni，在常温条件下采用附(：12酸性镀液进行，[NiCl2]为3~5mol/L，电流密 度为 0? 5~1. 5A/dm2; E、 进行第二次水洗，并将钢带表面烘干至无水分； F、 进行电镀Cr，在常温条件下采用〇03酸性镀液进行，[Cr03]为1~2mol/L，电流密度 为 5~15A/dm2; G、 进行第三次水洗，并将钢带表面烘干至无水分； H、 进行常规卷取。
[0014] 表1本发明各实施例及对比例的冷轧及退火工艺参数
【主权项】
1. 一种受限空间用超薄高性能Zn-Ni-Cr复合镀层捆带的生产方法，其步骤： 1) 进行冷轧： A、 采用常规的Q235B冷轧钢板作为原料坯，钢板厚度为I. 2±0.Imm; B、 冷轧原料坯进行7道次冷轧轧制，控制总压下率为85~90%，最终冷轧原料厚度为 0. 15 + 0. 01mm； C、 进行常规脱脂； D、 进行退火，退火温度为680~720 °C，保温时间为10~20min; 2) 进行制带： A、 脱脂冷轧原料开卷后进行分条及去毛刺； B、 进行电镀Zn，在常温条件下采用211(：12酸性镀液进行，[ZnCl2]为2~4mol/L，电流密 度为 1~2A/dm2; C、 进行第一次水洗，并将钢带表面烘干至无水分； D、 进行电镀Ni，在常温条件下采用附(：12酸性镀液进行，[NiCl2]为3~5mol/L，电流密 度为 0? 5~1. 5A/dm2; E、 进行第二次水洗，并将钢带表面烘干至无水分； F、 进行电镀Cr，在常温条件下采用〇03酸性镀液进行，[CrO3]为1~2mol/L，电流密度 为 5~15A/dm2; G、 进行第三次水洗，并将钢带表面烘干至无水分； H、 进行常规卷取。
【专利摘要】一种受限空间用超薄高性能Zn-Ni-Cr复合镀层捆带的生产步骤：冷轧、常规脱脂及退火；制带：开卷后分条并去毛刺；常温条件下电镀Zn；第一次水洗并烘干；常温条件下电镀Ni；第二次水洗并烘干；常温条件下电镀Cr；第三次水洗并烘干；常规卷取。本发明产生产的品厚度0.15mm，抗拉强度为840~870MPa，延伸率为8.5~9.5%。表面生成了一层均匀致密、附着力强的Zn-Ni-Cr复合镀层。产品表面硬度为60~65HRC，反复擦拭1000次后，镀层厚度损失率不超过1%；室内大气环境下900天后腐蚀面积不超过1%；置于400~450°C高温环境下240h后，表面硬度变化率不超过1%。
【IPC分类】C25D7-06, C21D8-02, C25D5-14
【公开号】CN104790005
【申请号】CN201510110532
【发明人】黄菲, 陶军晖, 张兆丽, 何振华, 吴远东
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月13日