一種單面鍍層鋼板生產方法及其單面鍍層鋼板的製作方法
2023-05-26 17:27:31
專利名稱：一種單面鍍層鋼板生產方法及其單面鍍層鋼板的製作方法
技術領域：
本發明屬於噴塗及熱鍍技術領域，特別涉及一種單面鍍層鋼板的生產方法及其 單面鍍層鋼板。
背景技術：
目前，獲得板帶鋼的金屬防護鍍層的實用高效技術，採用熔融金屬熱鍍的連續 生產方法，獲得的鍍層是雙面的。但是在某些領域的應用中，單面鍍層就可以滿足要 求，甚至只要求是單面鍍層，如在一些特殊要求的使用條件下，就必須使用單面鍍鋁 板。在這種情況下，如何實用高效的獲得單面鍍層鋼板就尤為重要現有的專利技術有以下幾種方式第一種，如CN88102919A、CN101338433A,將雙層板帶卷送入常規的連續鍍
層機組，獲得鍍層後，將板帶切邊、分卷，獲得單面鍍層。此方法的優點是可以利用現 有的鍍層機組，但是存在的問題是如何將板帶做成雙層，且必須保證在鍍覆過程中熔融 鍍液不進入夾層，同時保證帶鋼板型及鍍覆質量良好。第二種，如CN 1912169A等所公布的，在進行鍍覆處理之前，對帶鋼表面進行 特殊處理將鋼板的一面塗上一層耐酸物質、特殊塗料等，保證在帶鋼浸入熔融鍍液時 不與鋼板表面發生反應，從而得到單面鍍層鋼板。此方法的優點是簡單易行，缺點是如 何保證塗敷耐酸物質、特殊塗料的一面在工藝全過程中的完整性，另外，塗敷物質可能 汙染熔融鍍液，鍍後塗敷物質的清除也是一個問題。還有一種方法就是將帶鋼半包裹在一個較大的鍍輥上，將鍍輥浸入鍍液一定深 度，從而獲得單面鍍層。但是這種方法要求鋼板與鍍輥的接觸面必須沒有縫隙，在實際 生產中很難做到。
發明內容
為了克服上述缺陷，本發明所要解決的問題提供一種實用高效的、易於工業化 的單面鍍層鋼板生產方法及其單面鍍層鋼板。本發明的具體步驟如下1、在連續生產線上，先對鋼板進行清洗、利用連續退火爐或噴砂等方法進行表 面活化處理；對鋼板的清洗處理主要目的是除去鋼板表面的殘油、汙物、鐵粉等，清洗方法 可以鹼洗，也可以電解清洗。鋼板的表面活化處理通常是在氮氫混合氣氛下進行退火處理，目的是還原鋼板 表面的氧化層，得到活性表面；如果需要提高鋼板表面的粗糙度，可以進行噴砂處理， 噴砂處理後可以進行退火處理，也可以不進行退火處理得到活性表面； 2、用冷噴塗處理設備對鋼板進行單面冷噴塗；
鋼板的單面冷噴塗處理設備採用的是超音速冷氣動力噴塗設備，該設備採用高 壓氣體為動力，在金屬或合金粉末熔點溫度以下，將其加速到超音速狀態，噴塗於鋼板 表面，得到單面塗層；所用高壓氣體可以是壓縮空氣，也可以是氮氣、氬氣或其混合氣 體，氣體壓力要求為Ι-lOMPa，低於IMPa不能滿足冷噴塗的要求，高於10個MPa對設 備的要求較高。塗層厚度依要求通過調整鋼帶運行速度及送粉量確定。冷噴塗所用粉 末依要求而定，可以是金屬粉末，如鋁粉、鋅粉、錫粉、銅粉等，也可以是金屬合金 粉末，如鋁鋅合金粉末、鋅鎂合金粉末、鋁鎂合金粉末等。粉末的直徑為100納米至 50微米，鍍層厚度較小時，選擇直徑較小的粉末，鍍層要求較厚時，選擇直徑較大的粉 末。3、接著在連續退火爐中保護氣氛下進行熱處理，加熱溫度控制在塗層熔點溫度 上下100°C範圍內，但不得大於900°C，加熱時間為3 60秒；加熱溫度過高，容易使鍍層流動性增加而向下流淌，加熱溫度過低鍍層與基體 之間的擴散不易進行，鍍層與基體的結合力不能保證。但對於熔點高於鋼板的塗層，如 銅，加熱溫度不得大於900°C，以保證鋼的強度滿足連續生產線的需要。鍍層在加熱冷卻 的過程中完成鍍層與基體之間的擴散，形成了結合力好的鍍層鋼板，且由於加熱時間較 短，合金層較薄，得到的單面鍍層鋼板韌性較好。4、加熱後立即在連續退火爐中冷卻至室溫，得到單面鍍層鋼板；5、若需要對鍍層厚度進行進一步的控制，可以將噴塗後的鋼板加熱到塗層熔點 以上50 100°C之間，利用氣刀對其進行厚度進行控制。加熱溫度低於熔點以上50°C，鍍液流動性不好，鍍層厚度不易控制；加熱溫度 高於熔點以上100°c，鍍液流動性太強，鍍層厚度也不易控制，且溫度過高，鋼板與鍍層 之間的反應過於強烈，生成的合金層較厚。依要求的不同，可以選擇或不選擇對上述單面鍍層鋼板進行平整、拉矯、鈍化 處理。平整可以提高鍍層的表面質量，同時也可以提高鍍層的緻密度。拉矯可以提高板 型，鈍化提高防腐蝕性能。本發明的單面鍍層鋼板生產方法實用高效、易於工業化，該方法可以獲得較厚 的鍍層(5 1000微米)，生成的合金層較薄(小於3微米)，韌性較好，且適用於多種
金屬及合金。
具體實施例方式下面對本發明的具體實施方式
作進一步說明實施例1 單面鍍鋁鋼板在連續生產線上，先對鋼板進行鹼液清洗，活化方式為在連續退火爐中在95% ^^25%壓還原性保護氣氛退火；而後用超音速冷氣動力噴塗設備進行單面冷噴塗，噴塗 所用粉末為鋁粉，粉末溫度為室溫，直徑5微米，噴塗所用氣體為氮氣，壓力為3MPa， 得到厚度為50微米的單面塗層鋼板；接著在連續退火爐中在95%N25%H2還原性保護氣 氛下進行熱處理，熱處理溫度為700°C，時間3秒，立即以大於10°C/s的速度快速冷卻 得到結合性能良好的單面鍍層鋼板；而後對鋼板進行平整、拉矯、鈍化處理。
實施例2 單面鍍鋅鋼板在連續生產線上，先對鋼板進行鹼液清洗，活化方式為在連續退火爐中在95% 風5%壓還原性保護氣氛退火；而後用超音速冷氣動力噴塗設備進行單面冷噴塗，噴 塗所用粉末為鋅粉，粉末溫度為室溫，直徑25微米，噴塗所用氣體為氮氣，壓力為 5MPa,得到厚度為100微米的單面塗層鋼板；接著在連續退火爐中在95% N25% H2還原 性保護氣氛下進行熱處理，熱處理溫度為470°C，時間5秒，立即以大於10°C/S的速度 快冷得到結合性能良好的單面鍍層鋼板；而後對鋼板進行平整、拉矯、鈍化處理。實施例3 單面鍍鋁鋅(55%A143.4% Znl.6% Si)鋼板在連續生產線上，先對鋼板進行電解清洗，活化方式為在連續退火爐中在70% ^^230%壓還原性保護氣氛退火；而後用超音速冷氣動力噴塗設備進行單面冷噴塗，噴塗 所用粉末為鋁鋅(55% A143.4% Znl.6% Si)合金粉，粉末溫度為200°C，直徑45微米， 噴塗所用氣體為90%氮氣10%氦氣混合氣體，壓力為8MPa，得到厚度為200微米的單面 塗層鋼板；接著在連續退火爐中在95% N25% H2還原性保護氣氛下進行熱處理，熱處理 溫度為600°C，時間8秒，而後利用氣刀進行鍍層厚度控制，獲得鍍層厚度為20微米的鋁 鋅鍍層，立即以大於15°C/s的速度快冷得到結合性能良好的單面鍍層鋼板；而後對鋼板 進行平整、拉矯、鈍化處理。實施例4 單面鍍鋅鋁(95% Zn5% Al)鋼板在連續生產線上，先對鋼板進行電解清洗，活化方式為在連續退火爐中在90% N2IO% H2還原性保護氣氛退火；而後用超音速冷氣動力噴塗設備進行單面冷噴塗，噴塗 所用粉末為鋅鋁(Zn5% Al)合金粉，粉末溫度為100°C，直徑1微米，噴塗所用氣體為 90%氮氣10%氦氣混合氣體，壓力為1.5MPa，得到厚度為20微米的單面塗層鋼板；接 著在連續退火爐中在95% N25% H2還原性保護氣氛下進行熱處理，熱處理溫度為470°C， 時間6秒，獲得鍍層厚度為20微米的鋁鋅鍍層，立即以大於10°C/s的速度快冷得到結合 性能良好的單面鍍層鋼板；而後對鋼板進行平整、拉矯、鈍化處理。實施例5 單面鍍鋅鋁鎂(92% Zn5% A13% Mg)鋼板在連續生產線上，先對鋼板進行電解清洗，活化方式為在連續退火爐中在90% N2IO% H2還原性保護氣氛退火；而後用超音速冷氣動力噴塗設備進行單面冷噴塗，噴塗 所用粉末為鋅鋁鎂(Zn5% A13%Mg)合金粉，粉末溫度為100°C，直徑10微米，噴塗所 用氣體為90%氮氣10%氦氣混合氣體，壓力為3.SMPa，得到厚度為50微米的單面塗層 鋼板；接著在連續退火爐中在95% N25% H2還原性保護氣氛下進行熱處理，熱處理溫度 為480°C，時間10秒，而後利用氣刀進行鍍層厚度控制，獲得鍍層厚度為20微米的鋁鋅 鍍層，立即以大於20°C /s的速度快冷得到結合性能良好的單面鍍層鋼板。實施例6 單面鍍銅鋼板在連續生產線上，先對鋼板進行電解清洗，活化方式為噴砂再加在連續退火爐中在90%N2IO^H2還原性保護氣氛退火；而後用超音速冷氣動力噴塗設備進行單面冷噴 塗，噴塗所用粉末為純銅粉，粉末溫度為400°C，直徑30微米，噴塗所用氣體為90%氮 氣10%氦氣混合氣體，壓力為6.5MPa，得到厚度為400微米的單面塗層鋼板；接著在連 續退火爐中在95% N25% H2還原性保護氣氛下進行熱處理，熱處理溫度為800°C，時間 30秒，獲得鍍層厚度 為400微米的鋁鋅鍍層，立即以大於15°C/s的速度快冷得到結合性 能良好的單面鍍層鋼板。
權利要求
1.一種單面鍍層鋼板生產方法，包括先對鋼板進行清洗、表面活化處理，其特徵在 於用冷噴塗處理設備對鋼板進行單面冷噴塗；接著將噴塗後的鋼板在連續退火爐中保 護氣氛下，在塗層熔點溫度上下100°c範圍內進行熱處理，加熱時間為3 60秒，加熱後 立即在連續退火爐中冷卻至室溫。
2.根據權利要求1所述的單面鍍層鋼板生產方法，其特徵在於所述的噴塗後的鋼 板在連續退火爐中加熱到塗層熔點以上50 100°C之間，利用氣刀對塗層進行厚度進行 控制。
3.根據權利要求1所述的單面鍍層鋼板生產方法，其特徵在於所述的冷噴塗處理 設備是超音速冷氣動力噴塗設備，氣體壓力要求為1-lOMPa。
4.根據權利要求1所述的單面鍍層鋼板生產方法，其特徵在於所述的冷噴塗所用 粉末是金屬粉末或金屬合金粉末。
5.一種根據權利要求1 4中任意一項所述方法生產的單面鍍層鋼板，其特徵在於 鍍層厚度為5 1000微米，合金層厚度小於3微米。
全文摘要
本發明公開一種單面鍍層鋼板的生產方法及其單面鍍層鋼板，包括先對鋼板進行清洗、表面活化處理，其特徵在於用冷噴塗處理設備對鋼板進行單面冷噴塗；接著將噴塗後的鋼板在連續退火爐中保護氣氛下，在塗層熔點溫度上下100℃範圍內進行熱處理，加熱時間為3～60秒，加熱後立即在連續退火爐中冷卻至室溫。得到的單面鍍層鋼板，鍍層為多種金屬或合金，鍍層厚度為5～1000微米，合金層厚度小於3微米。該生產方法實用高效、易於工業化。
文檔編號C23C24/00GK102021586SQ20091018745
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月15日 優先權日2009年9月15日
發明者呂家舜, 李鋒 申請人:鞍鋼股份有限公司