一種鋼板和鍍鋅鋼板及其製備方法
2023-04-27 10:16:21 1
專利名稱：一種鋼板和鍍鋅鋼板及其製備方法
技術領域：
本發明涉及鋼鐵冶金領域，具體地，涉及一種製備鋼板的方法，該方法製備得到的鋼板和一種鍍鋅鋼板。
背景技術：
鍍鋅鋼板是國內外鋼鐵冶金企業的主導品種之一，是重要的建築用鍍層產品和結構用彩塗板的主要原料。鍍鋅鋼板要求具有較高的強度和可加工性，以適用於所需要的場合。CN102119235A公開了一種高強度鍍鋅鋼板，其含有C :0. 0005-0. 0040 %、Si:0. 1-1.0%、 Mn 1. 0-2. 5 %、P 0. 01-0. 20 %、S ≤0.015 %、Al :0. 01—0. 10%、
N :0. 005-0. 0070 %、T1:0. 010-0. 080 %、B :0. 005-0. 0020 %、Cu :0. 05-0. 50%、 Ni 0. 03-0. 50%，其餘由Fe和不可避免的雜質構成；其製備方法為將具有上述化學組成的鋼坯加熱到1100°C以上進行粗軋，並隨後進行精軋，精軋的終軋溫度為950°C以下，並且在550-680°C下進行卷取，酸洗後進行冷軋，之後在700-850℃退火30秒以上，然後實施熱鍍鋅。但是，實驗證明，上述鍍鋅鋼板的強度和可加工性仍然不高。
發明內容
本發明的目的是現有的鍍鋅鋼板的強度和可加工性不高，提供一種強度和可加工性更高的鋼板和鍍鋅鋼板及其製備方法。本發明提供了一種製備鋼板的方法，該方法包括將鋼坯依次進行加熱、粗軋、熱卷、精軋、冷卻、卷取、冷軋和退火；所述精軋的終軋溫度為900-950°C，所述卷取的溫度為550-650℃ ;所述冷卻包括第一段冷卻和第二段冷卻，所述第一段冷卻以40-50°C /s的冷卻速度進行，以將溫度從所述精軋的終軋溫度降至750-800°C ;所述第二段冷卻以10-20°C /s的冷卻速度進行，以將溫度從750-800°C降至所述卷取的溫度。本發明還提供了根據上述製備鋼板的方法製備的鋼板。本發明還提供了一種鍍鋅鋼板，該鍍鋅鋼板包括如上所述的鋼板和附著在如上所述的鋼板上的鋅鍍層。通過上述技術方案，按照國家標準中規定的方法測定，本發明得到的鍍鋅鋼板的力學性能達到ReL≥180MPa, Rm≥350MPa, A80nm≥33. 0%,n≥1.9, r≥1.0的要求，因而具有更高的強度和可加工性。本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式
部分予以詳細說明。
附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中
圖1是實施例1得到的鋼板的金相組織的顯微照片。圖2是實施例2得到的鋼板的金相組織的顯微照片。圖3是實施例3得到的鋼板的金相組織的顯微照片。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。此處所描述的具體實施方式
僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。本發明提供了一種製備鋼板的方法，該方法包括將鋼坯依次進行加熱、粗軋、熱卷、精軋、冷卻、卷取、冷軋和退火；所述精軋的終軋溫度為900-950°C，所述卷取的溫度為550-6500C ;所述冷卻包括第一段冷卻和第二段冷卻，所述第一段冷卻以40-50°C /s的冷卻速度進行，以將溫度從所述精軋的終軋溫度降至750-800°C ;所述第二段冷卻以10-20°C /s的冷卻速度進行，以將溫度從750-800°C降至所述卷取的溫度。根據本發明的製備鋼板的方法，其中，所述鋼坯中各種合金元素以及雜質的含量可以按照常規的無間隙原子鋼(IF鋼)的標準進行控制，例如，碳的含量不大於0.006重量％，錳的含量為0. 15-2. 5重量％，磷的含量不大於0. 20重量％，鋁的含量為0. 010-0. 10重量％，鈦的含量為0. 003-0. 080重量％，鈮的含量為0. 010-0. 070重量％，鐵和雜質的含量為餘量。其中，所述鋼坯中各種合金元素以及雜質的含量是指按照國家標準測得的數值。此外，達到所需的各種合金元素以及雜質的含量範圍的方式可以通過本領域常規的冶煉鋼水和澆注鋼坯所用的原材料、設備和操作實現，本發明沒有特別的要求，例如可以經過轉爐冶煉、LF爐Ca處理和RH脫碳製備鋼水，而後澆注得到鋼坯。其中，為了進一步提高所述製備鋼板的方法得到的鋼板的強度和可加工性，優選使用具有以下合金元素和雜質的含量範圍的鋼坯所述鋼坯中，以所述鋼坯的總重量為基準，碳的含量不大於0. 00 6重量％，錳的含量為0. 15-0. 50重量％，磷的含量為0. 010-0. 070重量％，鋁的含量為0. 010-0. 080重量％，鈦的含量為0. 003-0. 050重量％，鈮的含量為0. 010-0. 070重量％，鐵和雜質的含量為餘量。其中，所述雜質是指期望在所述鋼坯中含量儘可能少的元素。由於去除雜質的難度大和成本高的原因，典型地，所述鋼坯中，所述雜質的總含量不高於0.1重量％。其中，所述雜質可以包括矽、硫和氮中的至少一種。為了進一步提高所述製備鋼板的方法得到的鋼板的強度和可加工性，優選地，矽的含量不高於0. 05重量％。硫的含量不高於0.015重量％。氮的含量不高於0.005重量％。其中，所述鋼坯的形狀可以為常規的形狀，所述鋼坯的厚度可以為190_210mm。根據本發明的製備鋼板的方法，其中，著重強調的是所述精軋的終軋溫度和所述冷卻的降溫速度的控制。在所述精軋的終軋溫度為900-950°C，所述卷取的溫度為550-6500C ;所述冷卻包括第一段冷卻和第二段冷卻，所述第一段冷卻以40-50°C /s的冷卻速度進行，以將溫度從所述精軋的終軋溫度降至750-800°C ;所述第二段冷卻以10-20°C /s的冷卻速度進行，以將溫度從750-800°C降至所述卷取的溫度的條件下，可得到具有優良的強度和可加工性的鋼板。所述的加熱、粗軋、熱卷、精軋、冷卻、卷取、冷軋和退火均可以通過本領域常規的用於軋鋼的設備和操作進行實施，本發明沒有特別的要求，在此不再贅述。根據本發明的製備鋼板的方法，其中，所述加熱的方法沒有特別的要求，只要能使待加工的鋼坯的溫度升高至所述粗軋的起始溫度即可，為了進一步提高所述製備鋼板的方法得到的鋼板的強度和可加工性，優選情況下，所述加熱使得待加工的鋼坯的溫度升高至所述粗軋的起始溫度，並在粗軋的起始溫度下維持160-200分鐘，以便使得加熱後的鋼坯進入隨後的所述粗軋的階段。根據本發明的製備鋼板的方法，其中，所述粗軋的起始溫度和終軋溫度沒有特別的要求，優選情況下，所述粗軋的起始溫度為1150-1200°C，所述粗軋的終軋溫度為1050-1100°C。所述粗軋得到的中間板坯的厚度可以為30-36mm。所述粗軋可以通過常規的粗軋裝置和操作進行，以便使得所述粗軋得到的中間板坯進入隨後的所述粗軋的階段。根據本發明的製備鋼板的方法，其中，所述粗軋得到的中間板坯可以通過所述熱卷卷為鋼卷，以備進行隨後的所述精軋。所述熱卷的溫度為1020-1070°C。所述熱卷可以通過常規的熱卷裝置和操作進行，例如通過無芯移送熱卷箱進行熱卷，以便使所述熱卷得到的中間板坯卷進入隨後的所述精軋的階段。根據本發明的製備鋼板的方法，其中，為了進一步提高所述製備鋼板的方法得到的鋼板的強度和可加工性，優選情況下，所述精軋的起始溫度為990-1010°C。所述精軋的終軋溫度進一步優選為930-945°C。所述精軋得到的帶鋼的厚度可以為3. 5-4. 0mm。所述精軋得到的帶鋼即可進入隨後的所述冷卻的階段。根據本發明的製備鋼板的方法，其中，所述冷卻包括第一段冷卻和第二段冷卻，所述第一段冷卻以40-50°C /s的冷卻速度進行，以將溫度從所述精軋的終軋溫度降至750-8000C ;所述第二段冷卻以10-20°C /s的冷卻速度進行，以將溫度從750_800°C降至所述卷取的溫度。所述卷取的溫度為550-650°C。所述卷取可以通過常規的卷取裝置和操作進行，以便使卷取得到的鋼卷進入所述冷軋的階段。卷取得到的鋼卷可以自然冷卻至室溫。根據本發明的製備鋼板的方法，其中，所述冷軋的條件沒有特別的要求，可以為本領域常規的選擇，為了進一步提高所述製備鋼板的方法得到的鋼板的強度和可加工性，優選情況下，所述冷軋的溫度為室溫。進一步優選所述冷軋的壓下率為60-80%。所述冷軋得到的冷軋板的厚度可以為 1. 0-1. 2_。所述冷軋可以通過常規的冷軋機組和操作實現，以便冷軋後得到的冷軋板進入隨後的所述退火階段。其中，優選情況下，本發明的製備鋼板的方法還包括冷軋後得到的冷軋板在進入隨後的所述退火階段之前，對所述冷軋板進行拉矯。所述拉矯的延伸率可以為0. 2-0. 6%。根據本發明的製備鋼板的方法，其中，所述退火的條件沒有特別的要求，可以為常規的選擇，為了進一步提高所述製備鋼板的方法得到的鋼板的強度和可加工性，優選情況下，所述退火的溫度為815-855°C，時間為30-60S。升溫至所述退火的溫度的起始溫度可以為20-25°C，升溫的速率可以為80-120°C /s。從所述退火的溫度降低至熱鍍的溫度的降溫速率可以為100-150°C/s。所述退火可以通過常規的退火機組和操作實現。從所述退火的溫度降低至熱鍍的溫度的鋼板即為根據如上所述的製備鋼板的方法製備的鋼板。本發明還提供了根據如上所述的製備鋼板的方法製備的鋼板。所述鋼板可以進行電鍍，也可以進行熱鍍，以製備具有鍍層的鋼板。從所述退火的溫度降低至熱鍍的溫度，以進行熱鍍。根據本發明提供的鋼板，其中，該鋼板的金相組織為鐵素體單相組織，鐵素體晶粒度為10. 0-11. 0級。其中，鐵素體晶粒度是指按照國家標準GB/T4335標準中規定的方法進行測量得到的數值。本發明還提供了一種鍍鋅鋼板，該鍍鋅鋼板包括如上所述的鋼板和附著在如上所述的鋼板上的鍍鋅層。其中，所述鍍鋅層可以通過常規的電鍍或熱鍍的方法得到。其中，所述鍍鋅鋼板中，每平方米的所述鍍鋅層的重量可以為75_85g。其中，所述熱鍍的方法包括將如上所述的鋼板在熱鍍條件下浸沒於鍍鋅液中。其中，所述熱鍍條件可以包括溫度可以為450_470°C，時間可以為3_6秒。所述熱鍍可以通過常規的熱鍍設備和操作進行。其中，優選情況下，所述鍍鋅液含有鋅、鋁和矽，且相對於100重量份的鋅，鋁的含量為0. 2-0. 3重量份，娃的含量為1. 2-1. 7重量份。其中，優選情況下，所述鍍鋅鋼板的製備方法還包括在浸沒過鍍鋅液的鋼板上形成表面塗層。所述形成表面塗層的方法可以為常規的鍍鋅鋼板附著塗層的方法，例如在浸沒過鍍鋅液的鋼板上塗敷一層塗料，然後進行固化。以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。實施例1將碳的含量0. 004重量％，錳的含量為0. 40重量％，磷的含量為0. 050重量％，鋁的含量為0. 045重量％，鈦的含量為0. 040重量％，鈮的含量為0. 042重量％，鐵和雜質的含量為餘量(雜質的含量不大於0.1重量％ ,其中娃的含量為0. 01重量％ ,硫的含量為0.010重量％，氮的含量為0.0025重量％ )的鋼坯(厚度為200mm)，在加熱爐內加熱至1197°C，並在1197°C下維持180分鐘，加熱後的鋼坯進入粗軋機組，粗軋的終軋溫度為1060 0C，經過粗軋後的中間板坯的厚度為33mm，隨後進入無芯移送熱卷箱進行熱卷，熱卷的溫度為1020°C，然後將熱卷得到的中間板坯進行精軋，精軋的起始溫度為1000°C，精軋的終軋溫度為945°C。精軋得到的帶鋼的厚度為3. 5mm，然後以40-50°C /s的冷卻速度進行第一段冷卻，以將溫度從945°C降至770°C，然後以10-20°C /s的冷卻速度進行第二段冷卻，以將溫度從770V降至645 °C，然後在645 °C下卷取，得到鋼卷。將該鋼卷自然冷卻至室溫然後在室溫下開卷進行冷軋，冷軋的壓下率為75%，得到冷軋板。將所述冷軋板以0. 38%的延伸率進行拉矯。將拉矯後的冷軋板以88°C /s的速度加熱至退火溫度(835°C )，並在退火溫度下維持55s，然後以105°C /s的速度降溫至熱鍍的溫度(464°C )，即得到鋼板。實施例2將碳的含量0. 005重量％，錳的含量為0. 43重量％，磷的含量為0. 054重量％，鋁的含量為0. 049重量％，鈦的含量為0. 044重量％，鈮的含量為0. 047重量％，鐵和雜質的含量為餘量(雜質的含量不大於0.1重量％ ,其中娃的含量為0. 01重量％ ,硫的含量為0.010重量％，氮的含量為0.0020重量％ )的鋼坯(厚度為209mm)，在加熱爐內加熱至1186°C，並在1186°C下維持200分鐘，加熱後的鋼坯進入粗軋機組，粗軋的終軋溫度為1085 °C，經過粗軋後的中間板坯的厚度為30mm，隨後進入無芯移送熱卷箱進行熱卷，熱卷的溫度為1055°C，然後將熱卷得到的中間板坯進行精軋，精軋的起始溫度為994°C，精軋終軋溫度為930°C。精軋得到的帶鋼的厚度為3 . 5mm，然後以40-50°C /s的冷卻速度進行第一段冷卻，以將溫度從930°C降至740°C，然後以10-20°C /s的冷卻速度進行第二段冷卻，以將溫度從740°C降至550°C，然後在550°C下卷取，得到鋼卷。將該鋼卷自然冷卻至室溫，然後在室溫下開卷進行冷軋，冷軋的壓下率為68%，得到冷軋板。將所述冷軋板以0. 35%的延伸率進行拉矯。將拉矯後的冷軋板以100°C /s的速度加熱至退火溫度(840°C )，並在退火溫度下維持40s，然後以110°C /s的速度降溫至熱鍍的溫度(460°C )，即得到鋼板。實施例3將碳的含量0.003重量％，錳的含量為0. 37重量％，磷的含量為0.45重量％，鋁的含量為0. 049重量％，鈦的含量為0. 038重量％，鈮的含量為0. 039重量％，鐵和雜質的含量為餘量(雜質的含量不大於0.1重量％,其中娃的含量為0. 01重量硫的含量為0.010重量％，氮的含量為0.027重量％ )的鋼坯(厚度為195mm)，在加熱爐內加熱至1189°C，並在1189°C下維持165分鐘，加熱後的鋼坯進入粗軋機組，粗軋的終軋溫度為IlOO0C,經過粗軋後的中間板坯的厚度為36_，隨後進入無芯移送熱卷箱進行熱卷，熱卷的溫度為1065°C，然後將熱卷得到的中間板坯進行精軋，精軋的起始溫度為1008°C，精軋終軋溫度為940°C。精軋得到的帶鋼的 厚度為3. 5mm，然後以40-50°C /s的冷卻速度進行第一段冷卻，以將溫度從940°C降至750°C，然後以10-20°C/s的冷卻速度進行第二段冷卻，以將溫度從750°C降至600°C，然後在600°C下卷取，得到鋼卷。將該鋼卷自然冷卻至室溫，然後在室溫下開卷進行冷軋，冷軋的壓下率為72%，得到冷軋板。將所述冷軋板以0. 38%的延伸率進行拉矯。將拉矯後的冷軋板以115°C /s的速度加熱至退火溫度(848°C )，並在退火溫度下維持35s，然後以120°C /s的速度降溫至熱鍍的溫度(452°C )，即得到鋼板。實施例4按照實施例1的方法製備鋼板，不同的是，精軋的終軋溫度為900°C，然後以40-500C /s的冷卻速度進行第一段冷卻，以將溫度從900°C降至770°C。實施例5按照實施例1的方法製備鋼板，不同的是，所述退火的溫度為815°C，時間為30s。對比例I按照實施例1的方法製備鋼板，不同的是，所述精軋的終軋溫度為850°C，然後以40-500C /s的冷卻速度進行第一段冷卻，以將溫度從850°C降至770°C。對比例2按照實施例1的方法製備鋼板，不同的是，所述第一段冷卻的速度為10_20°C /S。對比例3按照實施例1的方法製備鋼板，不同的是，所述第二段冷卻的速度為40-50°C。測試實施例1分別觀察或測量實施例1-5和對比例1-3得到的鋼板的金相組織和鐵素體晶粒度。按照國家標準GB/T 228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》測定實施例1_5和對比例1-3得到的鋼板的下屈服強度(RJ、抗拉強度(Rm)和斷後伸長率(U，其中，取樣的方向為與軋制方向呈45°的方向，取樣的位置為鋼卷中間。按照國家標準GB/T 5027-2007《金屬材料薄板和薄帶塑性應變比(r值)試驗方法》規定的方法手動測量實施例1-5和對比例1-3得到的鋼板的薄帶塑性應變比(rx/y值，其中，X為0、45和90，y為10)，並計算rx/y值的加權平均值(f值)(按照公式(3)進行計算)。
按照國家標準GB/T 5028-2008《金屬材料薄板和薄帶拉伸應變硬化指數(n值)的測定》規定的方法測量實施例1-5和對比例1-3得到的鋼板的拉伸應變硬化指數(n值，其中，均勻應變範圍為8-12%，採用的計算方法為公式(4))。如上測得的金相組織、鐵素體晶粒度、下屈服強度(RJ、抗拉強度(Rm)、斷後伸長率(A8tlnra)、塑性應變比的加權平均值值)和拉伸應變硬化指數(n值)列於表I中，其中
實施例1-3得到的鋼板的金相組織還分別在圖1-3中示出。表I
權利要求
1.一種製備鋼板的方法，該方法包括將鋼坯依次進行加熱、粗軋、熱卷、精軋、冷卻、 卷取、冷軋和退火；所述精軋的終軋溫度為900-950°C，所述卷取的溫度為550-650°C ；所述冷卻包括第一段冷卻和第二段冷卻，所述第一段冷卻以40-50°C /s的冷卻速度進行，以將溫度從所述精軋的終軋溫度降至750-800°C;所述第二段冷卻以10-20°C /s的冷卻速度進行，以將溫度從750-800°C降至所述卷取的溫度。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述鋼坯中，以所述鋼坯的總重量為基準，碳的含量不大於O. 006重量％，錳的含量為O. 15-0. 50重量％，磷的含量為O. 010-0. 070 重量％，鋁的含量為0.010-0. 080重量％，鈦的含量為O. 003-0. 050重量％，鈮的含量為O.010-0. 070重量％，鐵和雜質的含量為餘量；所述雜質包括矽、硫和氮中的至少一種。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述粗軋的起始溫度為1150-1200°C。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述精軋的起始溫度為990-1010°C。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述冷軋的壓下率為60-80%。
6.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述退火的溫度為815-855°C，時間為 30_60so
7.根據權利要求1-6中任意一項所述的方法製備的鋼板。
8.根據權利要求7所述的鋼板，其中，該鋼板的金相組織為鐵素體單相組織，鐵素體晶粒度為10. 0-11. O級。
9.一種鍍鋅鋼板，該鍍鋅鋼板包括權利要求7或8所述的鋼板和附著在該鋼板上的鋅鍍層。
10.根據權利要求9所述的鍍鋅鋼板，其中，每平方米所述鋼板上所述鍍層的重量為 75_85g。
全文摘要
本發明提供了一種製備鋼板的方法，該方法包括將鋼坯依次進行加熱、粗軋、熱卷、精軋、冷卻、卷取、冷軋和退火；所述精軋的終軋溫度為900-950℃，所述卷取的溫度為550-650℃；所述冷卻包括第一段冷卻和第二段冷卻，所述第一段冷卻以40-50℃/s的冷卻速度進行，以將溫度從所述精軋的終軋溫度降至750-800℃；所述第二段冷卻以10-20℃/s的冷卻速度進行，以將溫度從750-800℃降至所述卷取的溫度。本發明還提供了根據上述方法製備的鋼板。本發明還提供了一種鍍鋅鋼板。本發明得到的鍍鋅鋼板具有更高的強度和可加工性。
文檔編號B21B37/74GK103045833SQ20111030638
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月11日 優先權日2011年10月11日
發明者王敏莉, 鄭之旺, 梁英, 肖利, 劉勇, 翁建軍, 張功庭 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司