CN102312183A - 一种带钢热浸镀锌方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带钢热浸镀锌方法，该方法优化了传统的热浸镀锌液，使得镀层晶粒取向优化，镀层的抗划性、耐磨性及附着性能明显提高。该方法采用了无铬环保钝化液配方，满足了环保要求。本发明与现有技术相比，不仅具备传统合金化热浸镀锌带钢良好的焊接性能和涂装性能，而且具备优良的耐蚀性能、耐黑变性能、导电、环保性能。

Description

一种带钢热浸镀锌方法
技术领域
本发明涉及带钢表面涂覆领域，特别涉及带钢热浸镀锌方法。
背景技术
热浸镀锌带钢的生产方法先后经历过早期森吉米尔工艺、改良型森吉米尔工艺到美钢联法工艺的演变过程。受生产工艺影响，改良型森吉米尔工艺所生产的产品无论其表面质量(包括锌花结构)或所能生产的钢种范围，均难以达到合金化带钢的要求；另外森吉米尔工艺的后处理段在设计时一般都未考虑到生产环保合金化热浸镀锌带钢，因此其后处理段的设备配置也不能满足生产环保合金化热浸镀锌带钢的需要。
随着美钢联法成熟，通过在线光整机与后处理段的精密辊涂机(包括辊涂机后的干燥及冷却设备)匹配组合。使热浸镀锌带钢的表面质量大幅提高，板形得以改善，锌层结合力得到增强，所能生产的钢种也大大增多。
由于使用需要，热浸镀锌板需要有良好的焊接性能，另外带钢在运输和冲压过程中需要一定润滑性以减少摩擦对带钢表面的损伤。为满足这些特性国内一些钢铁企业研发了合金化热浸镀锌板，合金化热浸镀锌带钢的生产方法是将热镀锌带钢在镀锌后再进入合金化炉经500℃左右加热，使表面纯锌层与钢基体之间发生合金化反应而形成由Fe-Zn化合物构成的合金化镀层，但合金化热镀锌带钢的耐蚀性能、耐黑变性能、导电性能较差，并在冲压变形时镀层容易产生粉化和剥落，镀锌层容易遭到破坏，不仅恶化耐蚀性能，而且容易引起表面缺陷，影响涂装后的外观。申请号为02801081.7的中国专利申请介绍了一种合金化热镀锌带钢的生产方法，但其生产的带钢存在耐蚀性、耐黑变性、润滑性能等较差的缺点，由于欧盟于2003年1月27日正式公布了《报废电子电器设备指令》(WEEE-2002/96/EC)和《关于大电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》(RoHS-2002/95/EC)，指令要求于2006年7月1日起，在欧盟市场内禁止销售含有Hg、Cd、Cr6+、Pb、PPBs、PBDEs等有害物质的电子电气设备。但一般的锌铁合金化产品通常使用不钝化或六价铬钝化，严重影响其使用性能和环保要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种带钢热浸镀锌方法，以期通过该方法使得生产的带钢具备优良的耐蚀性能、耐黑变性能、导电、环保性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种带钢热浸镀锌方法，包括如下步骤：
(1)前处理：将带钢进行电化学脱脂工艺，使其彻底清除钢材镀件表面的油污、锈及炭黑等杂质；
(2)退火：脱脂并清洗后的带钢进入连续退火炉中进行热处理：热处理温度为730～750℃；
(3)热浸镀：带钢入锌锅温度为500～520℃，锌液温度为470～490℃；锌液含有以重量百分比计的下列组份：Al 0.5～0.8％，Cu 0.03～0.06％，Fe 0.3～0.7％，余量为锌和不可避免的杂质；
(4)气刀控厚：将上述进行浸涂镀层熔液的带钢在气刀下控制镀层的厚度，气刀压力为0.008～0.01MPa，镀层厚度50～80克/平方米；
(5)后处理：对经气刀控厚处理后的带钢进行冷却；然后进行光整，光整压力为220～240吨；然后进行拉矫处理，张力为10～15吨；
(6)钝化：采用无铬环保钝化液配方，具体组成为钼酸钠20～50g/L，磷酸钠20～50g/L，钨酸钠10～30g/L，丙烯酸40～60g/L，双氧水15～25g/L，植酸8～12g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到2.2～2.6；
(7)烘干：温度为：50～70℃。
所述带钢以重量百分比计，含有C：0.04～0.08％，Mn：0.05～0.08％，Si：0.19～0.30％，P：≤0.015％，S：≤0.02％，其余为Fe。规格为宽度为1000～1250mm；厚度为0.5～2.0mm
本发明的有益效果是：
(1)本发明与现有技术相比，不仅具备传统合金化热浸镀锌带钢良好的焊接性能和涂装性能，而且具备优良的耐黑变性能。
(2)本发明优化了传统的热浸镀锌液，使得镀层晶粒取向优化，镀层的抗划性、耐磨性及附着性能明显提高。
(3)本发明采用了无铬环保钝化液配方，满足了环保要求；
(4)本发明在大量实验的基础上确定了热镀锌工艺条件及参数，这些条件和参数的组合确保了热镀锌带钢的优异性能。
具体实施方式
下述实施例所采用的带钢以重量百分比计，含有C：0.04～0.08％，Mn：0.05～0.08％，Si：0.19～0.30％，P：≤0.015％，S：≤0.02％，其余为Fe。规格为宽度为1000～1250mm；厚度为0.5～2.0mm
实施例一
一种带钢热浸镀锌方法，包括如下步骤：
(1)前处理：将带钢进行电化学脱脂工艺，使其彻底清除钢材镀件表面的油污、锈及炭黑等杂质；
(2)退火：脱脂并清洗后的带钢进入连续退火炉中进行热处理：热处理温度为730℃；
(3)热浸镀：带钢入锌锅温度为500℃，锌液温度为490℃；锌液含有以重量百分比计的下列组份：Al 0.5％，Cu0.06％，Fe 0.3％，余量为锌和不可避免的杂质；
(4)气刀控厚：将上述进行浸涂镀层熔液的带钢在气刀下控制镀层的厚度，气刀压力为0.008MPa，镀层厚度80克/平方米；
(5)后处理：对经气刀控厚处理后的带钢进行冷却；然后进行光整，光整压力为220吨；然后进行拉矫处理，张力为15吨；
(6)钝化：采用无铬环保钝化液配方，具体组成为钼酸钠20g/L，磷酸钠50g/L，钨酸钠10g/L，丙烯酸60g/L，双氧水15g/L，植酸12g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到2.2；
(7)烘干：温度为：50℃。
实施例二
一种带钢热浸镀锌方法，包括如下步骤：
(1)前处理：将带钢进行电化学脱脂工艺，使其彻底清除钢材镀件表面的油污、锈及炭黑等杂质；
(2)退火：脱脂并清洗后的带钢进入连续退火炉中进行热处理：热处理温度为750℃；
(3)热浸镀：带钢入锌锅温度为520℃，锌液温度为470℃；锌液含有以重量百分比计的下列组份：Al 0.8％，Cu 0.03％，Fe 0.7％，余量为锌和不可避免的杂质；
(4)气刀控厚：将上述进行浸涂镀层熔液的带钢在气刀下控制镀层的厚度，气刀压力为0.01MPa，镀层厚度50克/平方米；
(5)后处理：对经气刀控厚处理后的带钢进行冷却；然后进行光整，光整压力为240吨；然后进行拉矫处理，张力为10吨；
(6)钝化：采用无铬环保钝化液配方，具体组成为钼酸钠50g/L，磷酸钠20g/L，钨酸钠30g/L，丙烯酸40g/L，双氧水25g/L，植酸8g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到2.6；
(7)烘干：温度为：70℃。
实施例三
一种带钢热浸镀锌方法，包括如下步骤：
(1)前处理：将带钢进行电化学脱脂工艺，使其彻底清除钢材镀件表面的油污、锈及炭黑等杂质；
(2)退火：脱脂并清洗后的带钢进入连续退火炉中进行热处理：热处理温度为740℃；
(3)热浸镀：带钢入锌锅温度为510℃，锌液温度为480℃；锌液含有以重量百分比计的下列组份：Al 0.6％，Cu 0.05％，Fe 0.5％，余量为锌和不可避免的杂质；
(4)气刀控厚：将上述进行浸涂镀层熔液的带钢在气刀下控制镀层的厚度，气刀压力为0.009MPa，镀层厚度70克/平方米；
(5)后处理：对经气刀控厚处理后的带钢进行冷却；然后进行光整，光整压力为23吨；然后进行拉矫处理，张力为12吨；
(6)钝化：采用无铬环保钝化液配方，具体组成为钼酸钠35g/L，磷酸钠35g/L，钨酸钠20g/L，丙烯酸50g/L，双氧水20g/L，植酸10g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到2.4；
(7)烘干：温度为：60℃。
对实施例一至三制备的带钢进行性能测试，结果如下：层间抵抗：1.58～2.32Ω/cm2；耐黑变性ΔE：1.13～2.25；耐蚀性(SST72hr)：1～3％；涂装性(百格试验)：98/98。可见，可以很好的满足使用需求。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (2)

1.一种带钢热浸镀锌方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)前处理：将带钢进行电化学脱脂工艺，使其彻底清除钢材镀件表面的油污、锈及炭黑等杂质；
(2)退火：脱脂并清洗后的带钢进入连续退火炉中进行热处理：热处理温度为730～750℃；
(3)热浸镀：带钢入锌锅温度为500～520℃，锌液温度为470～490℃；锌液含有以重量百分比计的下列组份：Al 0.5～0.8％，Cu 0.03～0.06％，Fe 0.3～0.7％，余量为锌和不可避免的杂质；
(4)气刀控厚：将上述进行浸涂镀层熔液的带钢在气刀下控制镀层的厚度，气刀压力为0.008～0.01MPa，镀层厚度50～80克/平方米；
(5)后处理：对经气刀控厚处理后的带钢进行冷却；然后进行光整，光整压力为220～240吨；然后进行拉矫处理，张力为10～15吨；
(6)钝化：采用无铬环保钝化液配方，具体组成为钼酸钠20～50g/L，磷酸钠20～50g/L，钨酸钠10～30g/L，丙烯酸40～60g/L，双氧水15～25g/L，植酸8～12g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到2.2～2.6；
(7)烘干：温度为：50～70℃。
2.权利要求1所述的方法，其中所述带钢以重量百分比计，含有C：0.04～0.08％，Mn：0.05～0.08％，Si：0.19～0.30％，P：≤0.015％，S：≤0.02％，其余为Fe。规格为宽度为1000～1250mm；厚度为0.5～2.0mm。
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