CN107604141A - 一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法，所述方法包括炼钢成分控制、热轧终轧温度控制、热轧卷取温度控制、镀锌线光整机延伸率控制、镀锌拉矫机控制工序；所述低碳钢炼钢过程主要元素控制，控制N间隙原子含量≤0.003%。本发明通过炼钢控间隙合金元素添加、热轧平衡头尾性能、镀锌控制晶粒合并长大过程同时作用，实现抗低碳钢两涂两烘彩涂时效，两涂两烘彩涂后屈服强度增加10‑45MPa，满足彩涂后屈服强度上升≤50MPa要求，平台上升2‑5%，满足彩涂后平台上升≤8%要求。

Description

一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法

技术领域

本发明属于彩涂后机械制造中的产品质量控制技术领域，具体涉及一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法。

背景技术

铝镇静钢的时效现象主要是由钢中的碳、氮间隙原子引起的。碳、氮是钢中间隙原子，间隙原子一般在室温下都有一定的扩散能力，它们的溶解度都随温度的降低而减小，因此只要热处理后快速冷却（包含镀锌和彩涂工艺）就会导致固溶碳处于过饱和状态，产生时效现象。时效后，拉伸试验时会产生屈服平台，导致在使用过程中出现起棱或起皱。

控制铝镇静钢的时效问题，理论上需要从以下几个方面做工作：

（1）碳、氮元素的影响：钢中固溶的间隙元素碳、氮是引起时效的基本元素，碳、氮原子在室温状态下均有扩散能力，由于冷却造成过饱和固溶而处于不平衡状态时，在放置或加入过程中必将引起时效现象。要想降低钢板时效，必须降低碳、氮元素的含量及活性。

（2）热轧工艺对时效的影响：热轧卷起温度会对组织和渗碳体形貌有影响，而渗碳体的形貌在一定程度上影响碳元素的析出，进而影响钢板的时效性。从热轧工艺看，影响渗碳体形貌的主要参数为卷取温度，卷起温度越高，晶粒尺寸越大，渗碳体成聚集状或形成珠光体，越利于时效性的控制。

（3）退火工艺对时效的影响：退火工艺可将酸轧状态的钢板实现回复和再结晶，较高的退火温度可使晶粒尺寸粗化、渗碳体聚集，进而降低时效性。对于镀锌板而言，带钢出锌锅后，经风箱、水淬槽会出现冷却过程，这就会使原本降低时效的高温退火出现两种（目前初步推定为两种）截然不同的效果。所以在制定镀锌退火温度时，掌握住不同厚度、不同退火温度下的时效强弱非常有必要。

（4）光整工艺对时效的影响：镀锌光整的主要作用之一是消除屈服平台，可以防止在后续加工中出现吕德斯带，从生产时间看，将光整延伸率控制在0.9%以上可以暂时消除镀锌板屈服平台。。

（5）彩涂平整工艺对时效的影响：彩涂板在涂漆烘干固化时，铝镇静钢处于蓝脆温度，势必会造成材料的明显时效问题，后续必须经过平整工序将屈服平台降低或消除。如不经平整工序或平整工序参数设置不合理，后续冰箱、微波炉和洗衣机在加工时会全部出现起楞起皱问题。

目前，铝镇静钢由于涉及炼钢、热轧、冷轧、镀锌以及彩涂工序，工艺参数变化较多，较难找出影响时效的根本原因。钢厂普遍抗低碳钢两涂两烘彩涂时效屈服强度较镀锌基板上升45-80MPa，满足彩涂后平台上升6-12%，上升空间仍然较大，且难以控制上升幅度。因此，行业内迫切需要开发一种屈服强度等技术指标上升空间合理的抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法。本发明利用控制影响时效的间隙原子以及控制碳化物的析出，从而达到降低两涂两烘后时效的发生率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法，所述方法包括炼钢成分控制、热轧终轧温度控制、热轧卷取温度控制、镀锌线光整机延伸率控制、镀锌拉矫机控制工序；所述低碳钢炼钢过程主要元素控制，控制N间隙原子含量≤0.003%。

本发明所述炼钢成分控制工序，低碳钢冷轧镀锌板合金中C含量：0.01-0.07%，N间隙原子含量≤0.003%，Ti添加量：0.01-0.03%，B添加量：0.01-0.03%。

本发明所述热轧终轧温度控制工序，终轧温度控制在865-895℃。

本发明所述热轧卷取温度控制工序，卷取温度控制在685-715℃。

本发明所述镀锌线光整机延伸率控制工序，镀锌线光整机延伸率控制在0.8-1.0%。

本发明所述镀锌拉矫机控制工序，拉矫机控制在0.2-0.4%。

本发明所述的炼钢成分、热轧工艺、镀锌工艺同时作用才能起到抗低碳钢两涂两烘彩涂时效，单一方面不能满足抗时效性。

本发明所述生产方法得到的低碳钢经过两涂两烘彩涂处理后,低碳钢屈服强度增加10-45MPa；平台上升2-5%。

本发明抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法的检测方法参考GB/T2518-2008。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过炼钢控间隙合金元素添加、热轧平衡头尾性能、镀锌控制晶粒合并长大过程同时作用，实现抗低碳钢两涂两烘彩涂时效，两涂两烘彩涂后屈服强度增加10-45MPa，满足彩涂后屈服强度上升≤50MPa要求，平台上升2-5%，满足彩涂后平台上升≤8%要求。

附图说明

图1为对比例1方法的应力-应变曲线图；

图2为对比例2方法的应力-应变曲线图；

图3为实施例1方法的应力-应变曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

本实施例抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法包括炼钢成分控制、热轧终轧温度控制、热轧卷取温度控制、镀锌线光整机延伸率控制、镀锌拉矫机控制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）炼钢成分控制工序：炼钢过程主要元素成分C含量：0.03%、N间隙原子含量：0.003%，添加Ti元素：0.01%，添加B元素：0.01%；

（2）热轧终轧温度控制工序：热轧终轧温度880℃；

（3）热轧卷取温度控制工序：热轧卷取温度700℃；

（4）镀锌线光整机延伸率控制工序：镀锌线光整机延伸率为0.9%；

（5）镀锌拉矫机控制工序：拉矫机控制在0.3%。

本实施例两涂两烘彩涂处理后低碳钢屈服强度248MPa，增加43MPa，满足彩涂后屈服强度上升≤50MPa的要求；屈服平台3.8%，平台上升3%，满足彩涂后平台上升≤8%的要求。

本实施例抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法实施改善后的应力-应变曲线图见图3（其余实施例效果图与实施例1相似，故省略），产品的性能检测指标见表1。

实施例2

本实施例抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法包括炼钢成分控制、热轧终轧温度控制、热轧卷取温度控制、镀锌线光整机延伸率控制、镀锌拉矫机控制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）炼钢成分控制工序：炼钢过程主要元素成分C含量：0.04%、N间隙原子含量：0.003%，添加Ti元素：0.01%，添加B元素：0.01%；

（2）热轧终轧温度控制工序：热轧终轧温度870℃；

（3）热轧卷取温度控制工序：热轧卷取温度710℃；

（4）镀锌线光整机延伸率控制工序：镀锌线光整机延伸率为1.0%；

（5）镀锌拉矫机控制工序：拉矫机控制在0.3%。

本实施例两涂两烘彩涂处理后低碳钢屈服强度235MPa，增加30MPa，满足彩涂后屈服强度上升≤50MPa的要求；屈服平台4.4%，平台上升3.5%，满足彩涂后平台上升≤8%的要求，产品的性能检测指标见表1。

实施例3

本实施例抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法包括炼钢成分控制、热轧终轧温度控制、热轧卷取温度控制、镀锌线光整机延伸率控制、镀锌拉矫机控制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）炼钢成分控制工序：炼钢过程主要元素成分C含量：0.02%、N间隙原子含量：0.003%，添加Ti元素：0.01%，添加B元素：0.01%；

（2）热轧终轧温度控制工序：热轧终轧温度890℃；

（3）热轧卷取温度控制工序：热轧卷取温度715℃；

（4）镀锌线光整机延伸率控制工序：镀锌线光整机延伸率为0.9%；

（5）镀锌拉矫机控制工序：拉矫机控制在0.3%。

本实施例两涂两烘彩涂处理后低碳钢屈服强度240MPa，增加35MPa，满足彩涂后屈服强度上升≤50MPa的要求；屈服平台5.8%，平台上升4%，满足彩涂后平台上升≤8%的要求，产品的性能检测指标见表1。

实施例4

本实施例抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法包括炼钢成分控制、热轧终轧温度控制、热轧卷取温度控制、镀锌线光整机延伸率控制、镀锌拉矫机控制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）炼钢成分控制工序：炼钢过程主要元素成分C含量：0.01%、N间隙原子含量：0.001%，添加Ti元素：0.03%，添加B元素：0.02%；

（2）热轧终轧温度控制工序：热轧终轧温度865℃；

（3）热轧卷取温度控制工序：热轧卷取温度685℃；

（4）镀锌线光整机延伸率控制工序：镀锌线光整机延伸率为0.8%；

（5）镀锌拉矫机控制工序：拉矫机控制在0.2%。

本实施例两涂两烘彩涂处理后低碳钢屈服强度245MPa，增加40MPa，满足彩涂后屈服强度上升≤50MPa的要求；屈服平台6.0%，平台上升5%，满足彩涂后平台上升≤8%的要求，产品的性能检测指标见表1。

实施例5

本实施例抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法包括炼钢成分控制、热轧终轧温度控制、热轧卷取温度控制、镀锌线光整机延伸率控制、镀锌拉矫机控制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）炼钢成分控制工序：炼钢过程主要元素成分C含量：0.07%、N间隙原子含量：0.002%，添加Ti元素：0.02%，添加B元素：0.03%；

（2）热轧终轧温度控制工序：热轧终轧温度895℃；

（3）热轧卷取温度控制工序：热轧卷取温度710℃；

（4）镀锌线光整机延伸率控制工序：镀锌线光整机延伸率为0.9%；

（5）镀锌拉矫机控制工序：拉矫机控制在0.4%。

本实施例两涂两烘彩涂处理后低碳钢屈服强度250MPa，增加40MPa，满足彩涂后屈服强度上升≤50MPa的要求；屈服平台6.2%，平台上升5%，满足彩涂后平台上升≤8%的要求，产品的性能检测指标见表1。

对比例1

本对比例提供低碳钢镀锌板（即非抗两涂两烘彩涂时效）的生产方法，包括炼钢成分控制、热轧终轧温度控制、热轧卷取温度控制、镀锌线光整机延伸率控制、镀锌拉矫机控制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）炼钢成分控制工序：炼钢过程主要元素成分C含量：0.01%、N间隙原子含量：0.001%，添加Ti元素：0.03%，添加B元素：0.02%；

（2）热轧终轧温度控制工序：热轧终轧温度865℃；

（3）热轧卷取温度控制工序：热轧卷取温度685℃；

（4）镀锌线光整机延伸率控制工序：镀锌线光整机延伸率为0.8%；

（5）镀锌拉矫机控制工序：拉矫机控制在0.2%。

本对比例为镀锌后未进行彩涂模拟的低碳钢屈服强度205MPa，屈服平台≤2%，应力-应变曲线图见图1，产品的性能检测指标见表1。

对比例2

本对比例提供一般同类企业常规的抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法，包括炼钢成分控制、热轧终轧温度控制、热轧卷取温度控制、镀锌线光整机延伸率控制、镀锌拉矫机控制工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）炼钢成分控制工序：炼钢过程主要元素成分C含量：0.07%、N间隙原子含量：0.002%，添加Ti元素：0.02%，添加B元素：0.03%；

（2）热轧终轧温度控制工序：热轧终轧温度895℃；

（3）热轧卷取温度控制工序：热轧卷取温度710℃；

（4）镀锌线光整机延伸率控制工序：镀锌线光整机延伸率为0.9%；

（5）镀锌拉矫机控制工序：拉矫机控制在0.4%。

本对比例两涂两烘彩涂处理后低碳钢屈服强度269MPa，增加64MPa，不满足彩涂后屈服强度上升≤50MPa的要求；屈服平台7.8%，平台上升6%，满足彩涂后平台上升≤8%的要求，应力-应变曲线图见图2，产品的性能检测指标见表1。

实施例1-5与对比例1、2中的产品相关技术指标对比见表1。

表1 实施例1-5以及对比例1、2产品的性能检测指标

通过对比，我们可以看出，本专利通过调整工艺使得两涂两烘后屈服强屈服强度符合要求的彩涂后屈服强度上升≤50MPa、屈服平台上升低于彩涂后屈服平台≤8%要求。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法，其特征在于，所述方法包括炼钢成分控制、热轧终轧温度控制、热轧卷取温度控制、镀锌线光整机延伸率控制、镀锌拉矫机控制工序；所述低碳钢炼钢过程主要元素控制，控制N间隙原子含量≤0.003%。

2.根据权利要求1所述的一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法，其特征在于，所述炼钢成分控制工序，低碳钢冷轧镀锌板合金中C含量：0.01-0.07%，N间隙原子含量≤0.004%，Ti添加量：0.01-0.03%，B添加量：0.01-0.03%。

3.根据权利要求1所述的一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法，其特征在于，所述热轧终轧温度控制工序，终轧温度控制在865-895℃。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法，其特征在于，所述热轧卷取温度控制工序，卷取温度控制在685-715℃。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法，其特征在于，所述镀锌线光整机延伸率控制工序，镀锌线光整机延伸率控制在0.8-1.0%。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法，其特征在于，所述镀锌拉矫机控制工序，拉矫机控制在0.2-0.4%。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法，其特征在于，所述的炼钢成分、热轧工艺、镀锌工艺同时作用才能起到抗低碳钢两涂两烘彩涂时效，单一方面不能满足抗时效性。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的一种抗低碳钢两涂两烘彩涂时效的生产方法，其特征在于，所述生产方法得到的低碳钢经过两涂两烘彩涂处理后,低碳钢屈服强度增加10-45MPa；平台上升2-5%。