CN109097689A - 一种具有高等级表面形貌的汽车外板用电镀锌特超深冲板及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有高等级表面形貌的汽车外板用电镀锌特超深冲板及其生产方法，所述电镀锌特超深冲板的牌号为DC06+ZE，化学成分及质量百分数为：C≤0.0012％，Si≤0.015％，Mn 0.05～0.18％，P≤0.015％，S≤0.010％，Nb 0.03～0.05％，Als 0.02～0.05％，N≤0.003％，余量为铁及不可避免的杂质；所述电镀锌特超深冲板屈服强度110～170MPa，抗拉强度260～330MPa，伸长率A₈₀≥43％，塑性应变比r₉₀≥2.5，加工硬化指数n₉₀≥0.22，表面形貌：Ra为1.1～1.6μm，RPc＞60个/cm，Wsa＜0.34μm。

Description

一种具有高等级表面形貌的汽车外板用电镀锌特超深冲板及 其生产方法

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种具有高等级表面形貌的汽车外板用电镀锌特超深冲板及其生产方法。

背景技术

随着社会的发展，汽车行业对于汽车外板用电镀锌特超深冲板要求越来越高，汽车生产商要求电镀锌特超深冲板表面最好具有高等级表面形貌，具体要求：表面具有较高粗糙度、较大的RPc值(峰数)和较低波纹度Wsa，高等级表面形貌不仅对冲压有利，同时对后续涂装质量有较好的影响。

DC06+ZE特超深冲电镀锌钢在汽车厂作为外覆盖件，用量较大，该特超深冲电镀锌钢碳含量超低，钢质较其他冷轧钢软，平整工艺复印系数小，难以提高表面粗糙度获得高等级表面形貌。钢板粗糙度主要由冷轧阶段第五架轧制辊和退火后的平整工序控制。DC06+ZE特超深冲电镀锌钢由于采用高温退火工艺，平整的延伸率控制较小，仅为0.6％左右，加上钢质软导致了复印系数较小，表面粗糙度Ra仅为0.6～0.8μm，低于汽车生产商的最低要求0.9μm。故使钢板与漆膜的结合面积小，会导致漆膜附着力较差而脱落等不利现象。但如果一味提高粗糙度Ra，会导致RPc降低，Wsa(波纹特征值)也相应增大，影响涂漆鲜映性，使表面镀覆层质量差，不能满足市场需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种在保证软钢质使用力学性能包括良好的拉伸性能的前提下，利用热轧全道次高压水除鳞，避免了丝状斑痕等电镀锌容易出现的表面缺陷，还具有高等级表面形貌的电镀锌特超深冲钢板及生产方法，钢板表面的Ra为1.1～1.6μm，RPc＞60个/cm，Wsa＜0.34μm，钢板表面镀覆层粘接力强。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种具有高等级表面形貌的汽车外板用电镀锌特超深冲板，所述电镀锌特超深冲板的牌号为DC06+ZE，化学成分及质量百分数为：C≤0.0012％，Si≤0.015％，Mn 0.05～0.18％，P≤0.015％，S≤0.010％，Nb 0.03～0.05％，Als 0.02～0.05％，N≤0.003％，余量为铁及不可避免的杂质；

并且所述电镀锌特超深冲板屈服强度110～170MPa，抗拉强度260～330MPa，伸长率A₈₀≥43％，塑性应变比r₉₀≥2.5，加工硬化指数n₉₀≥0.22，表面形貌：Ra为1.1～1.6μm，RPc＞60个/cm，Wsa＜0.34μm。

本发明还提供上述具有高等级表面形貌的汽车外板用电镀锌特超深冲板的生产方法，所述电镀锌特超深冲板的牌号为DC06+ZE，其生产工艺为：冶炼并浇铸成板坯，然后进行热连轧→冷连轧→连续退火→平整→电镀锌工艺，各阶段工艺要求为：

热连轧：终轧温度910～950℃，采用全道次除鳞，卷取温度710～740℃；

冷连轧：冷轧总压下率80～83％，轧机第五机架轧辊粗糙度为2.8～3.2μm，轧辊波纹度Wa为0.6～0.8μm，轧辊RPc≥100个/cm；

连续退火：均热温度为840～860℃，控制退火带钢走带速度稳定在120～150m/min，快冷终点温度为440～470℃；

平整：平整辊的粗糙度为2.5～2.8μm，平整延伸率为0.7～0.8％；

电镀锌工艺：镀液的主要成分为硫酸锌，硫酸锌浓度为80～110g/L，镀液的pH值为1.2～1.8，镀液的温度为50～58℃，带钢通过电镀槽速度为80～120m/min，镀液中杂质离子含量为：Fe²⁺≤3000ppm，Fe³⁺≤1000ppm，Pb²⁺＜1.4ppm，Cu²⁺＜5ppm。

电镀锌工艺中镀液中的硫酸锌提供镀液中的锌离子，硫酸锌浓度会影响采用的电流密度和沉积速度，优选的硫酸锌浓度为80～110g/L。酸性环境下可确保镀液中锌离子的补充，pH值过高容易形成ZnOH沉淀，pH值过低则有析氢的可能，使电流效率大大降低，因此控制镀液的pH值为1.2～1.8。镀液温度过低会有结晶析出。带钢的速度要与镀槽的长度、槽液配方和采用的电流密度相适应。镀液中的铜、铅等杂质金属离子的析出电位比锌高，优先在阴极上析出而破坏了镀锌层有规则的电沉积，常使得镀锌层***、发黑，为了得到较好的表面质量，镀液中杂质离子要严格控制：Fe²⁺≤3000ppm，Fe³⁺≤1000ppm，Pb²⁺＜1.4ppm，Cu²⁺＜5ppm。

钢板表面形貌主要由冷轧轧制及退火后的平整工序控制，DC06+ZE电镀锌深冲钢由于采用低碳成分高温退火工艺，平整的延伸率控制较小，导致复印系数较小，表面粗糙度很难达到要求，而且粗糙度与波纹度成正向关系，粗糙度一旦提高，波纹度也会相应提高，所以汽车厂要求高粗糙镀锌低波纹度的高等级表面形貌很难生产。本发明通过控制生产工艺，尤其是冷连轧和平整阶段的工艺条件，使DC06+ZE电镀锌深冲钢除了有良好的拉伸性能外，表面粗糙度及波纹度能达到汽车厂的要求。

本发明的有益效果在于：1、本发明提供的汽车外板用电镀锌特超深冲板具有优良的深冲性能、表面粗糙度及低波纹度，实物性能(垂直于轧制方向)：屈服强度110～170MPa，抗拉强度260～330MPa，塑性应变比r₉₀≥2.5，加工硬化指数n₉₀≥0.22，延伸率A₈₀mm≥43％，表面形貌Ra：1.1～1.6μm，RPc＞60个/cm，Wsa＜0.34μm，并具有优秀的表面质量和高等级表面形貌，可应用于汽车外观件，如发动机罩板、侧围等；2、本发明提供的制备工艺是在现有技术的基础上进行调整，无需特殊工序，易于实现。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

制备具有高等级表面形貌的汽车外板用电镀锌特超深冲板，所述电镀锌特超深冲板基材的牌号为DC06+ZE，经冶炼并浇铸成板坯，然后进行热连轧→冷连轧→连续退火→平整→电镀锌工艺得到，具体步骤如下：

1)按下述成分冶炼、浇筑成坯：化学成分及质量百分数为：C≤0.0012％，Si≤0.015％，Mn 0.05～0.18％，P≤0.015％，S≤0.010％，Nb 0.03～0.05％，Als 0.02～0.05％，N≤0.003％，余量为铁及不可避免的杂质；

2)热连轧：终轧温度910～950℃，热轧采用全道次高压水除鳞，避免氧化铁皮压入产生后续表面质量问题，卷取温度710～740℃；

3)冷连轧：冷轧总压下率80～83％；冷轧第五机架轧辊轧制时，轧辊粗糙度为2.8～3.2μm，轧辊波纹度Wa为0.6～0.8μm，轧辊RPc≥100个/cm；

4)连续退火：均热温度为840～860℃，控制退火带钢走带速度稳定在120～150m/min，快冷终点温度为440～470℃，控制连续退火工艺条件促进γ取向织构晶粒初始形核及长大，从而获得良好的深冲性能，生产过程中要求温度保持稳定；

5)平整：为了提高轧制压力，控制平整延伸率为0.7～0.8％，平整轧辊粗糙度为2.5～2.8μm之间；

6)电镀锌工艺：连续退火后的带钢经过碱洗、刷洗、电解脱脂、漂洗等工序清洗后进入立式电镀锌槽，采用重力法电镀工艺。

电镀锌工艺中镀液的主要成分为硫酸锌，硫酸锌浓度控制在80～110g/L，镀液的pH值控制在1.2～1.8，镀液的温度在50～58℃，带钢通过电镀槽速度80～120m/min，镀液中杂质离子严格控制为：Fe²⁺≤3000ppm，Fe³⁺≤1000ppm，Pb²⁺＜1.4ppm，Cu²⁺＜5ppm。

所制备的产品表面无丝状斑痕等表面缺陷，性能见表1(其中：r₉₀为塑性应变比，n₉₀为加工硬化指数)。

表1

由表1可见，本实施例制备的汽车外板用电镀锌特超深冲板具有良好的屈服强度和伸长率，以及优良的表面质量，并且满足Ra：1.1～1.6μm，RPc＞60个/cm，Wsa＜0.34μm，具备良好的涂漆性能，满足高等级表面形貌要求。

Claims (2)

1.一种具有高等级表面形貌的汽车外板用电镀锌特超深冲板，其特征在于：所述电镀锌特超深冲板的牌号为DC06+ZE，化学成分及质量百分数为：C≤0.0012％，Si≤0.015％，Mn0.05～0.18％，P≤0.015％，S≤0.010％，Nb 0.03～0.05％，Als 0.02～0.05％，N≤0.003％，余量为铁及不可避免的杂质；

并且所述电镀锌特超深冲板屈服强度110～170MPa，抗拉强度260～330MPa，伸长率A₈₀≥43％，塑性应变比r₉₀≥2.5，加工硬化指数n₉₀≥0.22，表面形貌：Ra为1.1～1.6μm，RPc＞60个/cm，Wsa＜0.34μm。

2.一种权利要求1所述的具有高等级表面形貌的汽车外板用电镀锌特超深冲板的生产方法，所述电镀锌特超深冲板的牌号为DC06+ZE，其特征在于，其生产工艺为：冶炼并浇铸成板坯，然后进行热连轧→冷连轧→连续退火→平整→电镀锌工艺，各阶段工艺要求为：

热连轧：终轧温度910～950℃，采用全道次除鳞，卷取温度710～740℃；

冷连轧：冷轧总压下率80～83％，轧机第五机架轧辊粗糙度为2.8～3.2μm，轧辊波纹度Wa为0.6～0.8μm，轧辊RPc≥100个/cm；

连续退火：均热温度为840～860℃，控制退火带钢走带速度稳定在120～150m/min，快冷终点温度为440～470℃；

平整：平整辊的粗糙度为2.5～2.8μm，平整延伸率为0.7～0.8％；

电镀锌工艺：镀液的主要成分为硫酸锌，硫酸锌浓度为80～110g/L，镀液的pH值为1.2～1.8，镀液的温度为50～58℃，带钢通过电镀槽速度为80～120m/min，镀液中杂质离子含量为：Fe²⁺≤3000ppm，Fe³⁺≤1000ppm，Pb²⁺＜1.4ppm，Cu²⁺＜5ppm。