CN112872082A - 一种极限宽薄深冲镀锌钢板的板形控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种极限宽薄深冲镀锌钢板的板形控制方法，包括以下步骤：生产连铸板坯；加热、高温轧制、前段稀疏层流冷却，在700～730℃将热轧原料钢板卷取，并空冷到65℃以下；将获得的热轧钢卷原料拉矫破鳞、酸洗、常温轧制，得到轧后边浪≤10I‑unit、中浪≤5I‑unit的冷硬钢卷；冷硬钢卷以恒定速度、温度、张力连续退火后热浸镀锌；光整延伸率1.0～1.2％。该方法制作出的镀锌成品钢板厚宽规格在(0.60～0.75)mm×(1600～1850)mm，镀锌钢板的批量屈服强度稳定在150～175MPa，横向断后延伸率A80≥43％，塑性应变比r90≥2.70，加工硬化指数n90≥0.230；同时钢板具有优异的板形质量，其最大浪高≤3mm、急峻度≤1.5％，能够完全满足下游高端汽车及家电用钢行业的综合使用要求。

Description

一种极限宽薄深冲镀锌钢板的板形控制方法
技术领域
本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种极限宽薄深冲镀锌钢板的板形控制方法。
背景技术
深冲压用镀锌钢板是家电和汽车用钢行业应用最广泛的高端钢铁原料之一。对于宽度在1600mm及以上、厚度在0.75mm及以下的极限宽薄规格深冲镀锌钢板，不仅要求钢板具有优良冲压成型性、焊接性、耐蚀性、性能稳定性及涂装性等，同时还严格规定了钢板的板形指标，如最大浪高≤3mm、急峻度≤1.5％。该类产品被广泛用于汽车行业的侧围、翼子板、车门内外板等零件制造，也常被定尺剖分后应用于家电行业的冰箱门板、电视机背板等零件制造。
公知的，深冲压用镀锌钢板的材质较软(一般屈服强度不超过180MPa)，其板形稳定控制一直是各大钢厂的技术痛点之一。对于极限宽薄规格深冲镀锌钢板，由于钢板的宽度更大、厚度更薄，板形的控制难度也就呈几何倍数增加。同时，为保障镀锌钢板产品具有优异的深冲成型性能，连续退火、光整后不允许投用拉矫工艺。因此，如何在现有的主流工艺装备条件下，保障极限宽薄规格深冲镀锌钢板高的板形质量，是各大钢铁生产企业技术亟待解决的问题。
CN 105312359 A公开了一种低温退火钢带的板形控制方法，该专利方法仅控制退火温度、平整弯辊等，并投用了拉矫工艺改善板形，只适用于卧式直燃炉生产低端镀锌结构钢板，完全不适用于主流的立式连续退火生产线生产深冲镀锌钢板。
CN 111438189 A公开了一种冷轧板及其板形控制方法，该专利方法仅控制热轧工艺参数并投用了热轧平整工艺，适用于生产2.5～4.0mm厚度的高强镀锌钢板，完全不适用于生产软质的宽薄规格冷轧深冲镀锌钢板。
CN 103394521 B公开了一种冷轧带钢板形控制方法，该专利方法仅在冷轧工序通过板形分布信号计算，反馈控制轧机倾斜、工作辊及中间辊弯辊参数，以改善常规钢板在轧制工序的板形指标，不能满足极限宽薄规格深冲镀锌钢板的板形控制要求。
CN 105013833 A公开了一种极薄规格冷硬带钢板形控制方法，该专利方法通过在热轧工序调节热轧板平均凸度和终轧温度、在酸轧工序通过窜辊量和压下分配来改善板形，但该专利方法仅适合部分冷硬中间产品，不适合极限宽薄规格深冲镀锌钢板的板形控制要求。
CN 103639209 A公开了一种极薄彩涂基料冷轧板形控制方法，该专利方法通过挑选热轧料的平均凸度和楔形保障板形，仅适用于热轧彩涂基板，不能满足极限宽薄规格深冲镀锌钢板的板形控制要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种极限宽薄深冲镀锌钢板的板形控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种极限宽薄深冲镀锌钢板的板形控制方法，包括以下步骤：
1)生产连铸板坯，按照深冲镀锌钢板的设计成分冶炼生产连铸板坯；
2)轧制，将获得的连铸板坯传输到热连轧机组进行加热，其中加热炉出炉温度1190～1230℃，边部加热器及保温罩通卷投用，精轧辊轧制周期10～40km，终轧温度900～930℃；
3)获得热轧原料钢板，轧制后获得厚度3.0～4.0mm、宽度1630～1880mm、凸度C40在40～70μm、凸度C75在20～40μm、楔形W40≤30μm且C40＞W40、局部高点≤13μm的热轧原料钢板；
4)冷却，采用前段层流稀疏冷却，热轧原料钢板头尾10m范围内平直度≤60I-unit，中部平直度≤27I-unit；
5)卷取，在700～730℃温度下将热轧原料钢板卷取，并空冷到65℃以下，获得热轧钢卷原料；
6)酸轧，将热轧钢卷原料传输到酸轧机组进行拉矫破鳞、酸洗、轧制，酸轧总压下率为75.0％～85.0％，末机架压下率为3.0％，轧后冷硬卷边浪≤10I-unit、中浪≤5I-unit；
7)退火，将步骤6)中的冷硬卷连续退火，工艺段运行速度控制在110～150m/min中的任一固定值，退火均热温度控制在780～800℃中的任一固定值，缓冷出口温度控制在640～680℃中的任一固定值，快冷出口温度控制在460～490℃中的任一固定值，入锌锅温度控制在455～490℃中的任一固定值；均热段张力控制在5.0～9.0KN中的任一固定值，快冷段张力控制在10.0～18.0KN中的任一固定值；
8)热浸镀锌，宽度方向锌层厚度控制在订单锌层厚度的101～103％；
9)光整，光整延伸率1.0～1.2％，人工调节弯辊和倾斜量使钢板浪形≤6I-unit；
10)获取成品钢板，精切边，人工确认板形、卷取后获得钢板成品。
具体的是，所述连铸板坯的厚度为230mm、宽度为1800mm或1900mm或2000mm。
本发明具有以下有益效果：通过该极限宽薄深冲镀锌钢板的板形控制方法，镀锌成品钢板厚宽规格在(0.60～0.75)mm×(1600～1850)mm，镀锌钢板的批量屈服强度稳定在150～175MPa，横向断后延伸率A80≥43％，塑性应变比r90≥2.70，加工硬化指数n90≥0.230；同时钢板具有优异的板形质量，其最大浪高≤3mm、急峻度≤1.5％，能够完全满足下游高端汽车及家电用钢行业对极限宽薄规格深冲镀锌钢板的综合质量要求，该发明经济效益和品牌效益显著。
附图说明
图1为本发明的镀锌钢板的板形示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
本发明的理论基础为：在缩短生产流程、不降低成型性能的前提下，热轧工序不投用平整工艺，通过重点管控热轧钢板原料的横断面参数如板凸度C40和C75、楔形、局部高点等，使热轧原料的板形能够最佳匹配冷轧五机架连轧机的常用工作辊型，避免宽薄规格深冲镀锌钢板因酸轧卷取后的高点应力集中产生冷轧浪形；酸轧机组通过优选的热轧钢板原料厚度保证冷轧总压下率，并利用F5末机架3％的轻压下最大程度改善冷硬板板形；镀锌机组通过稳定的中温均热、稳定的镀锌运行速度及稳定的小张力生产，减小钢板宽度方向上的应力差，改善极限宽薄规格深冲镀锌钢板在退火及镀锌全过程中的板形质量；热浸镀锌后采用小光整工艺(不投用拉矫工艺)，在保障钢板的成型性能的前提下进一步提升钢板板形。
本发明的一种极限宽薄深冲镀锌钢板的板形控制方法，包括以下步骤：
1)按照深冲镀锌钢板的设计成分冶炼生产，获得230mm厚度、1800mm或1900mm或2000mm宽度的连铸板坯；
2)将连铸板坯传输到热连轧机组加热，加热炉出炉温度1190～1230℃，边部加热器及保温罩通卷投用，精轧辊轧制周期10～40km，终轧温度900～930℃；
3)轧制后热轧原料钢板厚度3.0～4.0mm、宽度1630～1880mm，凸度C40(标志点离边部40mm)在40～70μm、凸度C75(标志点离边部75mm)在20～40μm，楔形W40(标志点离边部40mm)≤30μm，且C40＞W40；局部高点≤13μm；
4)采用前段层流稀疏冷却，热轧原料钢板头尾10m范围内平直度≤60I-unit，中部平直度≤27I-unit；
5)热轧钢板在700～730℃卷取，并空冷到65℃以下；
6)热轧钢卷原料进酸轧机组进行拉矫破鳞、酸洗、轧制，酸轧总压下率75.0％～85.0％，末机架压下率3.0％，轧后冷硬卷边浪≤10I-unit、中浪≤5I-unit；
7)冷硬卷连续退火，工艺段运行速度控制在110～150m/min中的任一固定值，退火均热温度控制在780～800℃中的任一固定值，缓冷出口温度控制在640～680℃中的任一固定值，快冷出口温度控制在460～490℃中的任一固定值，入锌锅温度控制在455～490℃中的任一固定值；均热段张力控制在5.0～9.0KN中的任一固定值，快冷段张力控制在10.0～18.0KN中的任一固定值；
8)热浸镀锌，宽度方向锌层厚度控制在订单锌层厚度的101～103％；
9)光整，光整延伸率1.0～1.2％；人工调节弯辊和倾斜量使钢板浪形≤6I-unit；
10)精切边，人工确认板形、卷取后获得目标钢板成品。
以下通过具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
采用常规IF钢的冶炼成分：C＝0.0025wt％，Mn＝0.13wt％，Si＝0.005wt％，P＝0.008wt％，S＝0.005wt％，Als＝0.034wt％，N＝0.0029wt％，Ti＝0.066wt％，余量为Fe和其他残余微量元素。其冷轧成品钢板厚度为0.60mm，宽度为1600mm；屈服强度为168MPa，横向断后延伸率A80为45.8％，塑性应变比r90为2.981，加工硬化指数n90为0.241，钢板具有优异的板形质量，其最大浪高2.5mm、急峻度1.0％，满足下游高端家电及汽车用钢客户的质量要求。
实施例1的生产步骤如下：
1)按照深冲镀锌钢板的设计成分冶炼生产，获得230mm厚度、1800mm宽度的连铸板坯；
2)将连铸板坯传输到热连轧机组加热，加热炉出炉温度1199℃，边部加热器及保温罩通卷投用，精轧辊轧制周期22km，终轧温度911℃；
3)轧制后热轧原料钢板厚度3.0mm、宽度1636mm，凸度C40(标志点离边部40mm)在52μm、凸度C75(标志点离边部75mm)在24μm，楔形W40(标志点离边部40mm)≤27μm，且C40＞W40；局部高点12μm；
4)采用前段层流稀疏冷却，热轧原料钢板头尾10m范围内平直度≤60I-unit,中部平直度≤21I-unit；
5)热轧钢板在712℃卷取，并空冷到65℃以下；
6)热轧钢卷原料进酸轧机组进行拉矫破鳞、酸洗、轧制，酸轧总压下率80.0％，末机架压下率3.0％，轧后冷硬卷边浪≤7I-unit、中浪≤4I-unit；
7)冷硬卷连续退火，工艺段运行速度148m/min，退火均热温度798℃，缓冷出口温度662℃，快冷出口温度480℃，入锌锅温度472℃；均热段张力5.7KN，快冷段张力12.2KN；
8)热浸镀锌，宽度方向锌层厚度控制在订单锌层厚度的101～103％；
9)光整，光整延伸率1.0％；人工调节弯辊和倾斜量，钢板浪形≤5I-unit；
10)精切边，人工确认板形、卷取后获得目标钢板成品。
实施例2
采用常规IF钢的冶炼成分：C＝0.0015wt％，Mn＝0.15wt％，Si＝0.004wt％，P＝0.006wt％，S＝0.007wt％，Als＝0.035wt％，N＝0.0030wt％，Ti＝0.068wt％，余量为Fe和其他残余微量元素。其冷轧成品钢板厚度为0.75mm，宽度为1820mm；屈服强度为164MPa，横向断后延伸率A80为46.7％，塑性应变比r90为2.887，加工硬化指数n90为0.239，钢板具有优异的板形质量，其最大浪高2.8mm、急峻度1.35％，满足下游高端家电及汽车用钢客户的质量要求。
实施例2的生产步骤如下：
1)按照深冲镀锌钢板的设计成分冶炼生产，获得230mm厚度、2000mm宽度的连铸板坯；
2)将连铸板坯传输到热连轧机组加热，加热炉出炉温度1212℃，边部加热器及保温罩通卷投用，精轧辊轧制周期31km，终轧温度905℃；
3)轧制后热轧原料钢板厚度4.0mm、宽度1852mm，凸度C40(标志点离边部40mm)在47μm、凸度C75(标志点离边部75mm)在26μm，楔形W40(标志点离边部40mm)≤26μm，且C40＞W40；局部高点13μm；
4)采用前段层流稀疏冷却，热轧原料钢板头尾10m范围内平直度≤60I-unit,中部平直度≤24I-unit；
5)热轧钢板在709℃卷取，并空冷到65℃以下；
6)热轧钢卷原料进酸轧机组进行拉矫破鳞、酸洗、轧制，酸轧总压下率81.3％，末机架压下率3.0％，轧后冷硬卷边浪≤7I-unit、中浪≤5I-unit；
7)冷硬卷连续退火，工艺段运行速度132m/min，退火均热温度782℃，缓冷出口温度651℃，快冷出口温度478℃，入锌锅温度465℃；均热段张力8.8KN，快冷段张力17.6KN；
8)热浸镀锌，宽度方向锌层厚度控制在订单锌层厚度的101～103％；
9)光整，光整延伸率1.2％；人工调节弯辊和倾斜量，钢板浪形≤6I-unit；
10)精切边，人工确认板形、卷取后获得目标钢板成品。
实施例3
采用常规IF钢的冶炼成分：C＝0.0018wt％，Mn＝0.15wt％，Si＝0.003wt％，P＝0.009wt％，S＝0.006wt％，Als＝0.038wt％，N＝0.0033wt％，Ti＝0.062wt％，余量为Fe和其他残余微量元素。其冷轧成品钢板厚度为0.70mm，宽度为1750mm；屈服强度为156MPa，横向断后延伸率A80为47.0％，塑性应变比r90为3.004，加工硬化指数n90为0.245，钢板具有优异的板形质量，其最大浪高1.8mm、急峻度1.05％，满足下游高端家电及汽车用钢客户的质量要求。
实施例3的生产步骤如下：
1)按照深冲镀锌钢板的设计成分冶炼生产，获得230mm厚度、1900mm宽度的连铸板坯；
2)将连铸板坯传输到热连轧机组加热，加热炉出炉温度1220℃，边部加热器及保温罩通卷投用，精轧辊轧制周期26km，终轧温度917℃；
3)轧制后热轧原料钢板厚度3.5mm、宽度1788mm，凸度C40(标志点离边部40mm)在44μm、凸度C75(标志点离边部75mm)在29μm，楔形W40(标志点离边部40mm)≤18μm，且C40＞W40；局部高点12μm；
4)采用前段层流稀疏冷却，热轧原料钢板头尾10m范围内平直度≤60I-unit,中部平直度≤20I-unit；
5)热轧钢板在725℃卷取，并空冷到65℃以下；
6)热轧钢卷原料进酸轧机组进行拉矫破鳞、酸洗、轧制，酸轧总压下率80.0％，末机架压下率3.0％，轧后冷硬卷边浪≤6I-unit、中浪≤4I-unit；
7)冷硬卷连续退火，工艺段运行速度133m/min，退火均热温度792℃，缓冷出口温度664℃，快冷出口温度469℃，入锌锅温度458℃；均热段张力7.3KN，快冷段张力15.6KN；
8)热浸镀锌，宽度方向锌层厚度控制在订单锌层厚度的101～103％；
9)光整，光整延伸率1.1％；人工调节弯辊和倾斜量，钢板浪形≤5I-unit；
10)精切边，人工确认板形、卷取后获得目标钢板成品。
对比实施例(本对比实施例为试验阶段的实施例，参数超出本发明标准的，产出的镀锌钢板不能满足下游高端家电及汽车用钢客户的质量要求)：
采用常规IF钢的冶炼成分(与实施例3为同炉钢、同规格)：C＝0.0018wt％，Mn＝0.15wt％，Si＝0.003wt％，P＝0.009wt％，S＝0.006wt％，Als＝0.038wt％，N＝0.0033wt％，Ti＝0.062wt％，余量为Fe和其他残余微量元素。其冷轧成品钢板厚度为0.70mm，宽度为1750mm；屈服强度为157MPa，横向断后延伸率A80为47.8％，塑性应变比r90为2.972，加工硬化指数n90为0.239，镀锌成品钢板板形质量较差，其最大浪高6.2mm、急峻度7.4％，不能满足下游高端家电及汽车用钢客户的质量要求。
对比实施例的生产步骤如下：
1)按照深冲镀锌钢板的设计成分冶炼生产，获得230mm厚度、1900mm宽度的连铸板坯；
2)将连铸板坯传输到热连轧机组加热，加热炉出炉温度1227℃，边部加热器及保温罩通卷投用，精轧辊轧制周期57km，终轧温度918℃；
3)轧制后热轧原料钢板厚度3.5mm、宽度1788mm，凸度C40(标志点离边部40mm)在32μm、凸度C75(标志点离边部75mm)在17μm，楔形W40(标志点离边部40mm)≤38μm，且C40＜W40；局部高点25μm；
4)采用前段层流稀疏冷却，热轧原料钢板头尾10m范围内平直度≤60I-unit,中部平直度≤23I-unit；
5)热轧钢板在715℃卷取，并空冷到65℃以下；
6)热轧钢卷原料进酸轧机组进行拉矫破鳞、酸洗、轧制，酸轧总压下率80.0％，末机架压下率3.0％，轧后冷硬卷边浪≤6I-unit、中浪≤4I-unit；
7)冷硬卷连续退火，工艺段运行速度135m/min，退火均热温度795℃，缓冷出口温度663℃，快冷出口温度477℃，入锌锅温度468℃；均热段张力7.4KN，快冷段张力15.6KN；
8)热浸镀锌，宽度方向锌层厚度控制在订单锌层厚度的101～103％；
9)光整，光整延伸率1.1％；人工调节弯辊和倾斜量，钢板浪形≤12I-unit；
10)精切边，人工确认板形、卷取后获得钢板成品。
如图1为本发明实施例中镀锌钢板的板形示意图，其中Lv为浪长，Rv为浪高，急峻度为(Rv/Lv)×100％。
文中所说的订单锌层厚度是指在客户下订单时，会指定一个锌层厚度，钢厂按照不低于此锌层厚度进行生产、交货。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (2)

1.一种极限宽薄深冲镀锌钢板的板形控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)生产连铸板坯，按照深冲镀锌钢板的设计成分冶炼生产连铸板坯；
2)轧制，将获得的连铸板坯传输到热连轧机组进行加热，其中加热炉出炉温度1190～1230℃，边部加热器及保温罩通卷投用，精轧辊轧制周期10～40km，终轧温度900～930℃；
3)获得热轧原料钢板，轧制后获得厚度3.0～4.0mm、宽度1630～1880mm、凸度C40在40～70μm、凸度C75在20～40μm、楔形W40≤30μm且C40＞W40、局部高点≤13μm的热轧原料钢板；
4)冷却，采用前段层流稀疏冷却，热轧原料钢板头尾10m范围内平直度≤60I-unit，中部平直度≤27I-unit；
5)卷取，在700～730℃温度下将热轧原料钢板卷取，并空冷到65℃以下，获得热轧钢卷原料；
6)酸轧，将热轧钢卷原料传输到酸轧机组进行拉矫破鳞、酸洗、轧制，酸轧总压下率为75.0％～85.0％，末机架压下率为3.0％，轧后冷硬卷边浪≤10I-unit、中浪≤5I-unit；
7)退火，将步骤6)中的冷硬卷连续退火，工艺段运行速度控制在110～150m/min中的任一固定值，退火均热温度控制在780～800℃中的任一固定值，缓冷出口温度控制在640～680℃中的任一固定值，快冷出口温度控制在460～490℃中的任一固定值，入锌锅温度控制在455～490℃中的任一固定值；均热段张力控制在5.0～9.0KN中的任一固定值，快冷段张力控制在10.0～18.0KN中的任一固定值；
8)热浸镀锌，宽度方向锌层厚度控制在订单锌层厚度的101～103％；
9)光整，光整延伸率1.0～1.2％，人工调节弯辊和倾斜量使钢板浪形≤6I-unit；
10)获取成品钢板，精切边，人工确认板形、卷取后获得钢板成品。
2.根据权利要求1所述的一种极限宽薄深冲镀锌钢板的板形控制方法，其特征在于，所述连铸板坯的厚度为230mm、宽度为1800mm或1900mm或2000mm。
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