热镀锌IF钢质量改进工艺研究.pdf
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1、 年 月 第一期热镀锌 钢质量改进工艺研究罗石念(宁波钢铁有限公司 宁波)摘 要:通过扎根现场进行超深冲 镀锌板生产理论研究从冶炼成分、热连轧、冷轧、退火、热镀锌、光整工艺等全流程生产工序控制角度实地调研宁钢 镀锌板深冲性能不合的影响因素及内在机制根据下游企业设备现状优化制定工艺改进措施经实施验证热镀锌 钢新产品深冲性能全部满足交货标准彻底解决了此项质量问题关键词:钢热镀锌深冲性能连续退火 前言伴随着世界各国冶金生产技术的进步和轿车及家电制造工业的飞速发展 世纪 年代开始无间隙原子()钢得到了迅速开发 以 钢为基础发展起来的深冲热镀锌 钢板、深冲高强度烘烤硬化板等系列产品已成为第三代汽车及高等
2、级家电冲压用钢板的主要标志 经过数年的不懈努力宁钢 钢研制开发已取得了长足的进步尤其是冷轧罩式退火用途产品具有屈服点低、深冲性能优异的特点获得了周边冷轧用户的肯定 而经连续退火的超深冲热镀锌板生产具有一定的难度近期某冷轧公司首次订购、使用宁钢 热轧卷生产超深冲 镀锌板时发现延伸率偏低甚至比同批生产的普板 深冲性能还差遂提出质量改进需求综合归纳世界各国的实际生产情况 钢热轧板冷轧后可通过三种途径实现钢板的再结晶退火即罩式退火、连续退火、连续热镀锌(线内完成连续退火)钢罩式退火的设备投资较少工艺较简单但生产周期长且整卷钢易出现头、中、尾段性能不均问题连续退火则生产周期短整卷钢性能十分均匀但其初期设
3、备投资大生产工艺也相对复杂而热镀锌 钢需兼顾镀层附着力、带钢表面质量及深冲性能等多项技术指标制造工艺最为复杂且产品具备其它冷轧裸板所无法比拟的优异耐蚀性 对成品 钢板来说尤其是冷轧退火裸板具有优良的超深冲性能和非时效性相比较而言其镀锌板由于镀锌生产工艺的限制高温还原段退火仅能持续数十秒相比数十小时的高温罩式退火板而言其深冲性能难免有一定程度的下降但在适宜的生产工艺下仍能获得理想的深冲性能绝不应比普板还差鉴于此我们实地调研分析质量缺陷产生的原因并从冶炼成分、热连轧、冷轧、退火、热镀锌、光整工艺等全流程生产工序控制角度分析研究其产生的内在机理针对现场生产设备现状制定了适宜的工艺优化改进措施经现场应
4、用验证完全切实可行新生产超深冲镀锌产品全部符合交货技术条件要求彻底杜绝了此类质量问题的发生 超深冲镀锌板的质量问题 年初某冷轧公司首次采购 吨宁钢 热卷并首次在其建材型卧式退火镀锌机组生产超深冲镀锌家电板成品牌号 连续生产 卷镀锌卷后实物质量性能检测结果显示总体延伸率 值(标距)为 其中延伸率较低的钢卷经数次复验性能仍然很差始终不能满足交货标准要求迫切需要研究解决此项质量问题热镀锌 钢的生产工艺流程为:转炉冶炼 真空脱气 连铸 热轧 冷轧 热镀锌(线内完成连续退火)光整 超深冲镀锌板生产过程的每一步工序都对产品的最终机械性能产生影 年 月 第一期热镀锌 钢质量改进工艺研究 响 虽然热镀锌 钢板
5、凭借其优异的耐蚀性能在各类轿车及高档家电制造中得到了十分广泛的应用但对现有的建材型镀锌线来说要获得超深冲性能却并不容易 在各类常用的深冲成形性能指标中除塑性应变比 值、加工硬化指数 值外钢板屈服强度和延伸率 值亦是其重要的成形性能参数 针对其实际成形过程而言延伸率 值、塑性应变比 值、加工硬化指数 值最为关键 质量缺陷的微观检测分析冷轧公司反馈宁钢 热轧卷有较明显夹杂缺陷典型形貌如图 并认为这是造成镀锌成品板性能不合的重要原因对缺陷板取样用扫描电镜做夹杂分析 样品表面片状缺陷在扫描电镜下观察认定为氧化铁皮开裂且部分脱落(如图)对氧化铁皮脱落区域及周边基体进行能谱分析分析结果表明在氧化铁皮脱落位
6、置存在不同含量的非金属夹杂物具体检测结果见表 图 热轧板缺陷形貌表 热轧缺陷板能谱分析结果谱图标签总量谱图.谱图.谱图.谱图.谱图.分析认为这种氧化铁皮在酸洗机组经疏松、酸洗后可消除不足以对后续镀锌板深冲性能产生影响为此需进一步查找后工序的内在质量原因冷轧公司继续反馈在延伸率较高的镀锌卷上发现如图 所示的缺陷 经对缺陷板进行剪切取样并作脱锌处理将处理好的样品镶嵌后横截面磨制抛光至镜面采用电子探针分析发现试样缺陷部位存在皮下链状氧化铝夹杂见图 图 镀锌板面缺陷图 镀锌板面缺陷的电子探针分析经检测分析认为这种微量氧化铝夹杂不足以造成深冲性能不合且仅在延伸率偏高的钢卷上发现此缺陷说明其并非造成此批产
7、品性能不合的主要原因故仍需深入研究热轧后工序的质量控制问题 年 月 第一期 影响 镀锌板深冲性能的工艺因素研究 决定 镀锌板深冲性能的因素包括化学成分设计及热轧、冷轧、退火、镀锌工艺等 宁钢 钢化学成分中、含量一般均能控制在 以内/含量的控制不仅完全满足了固定间隙、原子的要求而且还能满足进一步抑制镀锌板时效性能所需过剩 的要求其它锰、磷、硫、酸溶铝元素的控制在目前国内现有的 钢生产中处于优良水平并已在多家冷轧企业中得到了大批量试制验证故此肯定宁钢 钢各元素成分不会对镀锌板深冲性能造成恶化影响重点应研究后续轧制、退火、镀锌工艺的影响.热轧工艺对 镀锌板深冲性能的影响在 钢的热连轧生产中均采用“低
8、温加热、高温终轧、高温卷取”生产工艺)热轧板坯加热 钢中分布有含/、的碳氮化物这一类二次相连铸坯加热过程中会发生二次相粒子的溶解 这些碳氮化物溶解、析出由溶度积来控制故与热轧过程中的加热温度及板坯/、等含量密切相关 当化学成分给定时低温加热可抑制二次相粒子固溶这些未溶解的碳氮化物必定粗大因而低温加热对提高塑性应变比 值有利产品深冲性能提高)终轧温度控制 钢板需得到粗大的铁素体晶粒实行高温终轧可延长带钢组织从奥氏体向铁素体转变的时间从而为铁素体晶粒长大提供有利条件)卷取温度控制 对卷取温度的控制研究表明:卷取温度的变化对、和 粒子的影响不大但对 粒子的影响较大高温卷取有利于 粒子的析出和长大有利
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