CN118726885A - 一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法，属于钢材制备领域。所述方法包括：将热轧板进行酸轧，在所述酸轧的轧制段中，调整S1～S5机架轧辊的粗糙度为设定粗糙度，得到冷硬基板；所述S5机架轧辊的粗糙度为4.0um～4.5um；将所述冷硬基板进行镀锌、光整，得到合金化热镀锌超高强钢；所述光整的光整辊粗糙度为2.0um～2.5um。通过调整机架的轧制力在合理的范围内，并改善了冷硬基板表面轮廓，使基板表面更加细腻，避免了基板表面产生深浅不一的粗糙条纹；同时，控制光整的光整辊粗糙度，与S5机架轧辊的粗糙度的协同配合作用，进一步细化带钢表面轮廓。从而减少了合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷。

Description

一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法

技术领域

本申请涉及钢材制备技术领域，尤其涉及一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法。

背景技术

随着汽车向节能、环保、安全、舒适方向发展，汽车轻量化的趋势趋于常态化，实践表明实现汽车轻量化最有效、可靠性高、性价比高的方法之一是提高汽车先进高强钢和超高强钢的应用比例，通过结构薄壁化、优化零件结构等方法实现车身轻量化。

然而，随着高强钢的强度增加，热镀锌GA超高强钢表面极易出现细条纹缺陷，细条纹缺陷一般沿钢板轧向分布，宏观观察为通卷出现，卷头与卷尾更加严重，分布于整个板宽方向，影响用户的涂装和进一步深加工，进而难以满足高端冷轧板的要求。亟需研制出一种能减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法。

发明内容

本申请提供了一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法，以解决如下技术问题：如何减少合金化热镀锌超高强钢的细条纹缺陷。

第一方面，本申请提供了一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法，所述方法包括：

将热轧板进行酸轧，在所述酸轧的轧制段中，调整S1～S5机架轧辊的粗糙度为设定粗糙度，得到冷硬基板；其中，所述S5机架轧辊的粗糙度为4.0um～4.5um；

将所述冷硬基板进行镀锌、光整，得到合金化热镀锌超高强钢；所述光整的光整辊粗糙度为2.0um～2.5um。

可选的，所述S1与S2机架轧辊的粗糙度均为0.5um～0.8um。

可选的，所述S3与S4机架轧辊的粗糙度均为0.2um～0.4um。

可选的，所述酸轧的润滑系统中乳化液浓度为3.0％～4.0％。

可选的，在所述将热轧板进行酸轧之前，所述方法还包括：

将铸坯进行加热、热轧及卷取，得到热轧板。

可选的，所述热轧的终轧温度为870℃～910℃，所述热轧的钢头尾温度波动范围≤20℃。

可选的，所述卷取的温度为600℃～640℃，所述卷取的钢头尾温度波动范围≤20℃。

可选的，所述加热的温度为1200℃～1250℃。

可选的，以质量分数计，所述铸坯的化学成分包括：C：0.08％～0.12％，Mn：2.0％～2.5％，Si：0.1％～0.45％，Cr：0.1％～0.5％，Mo：0.1％～0.4％，P≤0.002％，S≤0.007％，余量为Fe和不可避免的杂质。

第二方面，本申请提供了一种由第一方面中任意一项实施例所述的方法制备得到的合金化热镀锌超高强钢。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请提供了一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法，包括：将热轧板进行酸轧，在所述酸轧的轧制段中，调整S1～S5机架轧辊的粗糙度为设定粗糙度，得到冷硬基板；其中，所述S5机架轧辊的粗糙度为4.0um～4.5um；将所述冷硬基板进行镀锌、光整，得到合金化热镀锌超高强钢；所述光整的光整辊粗糙度为2.0um～2.5um。通过调整S1～S5机架轧辊的粗糙度为设定粗糙度，并控制S5机架轧辊的粗糙度为4.0um～4.5um，可以调整机架的轧制力在合理的范围内，并改善了冷硬基板表面轮廓，使基板表面更加细腻，避免了基板表面产生深浅不一的粗糙条纹；同时，控制光整的光整辊粗糙度为2.0um～2.5um，与S5机架轧辊的粗糙度的协同配合作用，进一步细化带钢表面轮廓。从而减少了合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法的流程示意图；

图2为本申请实施例1提供的合金化热镀锌超高强钢的表面形貌图；

图3为本申请对比例1提供的合金化热镀锌超高强钢的表面形貌图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a，b，或c中的至少一项(个)”，或，“a，b，和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a，b，c，a-b(即a和b)，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c分别可以是单个，也可以是多个。

除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

首钢冷轧薄板有限公司镀锌产线，可生产1180MPa强度以下超高强热镀锌GA产品。带钢下线，在表面存在色差、合金化斑迹与细条纹缺陷等缺陷。细条纹缺陷一般沿钢板轧向分布，宏观观察为通卷出现，卷头与卷尾更加严重，分布于整个板宽方向。微观观察判断合金化密集细条纹的形成过程为，冷硬基板深浅不一的粗糙条纹，导致带钢出锌锅后在条纹处的锌层厚度不同，经合金化退火后不同厚度的锌层，Fe-Zn扩散的合金化进程不同，进而在光整后锌层较厚的位置光整痕面积更大，最终呈现出明暗相间的密集细条纹缺陷。缺陷在打磨和冲压后更加明显，严重影响产品的抗腐蚀、涂装及焊接等性能。为此，相关技术人员进行现场跟踪、大量的数据采集，然后逐步采取措施、组织方案进行排查和处理，把此类镀锌带钢的表面缺陷进行消除。

图1为本申请实施例提供的一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法的流程示意图。

请参见图1，本申请提供了一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法，所述方法包括：

S1、将热轧板进行酸轧，在所述酸轧的轧制段中，调整S1～S5机架轧辊的粗糙度为设定粗糙度，得到冷硬基板；其中，所述S5机架轧辊的粗糙度为4.0um～4.5um；

本申请酸轧的轧制段采用五机架混合轧制连轧机，酸洗后的热轧板依次进入S1～S5机架，S1机架也可以表示为1#机架，余下机架与此一致。

控制S5机架轧辊的粗糙度为4.0um～4.5um的积极效果：现有技术中，同类产品的S5机架轧辊的粗糙度采用2.0um～3.0um粗糙度辊，但会导致带钢表面轮廓不够细腻。为了解决改缺陷，本申请使用高粗糙辊的粗糙度为4.0um～4.5um，可以改善带钢基板表面轮廓，使基板表面更加细腻，且高粗糙度辊可以增加轧辊使用周期，提高生产节奏。示例性的，S5机架轧辊的粗糙度可以为4.0um、4.1um、4.2um、4.3um、4.4um、4.5um等。

在一些实施方式中，在所述将热轧板进行酸轧之前，所述方法还包括：

将铸坯进行加热、热轧及卷取，得到热轧板。

在一些实施方式中，所述热轧的终轧温度为870℃～910℃，所述热轧的钢头尾温度波动范围≤20℃。

控制热轧的终轧温度为870℃～910℃，热轧的钢头尾温度波动范围≤20℃的积极效果：终轧温度过高，会增加带钢表面氧化铁皮的厚度，给酸轧生产带来困难；终轧温度过低，由于产品强度级别较高，会导致热轧过程比较困难。头尾温度波动较大，头尾表面质量较差，不利于通卷表面质量控制。示例性的，该热轧的终轧温度可以为870℃、880℃、890℃、900℃、910℃等，热轧的钢头尾温度波动范围可以为5℃、8℃、10℃、12℃、15℃、18℃、20℃等。

在一些实施方式中，所述卷取的温度为600℃～640℃，所述卷取的钢头尾温度波动范围≤20℃。

控制卷取的温度为600℃～640℃，卷取的钢头尾温度波动范围≤20℃的积极效果：卷取温度在此范围内，可以保证合金化热镀锌超高强钢的性能满足使用要求。头尾温度波动较大，头尾表面质量较差，不利于通卷表面质量控制。示例性的，该卷取的温度可以为600℃、610℃、620℃、630℃、640℃等，卷取的钢头尾温度波动范围可以为5℃、8℃、10℃、12℃、15℃、18℃、20℃等。

在一些实施方式中，所述加热的温度为1200℃～1250℃。

在一些实施方式中，以质量分数计，所述铸坯的化学成分包括：C：0.08％～0.12％，Mn：2.0％～2.5％，Si：0.1％～0.45％，Cr：0.1％～0.5％，Mo：0.1％～0.4％，P≤0.002％，S≤0.007％，余量为Fe和不可避免的杂质。

S2、将所述冷硬基板进行镀锌、光整，得到合金化热镀锌超高强钢；所述光整的光整辊粗糙度为2.0um～2.5um。

控制光整的光整辊粗糙度为2.0um～2.5um的积极效果：通过光整的光整辊粗糙度和S5机架轧辊的粗糙度的协同配合作用，进一步细化带钢表面轮廓。粗糙度过低达不到细化带钢表面轮廓的目的，粗糙度过高会是成品带钢粗糙度范围标准超过客户要求的上限。示例性的，光整的光整辊粗糙度为2.0um、2.1um、2.2um、2.3um、2.4um、2.5um等。

在一些实施方式中，所述S1与S2机架轧辊的粗糙度均为0.5um～0.8um。

控制S1与S2机架轧辊的粗糙度均为0.5um～0.8um的积极效果：酸轧过程S1与S2机架使用轧辊的粗糙度过高，会导致轧机轧制力增加，轧制困难；粗糙度过低，轧辊使用周期减短，影响生产节奏。示例性的，S1与S2机架轧辊的粗糙度均可以为0.5um、0.6um、0.65um、0.70um、0.75um、0.8um等。

在一些实施方式中，所述S3与S4机架轧辊的粗糙度均为0.2um～0.4um。

控制S3与S4机架轧辊的粗糙度均为0.2um～0.4um的积极效果：S3与S4机架轧辊的粗糙度过高，会导致轧机轧制力增加，轧制困难；粗糙度过低，轧辊使用周期减短，影响生产节奏。示例性的，S3与S4机架轧辊的粗糙度均为0.2um、0.25um、0.30um、0.35um、0.4um等。

在一些实施方式中，所述酸轧的润滑系统中乳化液浓度为3.0％～4.0％。

控制酸轧的润滑系统中乳化液浓度为3.0％～4.0％的积极效果：乳化液浓度高，相当于轧制润滑提高，会导致轧机打滑，乳化液浓度低，会导致润滑效果差，产生热划伤缺陷。示例性的，该酸轧的润滑系统中乳化液浓度可以为3.0％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％、4.0％等。

基于一个总的发明构思，本申请提供了一种合金化热镀锌超高强钢。

该合金化热镀锌超高强钢是基于上述合金化热镀锌超高强钢的制备方法来实现，该合金化热镀锌超高强钢的制备方法的具体步骤可参照上述实施例，由于该合金化热镀锌超高强钢采用了上述实施例的部分或全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照行业标准测定。若没有相应的行业标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

实施例1

本实施例提供了一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹的方法，包括如下步骤：

冶炼工序完成后，得到铸坯，以质量分数计，铸坯的化学成分为：C：0.095％，Mn：2.1％，Si：0.3％，Cr：0.3％，Mo：0.13％，P：0.0015％，S：0.004％，余量为Fe和不可避免的杂质。将铸坯加热至1200℃，后热轧，将热轧的终轧温度设定为890℃，并控制钢头尾温度波动在20℃以内。然后卷取，将所述卷取的温度设定为620℃，并控制钢头尾温度波动在20℃以内，得到热轧板。

将热轧板进行酸轧，酸轧的轧制工段，S1与S2机架使用0.6um粗糙度轧辊，S3与S4机架使用0.3um粗糙度轧辊，S5机架使用4.0um大粗糙轧辊，乳化液的浓度为3.5％，得到冷硬基板。

将所述冷硬基板进行热镀锌与合金化退火，后进行光整，光整机的光整辊使用2.0um粗糙度光整辊。

图2为本申请实施例1提供的合金化热镀锌超高强钢的表面形貌图。从图2可见，产品表面质量优秀，无细条纹缺陷，也色差与合金化斑迹等其他表面缺陷。

实施例1

本实施例提供了一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹的方法，包括如下步骤：

冶炼工序完成后，得到铸坯，以质量分数计，铸坯的化学成分为：C：0.095％，Mn：2.1％，Si：0.3％，Cr：0.3％，Mo：0.13％，P：0.0015％，S：0.004％，余量为Fe和不可避免的杂质。将铸坯加热至1200℃，后热轧，将热轧的终轧温度设定为890℃，并控制钢头尾温度波动在20℃以内。然后卷取，将所述卷取的温度设定为620℃，并控制钢头尾温度波动在20℃以内，得到热轧板。

将热轧板进行酸轧，酸轧的轧制工段，S1与S2机架使用0.6um粗糙度轧辊，S3与S4机架使用0.3um粗糙度轧辊，S5机架使用4.0um大粗糙轧辊，乳化液的浓度为3.5％，得到冷硬基板。

将所述冷硬基板进行热镀锌与合金化退火，后进行光整，光整机的光整辊使用2.0um粗糙度光整辊。

所得合金化热镀锌超高强钢的表面如附图2所示，从图2可见，产品表面质量优秀，无细条纹缺陷，也色差与合金化斑迹等其他表面缺陷。

实施例2

本实施例提供了一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹的方法，包括如下步骤：

冶炼工序完成后，得到铸坯，以质量分数计，铸坯的化学成分为：C：0.096％，Mn：2.2％，Si：0.32％，Cr：0.33％，Mo：0.19％，P：0.0012％，S：0.006％，余量为Fe和不可避免的杂质。将铸坯加热至1220℃，后热轧，将热轧的终轧温度设定为880℃，并控制钢头尾温度波动在20℃以内。然后卷取，将所述卷取的温度设定为610℃，并控制钢头尾温度波动在20℃以内，得到热轧板。

将热轧板进行酸轧，酸轧的轧制工段，S1与S2机架使用0.7um粗糙度轧辊，S3与S4机架使用0.35um粗糙度轧辊，S5机架使用4.3um大粗糙轧辊，乳化液的浓度为3.8％，得到冷硬基板。

将所述冷硬基板进行热镀锌与合金化退火，后进行光整，光整机的光整辊使用2.2um粗糙度光整辊。

所得合金化热镀锌超高强钢的表面质量优秀，无细条纹缺陷，也色差与合金化斑迹等其他表面缺陷。

实施例3

本实施例提供了一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹的方法，包括如下步骤：

冶炼工序完成后，得到铸坯，以质量分数计，铸坯的化学成分为：C：0.089％，Mn：2.27％，Si：0.26％，Cr：0.29％，Mo：0.31％，P：0.0012％，S：0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。将铸坯加热至1230℃，后热轧，将热轧的终轧温度设定为889℃，并控制钢头尾温度波动在20℃以内。然后卷取，将所述卷取的温度设定为615℃，并控制钢头尾温度波动在20℃以内，得到热轧板。

将热轧板进行酸轧，酸轧的轧制工段，S1与S2机架使用0.65um粗糙度轧辊，S3与S4机架使用0.33um粗糙度轧辊，S5机架使用4.2um大粗糙轧辊，乳化液的浓度为3.6％，得到冷硬基板。

将所述冷硬基板进行热镀锌与合金化退火，后进行光整，光整机的光整辊使用2.0um粗糙度光整辊。

所得合金化热镀锌超高强钢的表面质量优秀，无细条纹缺陷，也色差与合金化斑迹等其他表面缺陷。

实施例4

本实施例提供了一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹的方法，包括如下步骤：

冶炼工序完成后，得到铸坯，铸坯的化学成分与实施例1的铸坯化学成分一致。将铸坯加热至1200℃，后热轧，将热轧的终轧温度设定为900℃，并控制钢头尾温度波动在20℃以内。然后卷取，将所述卷取的温度设定为610℃，并控制钢头尾温度波动在20℃以内，得到热轧板。

将热轧板进行酸轧，酸轧的轧制工段，S1与S2机架使用0.7um粗糙度轧辊，S3与S4机架使用0.35um粗糙度轧辊，S5机架使用4.5um大粗糙轧辊，乳化液的浓度为3.8％，得到冷硬基板。

将所述冷硬基板进行热镀锌与合金化退火，后进行光整，光整机的光整辊使用2.3um粗糙度光整辊。

所得合金化热镀锌超高强钢的表面质量优秀，无细条纹缺陷，也色差与合金化斑迹等其他表面缺陷。

对比例1

本对比例提供了一种合金化热镀锌超高强钢细条纹的控制方法，包括如下步骤：

冶炼工序完成后，得到铸坯，铸坯的化学成分与实施例1的铸坯化学成分一致。将铸坯加热至1200℃，后热轧，将热轧的终轧温度设定为920℃。然后卷取，将所述卷取的温度设定为650℃，得到热轧板。

将热轧板进行酸轧，酸轧的轧制工段，S1与S2机架使用0.9um粗糙度轧辊，S3与S4机架使用0.9um粗糙度轧辊，S5机架使用2.6um大粗糙轧辊，乳化液的浓度为2.5％，得到冷硬基板。

将所述冷硬基板进行热镀锌与合金化退火，后进行光整，光整机的光整辊使用1.3um粗糙度光整辊。

图3为本申请对比例1提供的合金化热镀锌超高强钢的表面形貌图。从图3可见，产品表面有明显细条纹缺陷。

对比例2

本对比例与实施例1的区别在于：S5机架使用2.6um大粗糙轧辊。

所得合金化热镀锌超高强钢的表面有明显细条纹缺陷。

对比例3

本对比例与实施例1的区别在于：光整机的光整辊使用1.3um粗糙度光整辊。

所得合金化热镀锌超高强钢的表面有明显细条纹缺陷。

此外，本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：

本发明实施例中，提供一种全流程工艺优化方案，下线产品表面质量优秀，无细条纹缺陷，也无色差与合金化斑迹等其他表面缺陷。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种减少合金化热镀锌超高强钢细条纹缺陷的方法，其特征在于，所述方法包括：

将热轧板进行酸轧，在所述酸轧的轧制段中，调整S1～S5机架轧辊的粗糙度为设定粗糙度，得到冷硬基板；其中，所述S5机架轧辊的粗糙度为4.0um～4.5um；

将所述冷硬基板进行镀锌、光整，得到合金化热镀锌超高强钢；所述光整的光整辊粗糙度为2.0um～2.5um。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1与S2机架轧辊的粗糙度均为0.5um～0.8um。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3与S4机架轧辊的粗糙度均为0.2um～0.4um。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸轧的润滑系统中乳化液浓度为3.0％～4.0％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将热轧板进行酸轧之前，所述方法还包括：

将铸坯进行加热、热轧及卷取，得到热轧板。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述热轧的终轧温度为870℃～910℃，所述热轧的钢头尾温度波动范围≤20℃。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述卷取的温度为600℃～640℃，所述卷取的钢头尾温度波动范围≤20℃。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述加热的温度为1200℃～1250℃。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，以质量分数计，所述铸坯的化学成分包括：C：0.08％～0.12％，Mn：2.0％～2.5％，Si：0.1％～0.45％，Cr：0.1％～0.5％，Mo：0.1％～0.4％，P≤0.002％，S≤0.007％，余量为Fe和不可避免的杂质。

10.一种由权利要求1～9中任意一项所述的方法制备得到的合金化热镀锌超高强钢。