[发明专利]高强度热浸镀锌钢带生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及热浸镀镀锌钢带的生产方法，尤其是一种高强度热镀浸镀锌钢带生产方法。

背景技术

如业界熟知之理，热浸镀镀锌钢带是将轧硬板在连续镀锌生产线经过脱脂、退火、热浸镀后获得的。强度是热浸镀镀锌钢带的主要性能指标之一，为了节省材料，必须提高强度，生产高强度热浸镀镀锌钢带是行业的发展方向，也是一大难题。目前，提高热浸镀镀锌钢带强度首选的途径是采用在钢铁内部添加合金元素的方法，这样势必会增加冶炼的难度和成本。所以人们开始进行增加镀锌以后冷却速度，试图通过细化再结晶后的晶粒度来提高强度的研究，但效果甚微。这是因为，钢带在镀锌退火时的温度约在700-800℃，冷却时的再结晶也是从这一温度开始的，而热浸镀锌的温度约在455-475℃，钢带在热浸镀锌过程中相当于先从约700-800℃开始一次冷却，到约455-475℃温度下保温一定的时间，然后再二次冷却到常温。在这种情况下，由于在约455-475℃温度下钢带内部的组织已基本完成了再结晶，即使镀锌后的冷却速度很快，也很难细化内部组织晶粒。所以，通过增加镀后冷却速度来提高强度的效果当然不佳。

需要说明的是，钢带连续热浸镀锌退火时的冷却方法与钢带连续退火是的冷却过程有根本的不同。钢带连续热浸镀锌退火后必须继续进行热浸镀锌，一方面有如前所述的在大约455-475℃的温度下保温的过程，另一方面对钢带表面的还原性要求较高，不能有任何的氧化；而钢带连续退火的冷却过程就直接从退火温度冷却到常温，没有保温的过程，而且即使在一定的范围内钢带表面有轻微的氧化对产品质量的影响并不太大。所以，前者提高冷却速度很难，且不能使用水之类能与钢铁产生化学反应的冷却介质，公知的冷却方法是向钢带表面喷温度较钢带温度低的气体，通过对流热交换吸收钢带表面的热量，冷却速度较慢，在结晶后的晶粒较大，最后获得的镀锌板的强度也就较低。而后者就有多种公知的高速冷却的方法(如喷水冷却等)，获得较细的晶粒进而获得较高的强度。如审查员检索到钢带连续退火中使用与本发明有关的冷却方法的话，请作为两个不同的范畴对待。

另外，请参考许秀飞所著《钢带热镀锌技术问答》第19页到20页的介绍，钢带镀锌技术有改良森吉米尔法和森吉米尔法两种方法，其根本性的区别是前者对钢带的退火和镀锌两大工序是在同一条生产线连续进行的，而后者是分别在两条生产线上间断进行的，前者的优越性是不言而喻的，目前几乎全部采用前者，后者已基本全部淘汰，所以在业内所指的钢带镀锌技术就是改良森吉米尔法，本发明是针对连续设备这一特定条件进行的创造。申请人了解到日本专利W02006/054564A1也公开了一种制造高强度热浸镀锌板的方法，从该专利的附图1中可以看出，属于退火工艺的加热、冷却和保温分别是在1、2和3号设备上完成，生产出150-500℃温度的中间产品，然后分有镀覆和无镀覆两个通路，其中有镀覆通路进入镀锌设备4进行热浸镀后冷却到常温成为镀锌板产品，可见用此方法生产镀锌板退火工艺和镀锌工艺是在不同的设备上进行的，是典型森吉米尔法，这种情况下与本申请属于完全不同的两个范畴，其原理和方法是不可相提并论的。退一步讲，如果将该专利中的“使用喷雾冷却、喷水冷却对钢带进行冷却”的方案用到本申请的连续设备上，那也是根本不能实现的，因为钢板在镀锌时不能有任何的氧化，这是常识；而该专利的方案“使用喷雾冷却、喷水冷却对钢带进行冷却”到钢板温度上限高达500℃的情况下，显然会在钢带上产生显著的氧化，这也是常识。作为略有专业背景的技术人员，根本不会在连续设备上想到使用这一方法。所以，如审查员检索到这一专利的话，请不要影响本申请的创造性。

发明内容

为了克服现有高强度热浸镀镀锌钢带的生产中采用在钢铁内部添加合金元素的方法会增加冶炼的难度和成本，以及采用提高镀锌后冷却速度效果甚微的不足，本发明提出一种高强度热浸镀锌钢带的生产方法，其特征是，在钢带加热到再结晶温度(约700-800℃)以上，并适当保温后，向高温钢带表面喷不会使钢带产生氧化的冷却介质，且冷却介质是液态的，在高温下会产生汽化，吸收大量的热量，从而使钢带快速冷却，在很短的时间内产生再结晶转变，生成很细的晶粒，达到提高强度的效果。所选的冷却介质可以但不局限于碳氢化合物之类的可燃物质，如果是碳氢化合物之类的可燃物质，可以在钢带加热时燃烧辅助钢带加热，以物尽其用。