[发明专利]一种屈服强度为280MPa级的铁-锌镀层钢板及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镀锌钢板及其生产方法，具体地属于一种屈服强度为280MPa级的铁-锌镀层钢板及生产方法，且适用于钢板的厚度在0.7-1.2mm。

背景技术

锌-铁镀层钢板（GA）具有优良的抗腐蚀性、涂装性、焊接性及抗石砾击打性能，广泛应用于汽车面板。然而，在其镀层表面却容易出现锌渣锌灰、镀层截面铁含量及相结构分布不均，冲压成型时易出现镀层的脱落与粉化等不足，从而给冲压零件表面质量和生产模具带来不利影响。

经专利检索，发现一种无粉化厚规格锌铁合金化板的生产方法，将厚度为1.6～2.0mm带钢在连续生产线上经退火、镀锌、合金化、平整、切割步骤得到锌铁合金化板；其特征在于，所述镀锌步骤中，控制锌液温度在460±5℃，锌液铝含量在0.12～0.14wt％。

与本发明申请相比，本申请的锌液铝含量在0.074-0.12wt%，明显低于该文献的0.12～0.14wt％。如果锌液铝含量偏高，则锌液中形成的铝-铁抑制层对铁向镀层锌中的扩散的抑制阻力会更大，不利于铁的扩散。所以说，两种材料的特性不一样，其要求的锌液锌含量也不一样。

另外，本专利的带钢厚度规格在0.7-1.2mm，也明显低于文献中的1.6～2.0mm厚度。显然，带钢越薄，其生产的工艺技术要求越高，操作控制难度更大，相应的用途和特性也不一样。

因此，此文献所述的生产工艺条件和材料厚度规格等关键指标与本发明不同，二者没有可比性。

专利检索还发现了一种合金化工艺温度，其温度数据为450、480、510、540（℃），但其加加热方式都是采用的恒定式温度加热，即加热时温度一步到位，中间没有分段或变化。通常，加热方式分为三种，包括恒定式加热、先低后高式分段加热、先高后低式加热。而本专利采用的是先高后低式加热方式，与文献中所述的加热方式明显不同。合金化处理的加热方式与生产设备或材料特性有关。如果采用全封闭式的合金化炉，则可采用一步到位式加热方式，但这种设备的投入很高，装备复杂，维护和配件的成本也很高。但是，如果对加热方式进行优化，即采用先高后低的加热方式，则可使用半封闭式合金化炉，其设备投入和后期维护费用就会低很多。显然，采用先高后低的加热方式，其技术含量更高，生产成本更低。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种能在保证钢板使用力学的前提下，还能使合金化镀层表面结构致密、无明显微裂纹缺陷、镀层表面锌-铁晶粒细小且大小分布均匀，镀层与钢基板结合牢固，并在冲压成形时镀层不易出现粉化与脱落现象的屈服强度为280MPa级的铁-锌镀层钢板及生产方法。

实现上述目的的措施：

一种屈服强度为280MPa级的铁-锌镀层钢板，其化学组分及重量百分比含量为：C: 0.06～0.07%，Si：0.065～0. 08%，Mn：0.41～0.5%，P≤0.02%，S≤0.015%，Als：0.015～0.05%，余为Fe及不可避免的杂质。

生产一种屈服强度为280MPa级的铁-锌镀层钢板的镀锌方法，其在于：其步骤：

1）对经冷轧的钢板进行连续热镀锌，并控制锌锅温度控制在455~465℃，带钢入锌锅温度控制在460~490℃；控制锌液中铝重量百分比含量在0.074-0.120%；

2）镀锌结束后，对钢板在采取保温措施下送至锌-铁扩散处理加热炉，保温温度在480-510℃；

3）对镀锌后的钢板进行先高温后低温的锌-铁扩散处理：先将钢板在加热速度不低于220℃/s的条件下加热到560℃，再将加热温度降低至530℃；

4）锌-铁扩散处理后自然冷却至室温并待用。

本发明中C、Mn、Si等主要强化元素的作用及机理：

C是间隙强化元素，其特点是强化效果明显，原料成本低。含量要求控制在0.06-0.07%，如果超出此范围，则材料的强度容易偏低或偏高。

Mn是置换强化元素，其特点是强化略低于C元素，成本高于C元素。含量要求控制在0. 41-0.50%，如果超出此范围，则材料的强度会偏低或偏高。

Si的强化效果和原料成本均介于C和Mn元素之间。含量要求控制在0.065-0.080%，如果超了此范围，则材料的强度容易偏低或偏高。