[发明专利]一种表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板及其生产方法

说明书

一种表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板，基板成分：C：0.15‑0.23％，Si：0.005‑0.05％，Mn：0.20‑1.20％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Als：0.010‑0.045％，B：0.0005‑0.0030％，N＜0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质，锌层为双面275～300g/m²。本发明通过对化学成分进行合理设计，配合生产工艺，生产的热镀锌钢板，基体组织为贝氏体+铁素体+珠光体，产品屈服强度稳定在335MPa～400MPa、抗拉强度≥440Mpa、延伸率≥28％，镀层重量为275～300g/m²，产品满足光伏支架的使用要求。

技术领域

本发明属于金属材料加工及钢板热浸镀加工技术领域，具体涉及一种表面质量优异的光伏支架用经济型热镀锌钢板及其生产方法。

背景技术

近年来，随着煤、石油、天然气等传统化石能源耗尽时间表的日益临近，光伏发电越来越得到人们的重视，已成为能源领域最具商业推广前景的项目之一，目前在国内外发展迅速。光伏发电是将光能直接转化为电能的一种技术，具有无噪声、无污染的特点，可以大幅度提高节能及环保效益，有效降低外购电成本，改善工作环境以及提高绿色能源利用率，是一种具有可持续发展理想特征的可再生能源发电技术。

作为光伏发电设备中重要的组成部分——光伏支架，部分使用热镀锌钢板制造，要求材料具有高强度、高韧性、高耐蚀性。材料的屈服强度区间为335MPa～400MPa，抗拉强度大于440MPa，延伸率大于23％，以保证成形性，且能够在户外长期使用，要求锌层大于200g/m²，以保证耐腐蚀性良好。传统的高强度镀锌结构钢通过添加Ti、Nb等合金元素来提高强度，材料成本较高，但随着用户之间竞争的加剧，要求在满足性能的前提下，尽可能的降低材料成本。

以下对国内现有已公开的结构钢的生产方法及技术现状作简要分析：

2014年1月15日公开的中国专利号为CN103509996 A的《抗拉强度400MPa级高强度碳锰结构钢及其制造方法》阐述了通过对C、Si、Mn、P、S、Als化学成分进行调整，再配合转炉冶炼、连铸、热轧等工艺流程的控制，得到的冷轧高强度碳锰结构钢板。该发明不涉及热镀锌过程，且Si含量较高时，将对热镀锌过程的可镀性产生不利影响。

2014年6月25日公开的中国专利号为CN 103882322 A的《一种590MPa级高强度结构钢板及其制造方法》阐述了通过LF炉外精炼、RH真空脱气二次精炼、合金元素保护加入、板坯加热、粗轧、精轧、控轧控冷、矫直、淬火回火工艺处理，使钢板具有高的强度消除了组织内应力，提高了塑韧性指标，延伸率能达到17-25％。该发明制造的为热轧钢板，厚度为6～60mm。

2015年4月29日公开的中国专利号为CN 104561875 A的《一种高强度镀锌板的热镀锌生产工艺》阐述了通过控制原料板形急峻度、连续退火炉热工制度配置参数、镀锌板各段张力配置、炉压、镀液成分、拉矫机控制等，使得镀锌板材料内部发生适度的回复,让钢板保持冷变形纤维，从而在提高镀锌板强度的同时保持一定的延伸率，生产的高强镀锌板性能较好。该发明生产的镀锌板强度较高，但延伸率较低，仅为6％左右。

2016年8月17日公开的中国专利号为CN 105861929 B的《一种440MPa级冷轧高强IF钢及其生产方法》阐述了通过调整Ti、Mn、Nb的含量，充分考虑C、P对基体的强化作用，通过对相应的冶炼、浇铸、轧制和连续退火工艺的优化改进，使产品的抗拉强度在447.3MPa～479.7MPa，r值在1.8～2.0，延伸率在在33.0％～41.0％。该发明添加合金元素实现产品强化，成分较高，为IF钢，且为连退路径。