一種高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于耐腐蝕鋼板制造領(lǐng)域，涉及一種高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板及其制造方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鍍鋅產(chǎn)品的人均消費(fèi)量在一定程度上標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家人民生活水平的高低，熱鍍 鋅產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于冶金、建材、電力、交通等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。在熱鍍鋅工藝中，盛裝 鋅液的容器稱為鋅鍋，多為由鋼板焊接制造而成，鋅液溫度一般為440-480°C，由于鋅液對(duì) 鋼質(zhì)鋅鍋有強(qiáng)烈的腐蝕，因此提高鋅鍋耐蝕性是目前熱鍍鋅行業(yè)普遍關(guān)注的問(wèn)題，采用"耐 融鋅腐蝕鋼板"制造鋅鍋是目前最有效的途徑之一。
[0003] 近三四十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)耐融鋅腐蝕金屬材料進(jìn)行了大量研宄，鋼鐵研宄總院在 20世紀(jì)70年代研制出了一種抗融鋅浸蝕的鍋體材質(zhì)一MO-30W粉末冶金制品，具有極好的 耐融鋅腐蝕能力，在440°C的鋅液中的腐蝕速率僅為0. 051-0. 152mm/a。日本大同鋼株式會(huì) 的加藤剛志等在W-Mo合金中加入了Re、Ti元素來(lái)提高熱加工性能，該材料雖然具有優(yōu)異的 耐腐蝕型，但成本高昂，機(jī)械性能差，并沒有得到廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的熱鍍鋅鍋一般采用 較厚的〇5F、08F等優(yōu)質(zhì)碳素鋼板焊接而成，鞍鋼較早就開發(fā)了XG05、XG08中厚板，目前在國(guó) 內(nèi)有較大的市場(chǎng)占有率，這些產(chǎn)品的共同特點(diǎn)是低碳、低硅、低錳成分設(shè)計(jì)，碳含量一般小 于0. 09%，硅含量小于0. 04%，錳含量在0. 30~0. 60%之間，鋼板的交貨狀態(tài)都是熱軋態(tài)，此類 鋼板具有較好的耐融鋅腐蝕性，但抗拉強(qiáng)度偏低，一般都在300MPa左右，制成的鋅鍋容易 變形，影響使用且存在較大的安全隱患，于是需要進(jìn)一步尋求更好的技術(shù)措施來(lái)消除上述 弊端，如中國(guó)專利CN01128476. 5公開了一種大線能量焊接高韌性抗鋅液腐蝕用鋼及其生 產(chǎn)方法，采用控制軋制交貨狀態(tài)，利用Ti的復(fù)合氧化物獲得抗大線能量（多50kJ/cm)焊接 性能，Nb、V微合金化提高強(qiáng)度，添加Cu、Ni、B、RE等貴重合金提高抗鋅液腐蝕性能，這種方 法雖能兼顧耐融鋅腐蝕性和高強(qiáng)韌性，但制造成本過(guò)高，焊材不易匹配，所以難得到廣泛的 市場(chǎng)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板及其制造方 法。本發(fā)明采用更低的碳、硅、錳含量，不添加合金元素，制造出成本低、強(qiáng)度高、塑性好、低 溫韌性優(yōu)良的耐融鋅腐蝕的高強(qiáng)度鋼板。本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板，其熔煉化學(xué)組成按質(zhì)量百分比為0.02%;Si彡 0? 02%;Mn彡 0? 25%;P彡 0? 010%;S彡 0? 001%;Alt彡 0? 050% ;其余為Fe及不可避免 的雜質(zhì)。
[0005] 本發(fā)明的制造方法，工藝路線如下： KR鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一脫氧合金化一CAS精煉一LF精煉一RH深度精煉一大板坯 低頻大振幅連鑄一鑄坯切割一下線緩冷48小時(shí)以上一檢查清理一板坯加熱一高壓水除鱗 -雙機(jī)架軋制一軋后快速冷卻一矯直。
[0006] 進(jìn)一步的，所述RH深度精煉：真空度：5. 0-6. 0mbar，抽真空處理時(shí)間：50-60min， 攪拌時(shí)間：30-40min，軟吹時(shí)間：50-60min。
[0007] 進(jìn)一步的，所述大板還低頻大振幅連鑄：板還厚度范圍：250mm-500mm，板還寬度 范圍：1820-3500mm，拉坯速度：0. 40-0. 50m/min，結(jié)晶器振幅：8-12mm，振頻：80-90次/分 鐘，結(jié)晶器超前量范圍：8-12mm〇
[0008] 更進(jìn)一步的，所述軋后快速冷卻：冷卻速度：35-40°C/s，終冷溫度溫差：鋼板上表 面、下表面與鋼板中心最大溫差：〇-l〇°C。
[0009] 本發(fā)明中，高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板厚度為50mm時(shí)，鋼板的熔煉化學(xué)組成按質(zhì)量百 分比為：C:0? 02%，Si:0? 02%，Mn:0? 22%，P:0? 008%，S:0? 0008%，Alt:0? 035%，其余為Fe及 不可避免的雜質(zhì)。
[0010] 制備過(guò)程中： (1) RH深度精煉：真空度：5. 2mbar，抽真空處理時(shí)間：55min，攪拌時(shí)間：30min，軟吹時(shí) 間：50min; (2) 大板還低頻大振幅連鑄：板還厚度：250mm，寬度：1820mm，拉還速度：0. 45m/min;結(jié) 晶器振幅：10mm，振頻：86次/分鐘，結(jié)晶器超如量：8mm; (3) 軋后快速冷卻：冷卻速度：37°C/s，終冷溫度溫差：鋼板上表面、下表面與鋼板中心 最大溫差：8°C。
[0011] 高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板厚度為60_時(shí)，鋼板的熔煉化學(xué)組成按質(zhì)量百分比為：C: 0.01%，Si:0.01%，Mn:0? 18%，P:0.007%，S:0.0003%，Alt:0.038%，其余為Fe及不可避免的 雜質(zhì)。
[0012] 制備過(guò)程中： (1)RH深度精煉：真空度：5.Ombar，抽真空處理時(shí)間：59min，攪拌時(shí)間：38min，軟吹時(shí) 間：52min; (2) 大板還低頻大振幅連鑄：板還厚度：300mm，寬度：2500mm，拉還速度：0? 40m/min; 結(jié)晶器振幅：12mm，振頻：80次/分鐘，結(jié)晶器超如量：8mm; (3) 軋后快速冷卻：冷卻速度：39°C/s，終冷溫度溫差：鋼板上表面、下表面與鋼板中心 最大溫差：7°C。
[0013] 高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板厚度為80_時(shí)，鋼板的熔煉化學(xué)組成按質(zhì)量百分比為：C: 0? 01%，Si:0? 01%，Mn:0? 20%，P:0? 009%，S:0? 001%，Alt:0? 045%，其余為Fe及不可避免的 雜質(zhì)。
[0014] 制備過(guò)程中： (1) RH深度精煉：真空度：5. 5mbar，抽真空處理時(shí)間：60min，攪拌時(shí)間：40min，軟吹時(shí) 間：55min; (2) 大板還低頻大振幅連鑄：板還厚度：400mm，寬度：3000mm，拉還速度：0. 40m/min;結(jié) 晶器振幅：12mm，振頻：85次/分鐘，結(jié)晶器超如量：10mm; (3) 軋后快速冷卻：冷卻速度：40°C/s，終冷溫度溫差：鋼板上表面、下表面與鋼板中心 最大溫差：3°C。
[0015] 高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板厚度范圍為100mm時(shí)，鋼板的熔煉化學(xué)組成按質(zhì)量百分比 為：C:0? 02%，Si:0? 01%，Mn:0? 21%，P:0? 009%，S:0? 0007%，Alt:0? 045%，其余為Fe及不可 避免的雜質(zhì)。
[0016] 制備過(guò)程中： (1)RH深度精煉：真空度：6.Ombar，抽真空處理時(shí)間：50min，攪拌時(shí)間：35min，軟吹時(shí) 間：60min; (2) 大板還低頻大振幅連鑄：板還厚度：500mm，寬度：3500mm;拉還速度：0? 40m/min; 結(jié)晶器振幅：9mm，振頻：90次/分鐘，結(jié)晶器超如量：11mm; (3) 軋后快速冷卻：冷卻速度：35°C/s，終冷溫度溫差：鋼板上表面、下表面與鋼板中心 最大溫差：l〇°C。
[0017] 本發(fā)明制備的高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板厚度范圍為50-100mm。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明重點(diǎn)突破了兩大工藝難點(diǎn)，一是制造出碳、娃、猛含量更 低的大單重、大斷面連鑄板坯，冶煉時(shí)不添加含硅材料脫氧劑，僅采用鋁脫氧，鋼水極易粘 結(jié)，冶煉與連鑄難度大，本發(fā)明采用RH深度精煉循環(huán)真空脫氣避免鋼水回硅，精確控制 成分，深度脫硫，去除鋼中夾雜，確保鋼板探傷合格；為避免鋼水粘結(jié)導(dǎo)致漏鋼，連鑄工藝 采用連續(xù)錐度結(jié)晶器，采用非正弦振動(dòng)方式，振動(dòng)參數(shù)采用低頻高振幅，保證負(fù)滑脫量， 控制超前量；另一難點(diǎn)是利用軋后快速冷卻使晶粒細(xì)化，提高鋼板強(qiáng)度和韌性，必須保證 50-100mm厚度范圍的鋼板都能冷卻均勻，且同一張鋼板上表面、下表面與鋼板中心終冷溫 度最大溫差小于l〇°C。
[0019] 本發(fā)明的高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板，耐融鋅腐蝕性能優(yōu)異，年融鋅腐蝕速率 < 0? 08mm?？估瓘?qiáng)度> 500MPa，延伸率> 35%，-20°C低溫沖擊功> 200J，JB/T4730. 3I級(jí) 超聲波探傷合格。既具有較好的強(qiáng)度、塑性，又有良好的韌性，廣泛用于容易加工成形，有要 求較高強(qiáng)度的鋼質(zhì)鋅鍋制造。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為采用實(shí)施例1制備的高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板的金相組織圖； 圖2為采用實(shí)施例2制備的高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板的金相組織圖； 圖3為采用實(shí)施例3制備的高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板的金相組織圖； 圖4為采用實(shí)施例4制備的高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板的金相組織圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而 更為清楚。但實(shí)施例僅是范例性的，并不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行 修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0022] 本發(fā)明的制造方法，工藝路線如下： KR鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一脫氧合金化一CAS精煉一LF精煉一RH深度精煉一大板坯 低頻大振幅連鑄一鑄坯切割一下線緩冷48小時(shí)以上一檢查清理一板坯加熱一高壓水除鱗 -雙機(jī)架軋制一軋后快速冷卻一矯直。
[0023] 實(shí)施例1厚度為50mm的高強(qiáng)度耐融鋅腐蝕鋼板 鋼板厚度：50mm，鋼板的熔煉化學(xué)組成按質(zhì)量百分比為：C:0. 02%，Si:0. 02%，Mn: 0. 22%，P:0. 008%，S:0. 0008%，Alt:0. 035%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0024] 制備上述鋼板具體關(guān)鍵步驟和關(guān)鍵參數(shù)如下： (1) RH深度精煉：真空度：5. 2mbar，抽真空處理時(shí)間：55min，攪拌時(shí)間：30min，