專利名稱：可冷成形的金屬鍍覆帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有一種耐腐蝕鍍覆層的冷成形鋼帶。
本發(fā)明特別(但非排他地)涉及具有一種耐腐蝕金屬鍍覆層的鋼帶，這種鋼帶是可被涂漆的，接著可以冷成形的方式(例如利用軋制成形)被加工成一種最終使用的產(chǎn)品，例如卷材制品。
本發(fā)明特別(但非排他地)涉及一種采用鋁/鋅合金形式的耐腐蝕金屬鍍覆層。
本發(fā)明特別(但非排他地)涉及高抗拉強度的鋼帶。
“高抗拉強度”一詞在這里應(yīng)該被理解成，抗拉強度至少為350MPa。
本發(fā)明特別(但非排他地)涉及一種利用熱浸鍍方法所生產(chǎn)的金屬鍍覆鋼帶。
背景技術(shù)：
在熱浸鍍金屬的方法中，鋼帶通常通過一個或多個熱處理爐，然后進(jìn)入并通過盛裝在一個鍍覆皿中的熔融鍍覆金屬液。通常利用加熱感應(yīng)器使鍍覆皿中的鍍覆金屬保持在熔融狀態(tài)下。鋼帶通常經(jīng)過一個浸入在鍍覆金屬液中的細(xì)長的熱處理爐出料斜槽或出料口從熱處理爐排出。鋼帶在鍍覆金屬液內(nèi)繞過一個或多個導(dǎo)輥并且沿著向上的方向離開金屬液。在離開鍍覆金屬液后，鋼帶通過一個鍍覆厚度控制工位(諸如一個氣刀工位或一個氣體擦拭工位)，鋼帶的鍍覆表面在鍍覆厚度控制工位處經(jīng)受擦拭氣體的噴射以控制鍍覆層的厚度。經(jīng)過鍍覆的鋼帶接著通過一個冷卻工段并受到強制冷卻。經(jīng)過冷卻的鋼帶然后繼續(xù)通過一個表面光軋工段(也被稱為硬化冷軋工段)和一個矯直工段。對鋼帶進(jìn)行表面光軋主要是為了對鋼帶表面進(jìn)行調(diào)整(以微小的壓下量進(jìn)行調(diào)整)以使鋼帶表面平整。表面光軋的另一個好處是當(dāng)存在表面缺陷(諸如針孔和表面夾渣)時能夠壓平這樣的表面缺陷。對鋼帶進(jìn)行矯直的目的是使鋼帶變形，從而使鋼帶在后續(xù)的處理過程中是足夠平的，例如在能夠高速(即，至少100米/分鐘)工作的涂漆生產(chǎn)線中。經(jīng)過表面光軋和矯直后的鋼帶在一個卷取工位處被卷取。
金屬鍍覆鋼帶(特別是鍍覆鋅/鋁的鋼帶)的一個主要市場是作為用于能夠為鋼帶表面提供一個油漆涂層的涂漆生產(chǎn)線的原料。涂漆生產(chǎn)線產(chǎn)品具有一定的商用范圍并且在大多數(shù)情況下必須對涂漆的鋼帶進(jìn)行冷成形以生產(chǎn)最終使用的產(chǎn)品，諸如卷材制品。
重要的是，利用金屬鍍覆生產(chǎn)線(諸如一種熱浸鍍金屬生產(chǎn)線)所生產(chǎn)的并最終用作一種冷成形原料的金屬鍍覆鋼帶應(yīng)該被可靠地生產(chǎn)，并且具有能夠在冷成形操作狀態(tài)下提供適當(dāng)?shù)目勺冃涡缘男阅?。特別是，在一個冷成形操作中為冷成形操作者提供工作穩(wěn)定且可靠的涂漆金屬鍍覆鋼帶原料卷材對于操作者來說是一個重要的考慮事項。特別是，質(zhì)量穩(wěn)定的冷成形原料能夠使操作者在無需對冷成形設(shè)備進(jìn)行重大的調(diào)節(jié)以在鋼帶的冷成形性能方面對卷與卷之間的差異進(jìn)行補償?shù)那闆r下生產(chǎn)出高質(zhì)量且性能穩(wěn)定的冷成形產(chǎn)品。
涂漆金屬鍍覆鋼帶原料的冷成形性能隨著鋼帶的抗拉強度的提高而變得越來越重要，鋼帶的抗拉強度越高，越難于進(jìn)行冷成形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個總的目的是，提供一種能夠穩(wěn)定且可靠地生產(chǎn)可冷成形的金屬鍍覆鋼帶的方法。
本發(fā)明的一個特定的目的是，提供一種生產(chǎn)具有高質(zhì)量表面光潔度的金屬鍍覆鋼帶的方法，所生產(chǎn)的鋼帶與目前所用的鋼帶相比，其冷成形性能更加穩(wěn)定和可靠。
在本發(fā)明所描述的內(nèi)容中，評價冷成形性能的標(biāo)準(zhǔn)包括(i)輥軋型面的質(zhì)量-相對于諸如缺陷嚴(yán)重性的參數(shù)所得到的，其中兩個所述缺陷是板材凹陷以及邊緣波紋；(ii)輥軋設(shè)備的性能；以及(iii)成形的穩(wěn)定性和輥軋型面的形狀。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)金屬鍍覆鋼帶的方法，該方法包括下列步驟(a)在鋼帶上形成金屬鍍覆層；以及(b)通過對鋼帶表面的平整來調(diào)節(jié)金屬鍍覆鋼帶的表面，所述調(diào)節(jié)步驟在鋼帶中產(chǎn)生不大于100MPa的殘余應(yīng)力。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明還提供一種用于生產(chǎn)金屬鍍覆鋼帶的方法，該方法包括下列步驟(a)在鋼帶上形成金屬鍍覆層；(b)通過對鋼帶表面的平整來調(diào)節(jié)金屬鍍覆鋼帶的表面，所述調(diào)節(jié)步驟在鋼帶中產(chǎn)生不大于100MPa的殘余應(yīng)力；以及(c)在經(jīng)過調(diào)節(jié)的鋼帶上形成一層涂漆。
本發(fā)明是基于認(rèn)識到金屬鍍覆鋼帶(特別是抗拉強度高的鋼帶)中的殘余應(yīng)力會在鋼帶冷成形(諸如軋制成形)過程中帶來問題而提出的。
特別地，本發(fā)明是基于認(rèn)識到以常規(guī)的方式對已經(jīng)受到表面光軋的金屬鍍覆鋼帶(特別是抗拉強度高的鋼帶)進(jìn)行矯直會在鋼帶中產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力并對鋼帶的冷成形性能產(chǎn)生不良影響而提出的。
特別地，本發(fā)明是基于認(rèn)識到為了調(diào)節(jié)鋼帶表面(利用使鋼帶變形以形成光滑表面)應(yīng)該在可在鋼帶內(nèi)產(chǎn)生最小殘余應(yīng)力的軋制條件下對金屬鍍覆鋼帶(特別是抗拉強度高的鋼帶)進(jìn)行軋制而提出的。
在本發(fā)明所描述的內(nèi)容中，“最小殘余應(yīng)力”指的是不大于100MPa的殘余應(yīng)力。
另外，在本發(fā)明所描述的內(nèi)容中，“殘余應(yīng)力”指的是穿過帶厚方向上的殘余應(yīng)力。因此，在這里，“殘余應(yīng)力”一詞應(yīng)該被理解成在厚度方向上的殘余應(yīng)力。
應(yīng)該注意的是，鋼帶中存在兩種關(guān)于殘余應(yīng)力的分布。一種是在前面一段中所述的殘余應(yīng)力在厚度方向上的分布，另一種是殘余應(yīng)力在鋼帶寬度方向上的分布。殘余應(yīng)力在寬度方向上的分布對于薄鋼帶來說通常是很小的。
用于調(diào)節(jié)鋼帶的步驟(b)最好在鋼帶厚度方向上產(chǎn)生不大于90MPa的殘余應(yīng)力。
本申請人發(fā)現(xiàn)，在殘余應(yīng)力最小的條件下生產(chǎn)金屬鍍覆鋼帶(特別是高抗拉強度鋼帶)能夠保證穩(wěn)定且可靠地對鋼帶進(jìn)行軋制成形。
鋼帶最好是高抗拉強度鋼帶。
鋼帶的抗拉強度至少為400MPa是優(yōu)選的。
鋼帶的抗拉強度至少為450MPa是更優(yōu)選的。
用于在鋼帶上形成金屬鍍覆層的步驟(a)最好包括在金屬鍍覆層形成在帶材之前恢復(fù)性退火。
用于在鋼帶上形成金屬鍍覆層的步驟(a)最好包括在一種熔融鍍覆金屬液中以熱浸鍍的方式為鋼帶鍍覆金屬。
用于在鋼帶上形成金屬鍍覆層的步驟(a)最好包括對鋼帶進(jìn)行恢復(fù)性退火的步驟，從而能夠生產(chǎn)高抗拉強度鋼帶并且接著以熱浸鍍的方式對鋼帶進(jìn)行金屬鍍覆。
“恢復(fù)性退火”一詞在這里指的是，對鋼帶進(jìn)行熱處理以使微觀結(jié)構(gòu)得到恢復(fù)而沒有或很少有再結(jié)晶，并且這樣的再結(jié)晶被限制在局部區(qū)域，諸如在鋼帶的邊緣部分。
用于調(diào)節(jié)鋼帶的步驟(b)最好對鋼帶的表面進(jìn)行平整以使鋼帶表面適于在一個涂漆生產(chǎn)線中被涂漆。
用于調(diào)節(jié)鋼帶的步驟(b)最好對鋼帶的表面進(jìn)行平整以使鋼帶的表面被充分地平整，從而使鋼帶表面可在一個操作速度至少為其額定最大生產(chǎn)線速度的80％的涂漆生產(chǎn)線中被涂漆。
用于調(diào)節(jié)鋼帶的步驟(b)最好使鋼帶保持足夠的平整度以適于在一個涂漆生產(chǎn)線中涂漆。
“足夠的平整度”一詞在這里指的是符合適用的國家標(biāo)準(zhǔn)，諸如在標(biāo)準(zhǔn)AS/NZ 1365中制定的A級和B級平整度。
用于調(diào)節(jié)鋼帶的步驟(b)最好包括對鋼帶的軋制。
可按照要求選擇軋制條件以調(diào)節(jié)鋼帶表面并產(chǎn)生不大于100MPa的殘余應(yīng)力。
最好選擇軋制條件以產(chǎn)生不大于60MPa的殘余應(yīng)力。
最好選擇軋制條件以產(chǎn)生不大于50MPa的殘余應(yīng)力。
最好選擇軋制條件以產(chǎn)生不大于30MPa的殘余應(yīng)力。
適合的軋制控制參數(shù)可包括下列參數(shù)中的任何一項或多項，這些參數(shù)包括(i)鋼帶延展性；
(ii)軋制力；(iii)軋輥撓度；以及(iv)進(jìn)料口處張力和出料口處張力。
金屬鍍覆鋼帶的厚度最好不大于1毫米。
金屬鍍覆鋼帶的厚度最好不大于0.6毫米。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明還提供一種殘余應(yīng)力不大于100MPa的金屬鍍覆鋼帶。
鋼帶最好是高抗拉強度鋼帶。
鋼帶的抗拉強度至少為400MPa是優(yōu)選的。
鋼帶的抗拉強度至少為450MPa是更優(yōu)選的。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明還提供一種適于用作一種涂漆生產(chǎn)線原料并且殘余應(yīng)力不大于100MPa的金屬鍍覆鋼帶。
鋼帶最好是高抗拉強度鋼帶。
鋼帶的抗拉強度至少為400MPa是優(yōu)選的。
鋼帶的抗拉強度至少為450MPa是更優(yōu)選的。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明還提供一種利用上述方法所生產(chǎn)的用于一種涂漆生產(chǎn)線的原料。
所述原料最好是高抗拉強度鋼帶。
鋼帶的抗拉強度至少為400MPa是優(yōu)選的。
鋼帶的抗拉強度至少為450MPa是更優(yōu)選的。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明還提供一種殘余應(yīng)力不大于100MPa的被涂漆且鍍覆有金屬的鋼帶。
所述鋼帶最好是高抗拉強度鋼帶。
鋼帶的抗拉強度至少為400MPa是優(yōu)選的。
鋼帶的抗拉強度至少為450MPa是更優(yōu)選的。


現(xiàn)將結(jié)合示例參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，在附圖中圖1是本發(fā)明方法所涉及的一條用于生產(chǎn)金屬鍍覆鋼帶的連續(xù)生產(chǎn)線的一個實施例的示意圖；以及圖2至圖6是摘錄了本申請人為了評價本發(fā)明而進(jìn)行的一系列試驗所得到的結(jié)果的一系列圖表。
具體實施例方式
參見圖1，在使用時，冷軋鋼帶卷在一個開卷工位1處被開卷，并且利用一個焊接設(shè)備2以端對端的形式將順序排列的開卷后鋼帶段焊接在一起，從而形成了一個連續(xù)的鋼帶段。
接著使鋼帶順序地通過一個存儲裝置3、一個鋼帶清潔工位4和一個爐組件5。爐組件5包括一個預(yù)熱裝置、一個預(yù)熱還原爐和一個還原爐。
通過對下列工藝參數(shù)的精密控制使鋼帶在爐組件5中受到熱處理，這些工藝參數(shù)包括(i)爐中的溫度分布曲線；(ii)爐內(nèi)還原氣體的濃度；(iii)氣體通過爐時的流量；以及(iv)鋼帶在爐內(nèi)的停留時間(即線速度)。
對爐組件5中的這些工藝參數(shù)進(jìn)行控制以使鋼帶能夠得到恢復(fù)性退火以生產(chǎn)出高抗拉強度的鋼帶、去除鋼帶表面上的氧化物覆層以及去除鋼帶表面上的殘留的油和鐵粉。
經(jīng)過熱處理的鋼帶接著通過一個出料斜槽沿著向下的方向進(jìn)入和通過盛裝在一個鍍覆皿中的熔融鍍覆金屬液池6，并且被鍍覆金屬。利用加熱感應(yīng)器(未示出)使鍍覆皿中的鍍覆金屬保持在熔融狀態(tài)下。鋼帶在鍍覆金屬液內(nèi)繞過一個導(dǎo)輥并且沿著向上的方向離開金屬液。
在離開鍍覆金屬液池6后，鋼帶在豎直方向上通過一個氣體擦拭工位(未示出)，鋼帶的鍍覆表面在該氣體擦拭工位處經(jīng)受擦拭氣體的噴射以控制鍍覆層的厚度。
經(jīng)過鍍覆的鋼帶接著通過一個冷卻工段7并受到強制冷卻。
經(jīng)過冷卻的鍍覆鋼帶然后通過一個軋制工段8，在軋制工段8中通過在能夠產(chǎn)生最小鋼帶內(nèi)殘余應(yīng)力(即，不大于100MPa)的軋制條件下對鋼帶表面進(jìn)行平整來調(diào)節(jié)鍍覆鋼帶的表面。
然后在一個卷取工位10處卷取鍍覆鋼帶。
軋制工段8可具有任何適合的結(jié)構(gòu)。
例如，軋制工段8可以是在一種現(xiàn)有的金屬鍍覆生產(chǎn)線中的一個常規(guī)表面光軋設(shè)備(諸如一種四輥軋機)，對表面光軋設(shè)備進(jìn)行控制以在能夠產(chǎn)生所要求的鋼帶表面調(diào)節(jié)情況和平整度以及最小殘余應(yīng)力的軋制條件下進(jìn)行操作。
例如，軋制工段8可以是在一種現(xiàn)有的金屬鍍覆生產(chǎn)線中的一個常規(guī)表面光軋設(shè)備和一個下游矯直設(shè)備，對這些設(shè)備進(jìn)行控制以在能夠產(chǎn)生所要求的鋼帶表面調(diào)節(jié)情況和平整度以及最小殘余應(yīng)力的軋制條件下進(jìn)行操作。
例如，軋制工段8可以是在一種現(xiàn)有的金屬鍍覆生產(chǎn)線中的一個常規(guī)表面光軋設(shè)備和一個具有倒拱形臺階的常規(guī)下游矯直設(shè)備，對這些設(shè)備進(jìn)行控制以在能夠產(chǎn)生所要求的鋼帶表面調(diào)節(jié)情況和平整度以及最小殘余應(yīng)力的軋制條件下進(jìn)行操作。
可利用任何考慮到鋼帶最終使用情況和生產(chǎn)最終使用產(chǎn)品所需的情況的適合軋制參數(shù)來限定軋制條件。在本發(fā)明所描述的內(nèi)容中，最終使用情況和所需的對鋼帶進(jìn)行中間處理情況(諸如對鋼帶進(jìn)行涂漆)可能需要考慮所述軋制條件的其它性能(諸如鋼帶的平整度)。
在鋼帶平整度是一個特殊問題的情況下，并且通常是在鋼帶需要被涂漆的情況下，可利用主要涉及在保持低于100MPa的殘余應(yīng)力的同時生產(chǎn)平整鋼帶的第二步驟來完成一種兩步式軋制操作。
通?？衫藐P(guān)于鋼帶延展性、軋制力、軋輥撓度和鋼帶張力(在軋制工段8包括進(jìn)料口張緊裝置/出料口張緊裝置的情況下)的參數(shù)對在軋制工段8中的軋制條件進(jìn)行限定。
在本申請人的一種鍍覆生產(chǎn)線中，根據(jù)本發(fā)明，在軋制工段8(一種表面光軋設(shè)備)中用于處理厚度為0.42毫米且寬度為940毫米的帶材的優(yōu)選軋制條件如下(i)延展率不大于1％，最好不大于0.2％；(ii)軋制力不大于4MN；(iii)軋輥撓度(表示為作用在軋輥上的作用力)250kN；以及(iv)進(jìn)料口張緊裝置的張力40-45kN。
上述軋制條件是用于產(chǎn)生以鍍覆鋅/鋁的鋼帶形式的金屬鍍覆鋼帶所需的表面調(diào)節(jié)情況和平整度的典型軋制條件，所述以鍍覆鋅/鋁的鋼帶形式的金屬鍍覆鋼帶適于用作一種以至少50米/分鐘的速度操作的涂漆生產(chǎn)線的原料，所述涂漆生產(chǎn)線的操作速度優(yōu)選的是，至少為100米/分鐘。
本申請人利用下列方法對本發(fā)明進(jìn)行評估，這些方法包括
(i)由本申請人的建筑產(chǎn)品部門在Newcastle，NSW，Australia的一個商用軋制成形工廠內(nèi)進(jìn)行一系列試驗；(ii)對以不同方式產(chǎn)生的幾條金屬鍍覆鋼帶的商用軋制成形生產(chǎn)線的性能進(jìn)行比對。
在Newcastle對用于生產(chǎn)一種具有波紋狀型面的軋制成形片材的具有一種厚度為0.42毫米且寬度為940毫米的基體金屬的帶材進(jìn)行了三個不同時期的試驗。與其它包括具有不同厚度和寬度的帶材以及各種軋制成形型面(但通常為槽溝(gutter)和盤座(fascia)型面)的軋制成形生產(chǎn)線進(jìn)行比對。
按照在包括表面光軋以及隨后對帶材進(jìn)行張力矯直的標(biāo)準(zhǔn)工廠操作條件下的試驗對加工的帶材性能進(jìn)行評估。
利用根據(jù)本發(fā)明在能夠產(chǎn)生帶材內(nèi)最小殘余應(yīng)力的條件下對帶材進(jìn)行調(diào)節(jié)的試驗對加工的帶材性能進(jìn)行評估。特別是，利用表面光軋并且在不對帶材進(jìn)行張力矯直所能夠達(dá)到的條件下。
殘余應(yīng)力在帶材厚度方向上的分布是對在Newcastle進(jìn)行的試驗中所加工的帶材檢測的其中一個參數(shù)，該參數(shù)需要與在其它地點進(jìn)行試驗所得到的參數(shù)進(jìn)行比對。
用于檢測在厚度方向上的殘余應(yīng)力分布的技術(shù)是基于在Journal ofApplied Physics，Vol.22，pp130-134，1951中由RG Treuting和WD Read所描述的內(nèi)容。該技術(shù)包括下列步驟。從一個鋼帶上切下一個小試樣(尺寸是沒有限制的，通常大約為50毫米×100毫米)。該試樣的一個表面在一種酸性溶液中被逐漸腐蝕掉，利用預(yù)先施加的一個可變形的防酸涂層保護(hù)該試樣的另一個表面不受酸的侵蝕。隨著厚度減小，記錄下帶材曲率變化。利用作為厚度的一個函數(shù)的曲率計算殘余應(yīng)力分布。
在實驗室中進(jìn)行的試驗和測試的結(jié)果記錄在圖2至圖6中。
圖2示出了鍍覆帶材在厚度方向上的位置(以從底表面所測得的距離進(jìn)行表示，單位為毫米)相對于按照標(biāo)準(zhǔn)操作條件(即，對帶材進(jìn)行表面光軋和矯直)處理帶材的殘余應(yīng)力的縱向分量(單位為MPa)的一個圖表。拉伸應(yīng)力被認(rèn)為是正的，而壓縮應(yīng)力被認(rèn)為是負(fù)的。
圖2還示出了鍍覆帶材在厚度方向上的位置(以從底表面所測得的距離進(jìn)行表示，單位為毫米)相對于按照本發(fā)明所涉及的方法(即，利用對帶材進(jìn)行表面光軋并且沒有對帶材進(jìn)行矯直所得到的)處理帶材的殘余應(yīng)力的縱向分量(單位為MPa)的一個圖表。
從圖2中可以明顯地看出，常規(guī)采用的對帶材進(jìn)行表面光軋和矯直會產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力，特別是在靠近厚度中間的位置處，最大的拉伸殘余應(yīng)力(峰值)可達(dá)到300MPa，并且最大的壓縮殘余應(yīng)力(峰值)可達(dá)到150MPa。
從圖2中還可以明顯地看出，利用對帶材的表面光軋而沒有接著對其進(jìn)行矯直，帶材中的殘余應(yīng)力可保持在一個很低的水平，即大大低于100(MPa大約為25MPa)。
圖3示出了拉伸殘余應(yīng)力峰值和壓縮殘余應(yīng)力峰值(單位為MPa)相對于按照標(biāo)準(zhǔn)操作條件(即，對帶材進(jìn)行表面光軋和矯直)處理帶材在矯直延伸率高達(dá)0.35％的范圍內(nèi)的標(biāo)稱矯直延伸率的一個圖表。可利用與在帶材寬度方向上的相同位置處對在厚度方向上的測試來確定拉伸殘余應(yīng)力峰值和壓縮殘余應(yīng)力峰值。
從圖3中可以明顯地看出，當(dāng)矯直延伸率增大到大約0.15％時拉伸殘余應(yīng)力峰值從大約25MPa快速增大至400MPa并且當(dāng)矯直延伸率大于0.15％時拉伸殘余應(yīng)力峰值可保持在該水平下。類似地，從圖3中可以明顯地看出，當(dāng)矯直延伸率增大到大約0.05％時壓縮殘余應(yīng)力峰值從大約25MPa快速增大至200MPa并且當(dāng)矯直延伸率大于0.05％時壓縮殘余應(yīng)力峰值可保持在該水平下。
圖4示出了殘余應(yīng)力峰值(單位為MPa)相對于按照標(biāo)準(zhǔn)操作條件(即，對帶材進(jìn)行表面光軋和矯直)處理帶材在帶材寬度方向上的位置(單位為毫米)的一個圖表?？衫迷诖┻^帶材的6個選擇點處進(jìn)行的在厚度方向上的測試來確定殘余應(yīng)力峰值。
從圖4中可以明顯地看出，標(biāo)準(zhǔn)采用的對帶材進(jìn)行表面光軋和矯直會在帶材的寬度方向上的所有位置處產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力。
圖5示出了在Newcastle進(jìn)行的三個獨立試驗中的每一個中，邊緣波紋高度(單位為毫米)相對于殘余應(yīng)力峰值(單位為MPa)的一個圖表?？衫迷趲Р纳纤x擇的位置處進(jìn)行在厚度方向上的測試來確定殘余應(yīng)力峰值。
圖5記錄了在軋制成形型面的邊緣波紋(邊緣的波紋度)上帶材內(nèi)的殘余拉伸應(yīng)力峰值增大的情況。
具體說，從圖5中可以明顯地看出，在每一個試驗中，帶材內(nèi)的殘余拉伸應(yīng)力峰值的增大將增大型面的邊緣波紋高度。每一個波紋是多個不希望存在的物理缺陷中的一個。
因此，圖5表明，殘余應(yīng)力(在這種情況下上為殘余拉伸應(yīng)力峰值)的最小化對于使帶材內(nèi)的邊緣波紋最小化是很重要的。
圖6示出了邊緣波紋高度(單位為毫米)相對于一個帶材卷在長度方向上的距離的一個圖表，其中按照標(biāo)準(zhǔn)操作條件(即，對帶材進(jìn)行表面光軋和矯直)處理的長度為25％-30％的第一段帶材卷以及接著按照本發(fā)明所涉及的方法(即，具有最小的殘余應(yīng)力)處理帶材卷的其余部分，對第一段處理的結(jié)果產(chǎn)生了250MPa的殘余應(yīng)力峰值。
從圖6中可以明顯地看出，邊緣波紋高度很大程度上會受到帶材中殘余應(yīng)力大小的影響。
具體說，從圖6中可以明顯地看出，較低的殘余應(yīng)力能夠產(chǎn)生邊緣波紋高度大大降低的型面。
除了在Newcastle進(jìn)行的邊緣波紋高度的測試，本申請人還觀察到，帶材中的存在較高的殘余應(yīng)力通常與在軋制成形型面中的板材凹陷缺陷的嚴(yán)重程度的增大有關(guān)。
在一個特定的示例中，在帶材中的殘余應(yīng)力較低的情況下，基于一個槽溝型面的板材凹陷(波紋度)很少能夠被檢測到。但是，對于縱向殘余應(yīng)力峰值為400MPa的帶材，板材凹陷增大到一個高度峰值為0.3毫米并且波紋長度為160毫米。
在另一個示例中，當(dāng)利用具有較低殘余應(yīng)力的帶材進(jìn)行成形時，一個軋制成形溝道(channel)型面所表現(xiàn)出的板材凹陷具有0.5毫米至0.6毫米的高度峰值，但是當(dāng)利用具有較高殘余應(yīng)力的帶材進(jìn)行成形時，板材凹陷的高度峰值會增大到0.8毫米。
可以在不脫離本發(fā)明保護(hù)范圍的基礎(chǔ)上對上述優(yōu)選實施例進(jìn)行各種改進(jìn)。
例如，盡管在本發(fā)明所涉及方法的優(yōu)選實施例中包括以熱浸鍍的方式對鋼帶進(jìn)行鍍覆，但是本發(fā)明并不僅限于此，可以擴(kuò)展到其它任何能夠在鋼帶上施加金屬鍍覆層的適合的方法。
另外，盡管在本發(fā)明所涉及方法的優(yōu)選實施例中包括在所述爐組件5(圖1)中對鋼帶進(jìn)行恢復(fù)性退火以生產(chǎn)高抗拉強度的鋼帶，但是本發(fā)明并不僅限于此，可以擴(kuò)展到高抗拉強度鋼帶和低抗拉強度鋼帶以及利用其它除上述恢復(fù)性退火步驟以外的方法生產(chǎn)的高抗拉強度鋼帶。
另外，盡管在本發(fā)明所涉及方法的優(yōu)選實施例中包括對金屬鍍覆鋼帶進(jìn)行軋制，但是本發(fā)明并不僅限于此，可以擴(kuò)展到其它任何利用表面平整來條件鋼帶表面以產(chǎn)生不大于100MPa的殘余應(yīng)力的適合方法。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)金屬鍍覆鋼帶的方法，該方法包括下列步驟(a)在鋼帶上形成金屬鍍覆層；以及(b)通過對鋼帶表面的平整來調(diào)節(jié)金屬鍍覆鋼帶的表面，所述調(diào)節(jié)步驟在鋼帶中產(chǎn)生不大于100MPa的殘余應(yīng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于調(diào)節(jié)鋼帶的步驟(b)在鋼帶厚度方向上產(chǎn)生不大于90MPa的殘余應(yīng)力。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，鋼帶是高抗拉強度鋼帶。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，鋼帶的抗拉強度至少為400MPa。
5.如上述任何一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，用于在鋼帶上形成金屬鍍覆層的步驟(a)包括在金屬鍍覆層形成在帶材上之前恢復(fù)性退火。
6.如上述任何一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，用于在鋼帶上形成金屬鍍覆層的步驟(a)包括在一種熔融鍍覆金屬液池中以熱浸鍍的方式為鋼帶鍍覆金屬。
7.如權(quán)利要求1至5中任何一項所述的方法，其特征在于，用于在鋼帶上形成金屬鍍覆層的步驟(a)包括對鋼帶進(jìn)行恢復(fù)性退火的步驟，從而能夠生產(chǎn)高抗拉強度鋼帶并且接著以熱浸鍍的方式對鋼帶進(jìn)行金屬鍍覆。
8.如上述任何一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，用于調(diào)節(jié)鋼帶的步驟(b)對鋼帶的表面進(jìn)行平整以使鋼帶表面適于在一個涂漆生產(chǎn)線中被涂漆。
9.如權(quán)利要求1至7中任何一項所述的方法，其特征在于，用于調(diào)節(jié)鋼帶的步驟(b)對鋼帶的表面進(jìn)行平整以使鋼帶的表面被充分地平整，從而使鋼帶表面可在一個操作速度至少為其額定最大生產(chǎn)線速度的80％的涂漆生產(chǎn)線中被涂漆。
10.如上述任何一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，用于調(diào)節(jié)鋼帶的步驟(b)使鋼帶保持足夠的平整度以適于在一個涂漆生產(chǎn)線中涂漆。
11.如上述任何一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，用于調(diào)節(jié)鋼帶的步驟(b)包括對鋼帶的軋制。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，選擇軋制條件以產(chǎn)生不大于100MPa的殘余應(yīng)力。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，選擇軋制條件以產(chǎn)生不大于60MPa的殘余應(yīng)力。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，選擇軋制條件以產(chǎn)生不大于50MPa的殘余應(yīng)力。
15.如上述任何一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在步驟(b)中生產(chǎn)的經(jīng)過調(diào)節(jié)的鋼帶上形成一個涂漆層的步驟。
16.一種殘余應(yīng)力不大于100MPa的金屬鍍覆鋼帶。
17.一種適于用作一種涂漆生產(chǎn)線原料并且殘余應(yīng)力不大于100MPa的金屬鍍覆鋼帶。
18.一種利用如權(quán)利要求1至15中任何一項所述的方法生產(chǎn)的涂漆生產(chǎn)線原料。
19.一種殘余應(yīng)力不大于100MPa的被涂漆且鍍覆有金屬的鋼帶。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)金屬鍍覆鋼帶的方法,該方法包括下列步驟:在鋼帶上形成金屬鍍覆層;以及通過對鋼帶表面的平整來調(diào)節(jié)金屬鍍覆鋼帶的表面。本發(fā)明中,所述調(diào)節(jié)步驟在鋼帶中產(chǎn)生不大于100MPa的殘余應(yīng)力。
文檔編號C23C2/26GK1353212SQ01137930
公開日2002年6月12日 申請日期2001年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月8日
發(fā)明者凱瑟琳·克蘭西, 伊恩·M·羅伯遜 申請人:Bhp鋼鐵有限公司