專利名稱：：控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法及合金化熱鍍鋅鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種控制合金化鍍層，尤其是合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，以及采用該方法制造出的合金化熱鍍鋅鋼板。
背景技術(shù)：
：隨著車身耐蝕性能要求的提高，鍍鋅汽車板越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車內(nèi)、外板上。電鍍鋅汽車板表面質(zhì)量好，但一般電鍍鋅鋼板的鍍層相對(duì)較薄，耐蝕性能相對(duì)較低，而且厚鍍層的電鍍鋅板的生產(chǎn)成本較高，因而限制了電鍍鋅汽車板的應(yīng)用。熱鍍純鋅汽車板鍍層可以鍍得很厚，耐蝕性能提升空間大，但純鋅鍍層焊接性能差，而且鍍層較軟，抗石擊性能及涂裝性能差。合金化熱鍍鋅鋼板是將熱浸鍍后的帶鋼經(jīng)過(guò)在線鍍層合金化退火處理而得到的鋅鐵合金鍍層產(chǎn)品，其耐蝕性能、焊接性能、涂裝性能和抗石擊性能都較理想，但是如果鍍層相結(jié)構(gòu)控制得不合理時(shí)，鍍層會(huì)在沖壓成形時(shí)出現(xiàn)粉化現(xiàn)象，不僅影響產(chǎn)品的外觀，而且還影響鍍層的耐蝕性能，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)損壞模具。為了提高合金化熱鍍鋅鋼板鍍層的抗粉化性能，日本專利No.355544中提出要盡量減少鍍層內(nèi)的r相，并且鍍層表面還不得含有；相。從鍍層結(jié)合力來(lái)考慮，鍍層內(nèi)確實(shí)應(yīng)盡量減少r相；從降低鋼板與模具之間的摩擦力和粘合力以提高鋼板成形性能和鍍層抗剝落性能來(lái)考慮，鍍層表面應(yīng)該不含有；相。但是，對(duì)于合金化熱鍍鋅鋼板來(lái)說(shuō)，合金化鍍層是通過(guò)鍍層合金化退火過(guò)程中基板中的鐵與鍍層中的鋅相互擴(kuò)散而形成合金化鍍層的，根據(jù)鋅-鐵二元平衡相圖，鋅鐵合金鍍層不可避免地要存在一定的濃度梯度，因此，在靠近基板的鍍層內(nèi)容易形成鐵含量比較高的r相，并在鍍層表面容易形成鐵含量比較低的c相。也就是說(shuō)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)盡量減少鍍層內(nèi)r相時(shí)，鍍層表面容易形成大量的；相；當(dāng)盡量減少鍍層表面；相時(shí)，鍍層內(nèi)又容易生成較多的r相。因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，幾乎不可能生產(chǎn)出鍍層與基板界面完全沒(méi)有r相、且鍍層表面又完全沒(méi)有；相這種鍍層內(nèi)只有單一S相的相結(jié)構(gòu)。為了提高鍍層的抗粉化性能，日本專利No.355543中又提出要在鍍層表面生成以；相為主的鍍層相結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)鍍層表面以S相為主時(shí)，鍍層抗粉化性能雖然很好，但在沖壓過(guò)程中不僅摩擦力大、沖壓力增加，而且鍍層很容易呈片狀剝落，另外鍍層表面過(guò)多；相也會(huì)影響其表面質(zhì)量和焊接性能等。所以，這種相結(jié)構(gòu)也不實(shí)用。日本專利特開(kāi)2005-48198號(hào)公報(bào)則提出鍍層鐵含量(質(zhì)量百分含量)控制在6.510%之間可以生產(chǎn)出鍍層的抗粉化性能、成形性能和涂裝性能優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板。根據(jù)大量工業(yè)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，鍍層鐵含量(質(zhì)量百分含量)控制在6.510%之間時(shí)，特別是鍍層平均鐵含量在6.5%9%之間時(shí)，鍍層表面必然存在大量的；相，甚至局部地方還會(huì)殘存一定量的il相，因此不僅表面質(zhì)量差、沖壓力大，且鍍層易呈片狀脫落，鋼板的成形性能也差，沖壓成形時(shí)鋼板很容易開(kāi)裂。因此，該專利提出的鐵含量控制下限不合理。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種控制合金化熱鍍鋅鍍層，特別是熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，以生產(chǎn)出具有優(yōu)良抗粉化性能和成形性能的合金化鍍層。為此，本發(fā)明通過(guò)在氣刀與頂輥之間設(shè)置至少一套帶鋼穩(wěn)定裝置；穩(wěn)定控制熱浸鍍工藝參數(shù)、氣刀與帶鋼之間的距離、氣刀壓力、氣刀高度等氣刀參數(shù)，并選擇調(diào)控能力和控制精度較高的氣刀設(shè)備，以獲得鍍層厚度沿帶鋼長(zhǎng)度方向和寬度方向都均勻的帶鋼；設(shè)定合適的熱處理退火曲線，使合金化均熱后的帶鋼溫度低于合金化加熱段的帶鋼溫度；將帶鋼按照選定的熱處理退火曲線在其寬度方向上進(jìn)行均勻的合金化處理，包括加熱、均熱和冷卻，以提高帶鋼鍍層合金化過(guò)程及合金化程度的均勻性；還包括通過(guò)控制平整輥的輥面粗糙度和平整延伸率，以控制鍍層表面粗糙度和平整率，提高鋼板的成形性能。所述帶鋼穩(wěn)定裝置的其中一套盡可能靠近氣刀，并且可選地，將其它的帶鋼穩(wěn)定裝置設(shè)置在氣刀與頂輥之間。通常合金化爐分為加熱段、均熱段和冷卻段三段。根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果，采用均熱溫度先高溫后低溫的、傾斜的合金化退火處理工藝生產(chǎn)出來(lái)的合金化熱鍍鋅產(chǎn)品，不僅鍍層抗粉化性能優(yōu)良，而且不影響機(jī)組產(chǎn)能，是比較理想的合金化熱處理工藝。因此，優(yōu)選地，所述熱處理退火曲線為在均熱段先高溫后低溫的、傾斜的合金化鍍層退火熱處理退火曲線，如圖2所示，并由此形成加熱段的加熱斜率(X、均熱段的均熱斜率(3和冷卻段斜率Y，其中TA表示合金化鍍層退火加熱前帶鋼的溫度，TB表示合金化鍍層退火加熱后均熱前帶鋼的溫度，Tc表示合金化鍍層退火均熱后冷卻前帶鋼的溫度，和TD表示合金化鍍層退火冷卻后帶鋼到達(dá)頂輥前帶鋼的溫度。優(yōu)選地，TA處的溫度范圍為40(TC左右，TB處的溫度范圍為460530°C，Tc處的溫度范圍為430510°C，以及To處的溫度范圍為25(TC左右。所述熱浸鍍工藝參數(shù)包括帶鋼入鋅鍋溫度、鋅鍋內(nèi)鋅液溫度、鋅液鋁含量。其中，所述帶鋼入鋅鍋溫度范圍為455480°C，所述鋅鍋內(nèi)鋅液溫度范圍為453463。C，并根據(jù)基板鋼種分別控制，所述鋅液鋁含量的控制范圍為0.1180.135%，并根據(jù)基板鋼種分別控制。所述均勻進(jìn)行合金化處理的過(guò)程包括帶鋼沿寬度方向以均勻的溫度進(jìn)入合金化加熱爐，并進(jìn)行均勻均熱和/或均勻冷卻。所述平整輥輥面粗糙度控制在0.81.5pm之間，最好控制在1.01.3,之間。根據(jù)本發(fā)明，控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法具體包括如下步驟a)選擇帶鋼入鋅鍋溫度、鋅鍋內(nèi)鋅液溫度、鋅液鋁含量等熱浸鍍工藝參數(shù)；b)選擇氣刀控制工藝參數(shù)和相應(yīng)氣刀設(shè)備，以便生產(chǎn)出沿帶鋼軋向和橫向鍍層厚度都均勻的帶鋼，并將鍍層重量控制在3555g/r^之間；c)在帶鋼邊部增設(shè)補(bǔ)償加熱裝置，使帶鋼以沿帶鋼橫向均勻的溫度進(jìn)入合金化加熱爐進(jìn)行加熱；d)選擇均熱溫度先高溫后低溫的、傾斜的合金化鍍層退火熱處理退火曲線，以使鍍層相結(jié)構(gòu)和鍍層鐵含量控制在要求的范圍之內(nèi)；e)選擇鍍層合金化退火處理溫度和時(shí)間進(jìn)行鍍層合金化退火熱處理；f)按照可以實(shí)現(xiàn)均熱段先高溫后低溫的、傾斜的合金化鍍層熱處理退火曲線，采用沿帶鋼寬度方向散熱速率可控的合金化均熱爐進(jìn)行均熱處理;g)采用沿帶鋼寬度方向冷卻能力可控的合金化熱處理冷卻裝置進(jìn)行鍍層的均勻冷卻；h)選擇平整設(shè)備和平整輥的輥面粗糙度對(duì)帶鋼進(jìn)行平整，以使鍍層表面平整率和鍍層表面粗糙度控制在要求范圍之內(nèi)。本發(fā)明的另一目的是提供一種由所述控制合金化鍍層相結(jié)構(gòu)的方法生產(chǎn)出的鍍層抗粉化性能和鋼板成形性能優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板，其中經(jīng)過(guò)合金化處理的所述鋼板的鍍層重量在3555g/i^之間，且鍍層重量沿軋制方向和鋼板橫向都均勻分布，所述鋼板的鍍層重量沿軋制方向和寬度方向的單點(diǎn)最大值和最小值之差要求小于8g/m2;所述鋼板的鍍層鐵含量在911%之間，且汽車外板最好在9.5%左右，汽車內(nèi)板最好在10.5%左右；所述鋼板的鍍層表面以粒狀5相為主，并含有一定量的柱狀；相，且鍍層表面層柱狀；相的量要求滿足5%<;/(;+5)<30%。另外，汽車外板最好滿足10%<;/(;+S)<30%，汽車內(nèi)板最好滿足5%<;/(C+5)<20%;所述鋼板的鍍層與基板界面(r+r,)相的總厚度小于i.opm;經(jīng)過(guò)平整處理的所述鋼板的鍍層表面粗糙度Ra值在0.5pml.(Him之間，且最好在0.6^im0.8pm之間；所述鋼板的鍍層表面粗糙度PPI值在200400之間，且最好在200350之間；所述鋼板的鍍層表面粗糙度Wca值小于0.6pm，且最好小于0.4pm;所述鋼板的鍍層表面平整率在40%60%之間。由此可見(jiàn)，通過(guò)本發(fā)明控制合金化鍍層相結(jié)構(gòu)的方法制造出的合金化熱鍍鋅鋼板，不僅鍍層抗粉化性能好，而且鋼板的沖壓成形性能好，非常適合應(yīng)用于汽車內(nèi)、外板和家電外板。圖1為熱鍍鋅機(jī)組熱浸鍍和鍍層合金化鍍層熱處理退火處理設(shè)備的示意圖2為本發(fā)明優(yōu)選的鍍層合金化鍍層熱處理退火工藝曲線圖。具體實(shí)施例方式為了確保合金化鍍層的抗粉化性能，本發(fā)明要求通過(guò)對(duì)關(guān)鍵工藝參數(shù)的控制，在合金化熱鍍鋅鋼板鍍層表面殘存一定量的匸相，并在此基礎(chǔ)上研究出鋼板成形性能優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板的制造方法。在加工合金化熱鍍鋅鋼板的過(guò)程中，采用熱鍍鋅機(jī)組熱浸鍍帶鋼，以及隨后進(jìn)行鍍層的合金化熱處理退火處理都是非常重要的步驟。如圖1所示，將爐鼻子2中的帶鋼l浸入鋅鍋3內(nèi)的熔融態(tài)鋅液4(通常含有0.100.15%左右的Al)中進(jìn)行熱鍍鋅，經(jīng)沉沒(méi)輥(或稱作轉(zhuǎn)向輥)5轉(zhuǎn)向后向上，經(jīng)過(guò)矯正輥6和穩(wěn)定輥7后從鋅液中出來(lái)，再經(jīng)氣刀8吹掃到所設(shè)定的鍍層厚度，然后進(jìn)入合金化爐進(jìn)行鍍層合金化退火處理。在合金化爐中，帶鋼1經(jīng)過(guò)加熱段11、均熱段13和冷卻段15，最終完成合金化處理并由頂輥17送出。其中，標(biāo)記9表示合金化爐加熱前帶鋼測(cè)溫計(jì)，標(biāo)記12表示合金化爐加熱后帶鋼測(cè)溫計(jì)，標(biāo)記M表示合金化爐均熱后帶鋼測(cè)溫計(jì)，標(biāo)記16表示合金化爐冷卻后帶鋼測(cè)溫計(jì)，用以在線測(cè)量帶鋼溫度并進(jìn)行監(jiān)上述熱浸鍍的工藝過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制帶鋼入鋅鍋溫度、鋅鍋內(nèi)鋅液溫度、鋅液鋁含量等熱浸鍍工藝參數(shù)。其中，鋅液鋁含量是影響鍍層相結(jié)構(gòu)和抗粉化性能的關(guān)鍵因素之一，本發(fā)明將鋅液鋁含量控制在0.118%0.135%之間，并且高強(qiáng)鋼鋅液鋁含量最好控制在0.118%0.130%之間，IF鋼鋅液鋁含量最好控制在0.125%0.135%之間。當(dāng)鋅液鋁含量低于0.118%時(shí)，鍍層與基板之間容易生成過(guò)多的"突爆"組織，鍍層均勻性和抗粉化性能較差；當(dāng)鋅液鋁含量超過(guò)0.135%時(shí)，一般而言Fe2Als阻擋層會(huì)增厚，此時(shí)鍍層合金化較難控制，合金化溫度容易波動(dòng)。當(dāng)合金化溫度偏低時(shí)，鍍層表面容易存在大量的；相，鋼板成形性能較差；合金化溫度偏高時(shí)，鍍層內(nèi)容易生成大量的r相和ri相，鍍層抗粉化性能較差。進(jìn)一步地，鋅鍋內(nèi)鋅液溫度最好控制在453T:463"C之間，其中，高強(qiáng)鋼鋅鍋內(nèi)鋅液溫度最好控制在46(TC左右，IF鋼鋅鍋內(nèi)鋅液溫度最好控制在455"C左右。當(dāng)鋅鍋內(nèi)鋅液溫度高于463。C時(shí)，熱浸鍍過(guò)程中鍍層內(nèi)容易生成大量的"突爆"組織，對(duì)合金化的均勻性和鍍層抗粉化性能都不利，且鋅鍋內(nèi)產(chǎn)生的鋅渣量增加，對(duì)鋼板的表面質(zhì)量不利。此外，帶鋼入鋅鍋溫度最好控制在鋅鍋內(nèi)鋅液溫度以上，48(TC以下，最好在455475'C之間，并且高強(qiáng)鋼最好控制在47(TC左右，IF鋼最好控制在46(TC左右。帶鋼入鋅鍋溫度高于48(TC時(shí)，帶鋼熱浸鍍時(shí)沿板面橫向溫度容易不均，帶鋼中部溫度偏高而邊部溫度偏低，易出現(xiàn)"白邊"現(xiàn)象，對(duì)鍍層均勻合金化不利；帶鋼入鋅鍋溫度低于鋅鍋內(nèi)鋅液溫度時(shí)，需要鋅鍋加熱器來(lái)補(bǔ)償帶鋼從鋅液中帶走的熱量損失，造成不必要的能源浪費(fèi)。因此，在帶鋼熱浸鍍前，可增加帶鋼邊部熱量損失補(bǔ)償裝置，以使帶鋼沿帶鋼寬度方向更均勻的溫度浸入鋅液進(jìn)行熱浸鍍鋅。在帶鋼經(jīng)過(guò)熱鍍鋅機(jī)組熱浸鍍處理后，帶鋼經(jīng)由氣刀使鍍層達(dá)到所設(shè)定的鍍層厚度，然后進(jìn)入合金化爐進(jìn)行鍍層合金化退火處理。對(duì)于合金化鍍層抗粉化性能和成形性能均優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板來(lái)說(shuō)，要求鍍層重量控制在3555g/r^之間，當(dāng)鍍層重量小于35g/m4寸，雖然對(duì)鍍層抗粉化性能有利，但鍍層耐蝕性能相對(duì)較差，較難滿足汽車板等產(chǎn)品耐蝕性能的要求；當(dāng)鍍層重量超過(guò)55g/m^寸，鍍層相對(duì)較厚，對(duì)鍍層進(jìn)行合金化退火處理時(shí)，鍍層內(nèi)部容易產(chǎn)生大量的r和n相，鍍層抗粉化性能較差。為了較好地控制鍍層相結(jié)構(gòu)，還要求合金化熱鍍鋅鋼板的鍍層重量控制得盡可能均勻，即鍍層重量沿軋制方向和鋼板橫向的單點(diǎn)最大值和最小值之差要求小于8g/m2。為了提高鍍層重量的均勻性，可以從下面幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)(1)提高帶鋼在氣刀處的穩(wěn)定性，確保帶鋼表面鍍層均勻，如可以如圖1所示在氣刀8的上方安裝接觸輥10或電磁穩(wěn)定裝置；(2)對(duì)氣刀參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，尤其是氣刀高度、刀唇間隙、氣體壓力、刀唇離帶鋼距離等參數(shù)及其對(duì)稱平衡性，同時(shí)選擇調(diào)控能力和控制精度較高的氣刀設(shè)備，并按照下列步驟進(jìn)行優(yōu)化①調(diào)節(jié)氣刀與帶鋼之間的距離，要求帶鋼不得碰到刀唇，并保證鍍層均勻，同時(shí)要使刀唇盡可能地接近帶鋼；②在刀唇與帶鋼之間的距離優(yōu)化后，調(diào)節(jié)氣刀壓力，使得鍍層厚度盡可能地接近生產(chǎn)所需達(dá)到的目標(biāo)值；③在氣刀與帶鋼之間的距離、氣刀壓力優(yōu)化后，根據(jù)機(jī)組速度和氣刀壓力的大小，調(diào)節(jié)氣刀高度，既要求帶鋼表面不產(chǎn)生鋅浪，也要求鋅液不能被吹入刀唇內(nèi)，以免鋅液堵住刀唇。在合理地保證鍍層重量的均勻性后，便要選擇先高溫后低溫的、傾斜的合金化鍍層熱處理退火曲線，并選擇合理的合金化退火溫度和時(shí)間。通常，IF鋼選擇高溫短時(shí)間進(jìn)行合金化退火，高強(qiáng)鋼選擇低溫長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行合金化退火，但當(dāng)機(jī)組設(shè)備能力不足或者調(diào)控手段有限時(shí)，IF鋼也需選擇較低的合金化退火溫度和較長(zhǎng)的合金化退火時(shí)間來(lái)進(jìn)行鍍層合金化退火處理。對(duì)于合金化熱鍍鋅鋼板，當(dāng)帶鋼經(jīng)合金化爐加熱段加熱和均熱段保溫后，通常沿帶鋼寬度方向中間部位的帶鋼溫度高，而兩邊帶鋼的溫度相對(duì)較低。因此，為了制造出鍍層相組織結(jié)構(gòu)更均勻的合金化熱鍍鋅鋼板，除了鍍層重量要求控制得盡可能均勻外，鍍層合金化程度也要控制得盡可能均勻，這可重點(diǎn)從下面幾個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)(1)減小帶鋼入鋅鍋溫度與鋅鍋內(nèi)鋅液溫度之間的溫差。(2)在帶鋼邊部增設(shè)補(bǔ)償加熱裝置，使帶鋼以沿帶鋼橫向均勻的溫度進(jìn)入鋅液中及合金化加熱爐內(nèi)，具體可有如下方式①在帶鋼浸入鋅液進(jìn)行熱鍍鋅前，增設(shè)邊部帶鋼補(bǔ)償加熱裝置，補(bǔ)償邊部帶鋼的熱量損失，使帶鋼以均勻的溫度浸入鋅液進(jìn)行熱鍍鋅；②在帶鋼熱鍍鋅之后進(jìn)入合金化爐之前，增設(shè)各種邊部帶鋼補(bǔ)償加熱裝置(可以是邊部燒嘴、也可以是邊部電磁感應(yīng)加熱器)。(3)提高帶鋼均熱的均勻性，如采用沿帶鋼寬度方向散熱率可調(diào)的合金化均熱爐來(lái)調(diào)節(jié)均熱爐不同部位的散熱率。(4)提高帶鋼冷卻的均勻性，如采用一種沿帶鋼寬度方向冷卻速度可調(diào)的噴氣冷卻裝置，或者采用一種可沿帶鋼寬度方向分區(qū)冷卻的汽霧冷卻裝置。在控制帶鋼入鋅鍋溫度、鋅液鋁含量及鋅鍋內(nèi)鋅液溫度；優(yōu)化鍍層合金化熱處理退火曲線，使合金化均熱后帶鋼溫度低于合金化加熱段帶鋼溫度；改進(jìn)鍍層合金化退火的加熱溫度均勻性；改進(jìn)合金化退火后的冷卻速率均勻性之后，還需要優(yōu)化基板化學(xué)成分，以及機(jī)組速度與鍍層合金化退火溫度的匹配，從而在實(shí)際生產(chǎn)中獲得所需的鍍層鐵含量、鍍層表面相結(jié)構(gòu)和鍍層內(nèi)部相結(jié)構(gòu)。其中，機(jī)組速度與鍍層合金化退火溫度的匹配是控制鍍層抗粉化性能的最關(guān)鍵因素。當(dāng)根據(jù)不同的鋼種選擇合適的機(jī)組速度并維持恒定時(shí)，鍍層合金化退火加熱后的帶鋼溫度過(guò)高，鍍層鐵含量容易過(guò)高，鍍層與基板之間容易產(chǎn)生大量的r相和n相，鍍層容易發(fā)生粉化；鍍層合金化均熱后帶鋼溫度高于合金化加熱段帶鋼溫度時(shí)，鍍層與基板界面r相和r^相容易生長(zhǎng)得過(guò)厚，對(duì)鍍層的抗粉化性能不利；當(dāng)鍍層均熱后帶鋼的冷卻速度較低時(shí)，鍍層內(nèi)r相和n相也容易生長(zhǎng)得過(guò)厚，對(duì)鍍層的抗粉化性能也不利。為了更有利地生產(chǎn)出性能優(yōu)良的合金化鍍鋅產(chǎn)品，一般地，生產(chǎn)汽車外板時(shí)機(jī)組速度選擇在70110m/min之間，生產(chǎn)汽車內(nèi)板時(shí)，機(jī)組速度選擇在90130m/min之間，生產(chǎn)彩涂板時(shí)，機(jī)組速度可以選擇在130150m/min。此外，基板化學(xué)成分也是影響鍍層相結(jié)構(gòu)和抗粉化性能的主要因素之一，對(duì)于不同鋼種，基板化學(xué)成分應(yīng)進(jìn)行合理控制。例如，對(duì)于IF鋼，基板的P含量要控制得適當(dāng)，當(dāng)P含量偏低時(shí)，鍍層極易合金化，鍍層內(nèi)容易生成大量的r相，對(duì)鍍層抗粉化性能不利；當(dāng)P含量偏高時(shí)，鍍層較難合金化，需要提高合金化溫度或者降低機(jī)組速度，但是提高合金化溫度會(huì)使鍍層合金化控制變得困難，鍍層容易過(guò)合金化，生成大量的r相，對(duì)鍍層抗粉化性能不利，而降低機(jī)組速度，則不利于機(jī)組產(chǎn)能的發(fā)揮。采用上述優(yōu)化措施后，根據(jù)本發(fā)明的熱鍍鋅鋼板的鍍層鐵含量可控制在911%之間。當(dāng)鍍層鐵含量低于9%時(shí)，鍍層表面容易存在過(guò)多的；相，鋼板在沖壓成形時(shí)容易開(kāi)裂；當(dāng)鍍層鐵含量高于11%時(shí)，鍍層內(nèi)容易生成大量的r和n相，鍍層抗粉化性能較差。對(duì)于不同產(chǎn)品，鍍層鐵含量的最佳控制范圍是不同的對(duì)于汽車外板，其抗粉化性能要求高，鍍層鐵含量最好控制得略低一點(diǎn)，控制在9.5%左右；對(duì)于汽車內(nèi)板，其成形性能要求高，鍍層鐵含量最好控制在10.5%左右。根據(jù)本發(fā)明的熱鍍鋅鋼板的鍍層表面以粒狀5相為主，并含有一定量的柱狀C相，并且鍍層表面柱狀；相的比例要求滿足5%<;/(;+S)<30%，對(duì)于汽車外板最好滿足10%<;/(;+5)<30%，對(duì)于汽車內(nèi)板最好滿足5%<20%。當(dāng)鍍層表面柱狀；相少于5%時(shí)，鍍層抗粉化性能較差；當(dāng)鍍層表面柱狀；相大于30%時(shí)，鋼板沖壓成形時(shí)容易開(kāi)裂。根據(jù)本發(fā)明的熱鍍鋅鋼板的鍍層與基板界面(r+r。相的總厚度小于l.Opm。當(dāng)鍍層內(nèi)(r+r》相的總厚度大于l.(Him時(shí)，鍍層抗粉化性能較差。為了使生產(chǎn)出的合金化熱鍍鋅鋼板獲得良好的成形性能，本發(fā)明可通過(guò)控制平整工作輥的輥面粗糙度及平整延伸率大小來(lái)控制鍍層表面粗糙度，從而提高鋼板的成形性能。一般而言，鋼板表面Ra值應(yīng)控制在0.5fim1.0^im之間當(dāng)Ra值小于0.5pm時(shí)，涂漆層與鋼板的結(jié)合力將下降，鋼板涂裝性能較差；當(dāng)Ra值大于1.0pm時(shí)，鋼板與沖壓模具之間摩擦系數(shù)增加，鋼板成形性能較差。鍍層表面粗糙度Ra值最好控制在0.6^im0.8^im之間。一般而言鋼板表面PPI值應(yīng)控制在200400之間當(dāng)PPI值小于200時(shí)，涂漆層與鋼板的結(jié)合力也將下降，鋼板涂裝性能較差；當(dāng)PPI值大于400時(shí)，鋼板與沖壓模具之間摩擦系數(shù)增加，鋼板成形性能較差。鍍層表面粗糙度PPI值最好控制在200350之間。一般而言鋼板表面Wca值應(yīng)控制為小于0.6pm:當(dāng)Wca值大于0.6)im時(shí)，鋼板涂裝后鮮映性較差。鍍層表面粗糙度Wca值最好控制在0.4pm以下。同時(shí)，本發(fā)明還要求通過(guò)控制平整延伸率和軋制力等平整工藝參數(shù)來(lái)控制鍍層表面平整率(即鍍層表面被平整輥平整到的面積占整個(gè)鍍層表面總面積的百分比)。通常，鍍層表面平整率應(yīng)控制在40%60%之間當(dāng)鍍層表面平整率小于40。％時(shí)，鍍層表面粗糙度較高(合金化熱鍍鋅鋼板不同于冷軋板，也不同于熱鍍純鋅鋼板，在平整前，合金化熱鍍鋅鋼板的粗糙度Ra值較高，通常在2.0)am以上，需通過(guò)平整來(lái)降低Ra值)，鋼板成形性能差；當(dāng)鍍層表面平整率大于60%時(shí)，鍍層表面存儲(chǔ)潤(rùn)滑油的能力較低，峰值密度PPI值(或者Pc值)也下降，對(duì)鋼板成形和涂裝性能都不利。為了使鍍層表面粗糙度和鍍層表面平整率達(dá)到上述要求，平整設(shè)備優(yōu)先選擇單機(jī)架六輥平整機(jī)或者四輥平整機(jī)，平整機(jī)工作輥輥面應(yīng)采用電子束毛化或電火花毛化、輥面粗糙度Ra值控制在0.81.5(im之間，優(yōu)選1.01.3pm之間的工作輥，且對(duì)于不同的鋼種，應(yīng)選擇合適輥徑的工作輥，例如，對(duì)于合金化熱鍍鋅高強(qiáng)鋼，最好選用輥徑較小的工作輥，而軟鋼則選用較大輥徑的工作輥。另外，帶鋼的平整延伸率要求控制在0.5%1.5%之間平整延伸率低于0.5%時(shí)，一方面難以消除材料的屈服平臺(tái)，材料變形時(shí)很容易出現(xiàn)表面條紋，另一方面鋼板表面質(zhì)量差，鍍層表面粗糙度偏高，鍍層表面平整率易偏低，鋼板成形性能差；平整延伸率高于1.5%時(shí)，最終產(chǎn)品的塑性下降，且鍍層表面粗糙度容易偏低，而鍍層表面平整率易偏高，成形性能惡化，對(duì)于烘烤硬化鋼，還容易出現(xiàn)烘烤硬化值偏低的問(wèn)題。下面通過(guò)幾個(gè)實(shí)施例來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明的有益效果實(shí)例1厚度為0.75mm的烘烤硬化鋼汽車外板，其基板化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為C:0.0023%;Si:0.005%;Mn:0.50%;P:0.050%;S:0.008%;N:0.0023%;Sol.Al:0.046%;Nb:0.013%。經(jīng)連鑄后，板坯加熱到1200°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行熱軋，熱軋終軋溫度為910°C，巻取溫度為700。C。熱軋巻自然冷卻后，進(jìn)行酸洗和冷軋，冷軋壓下率為78%，然后進(jìn)行清洗、退火和熱鍍鋅，退火溫度為85(TC，保溫時(shí)間為30秒，帶鋼入鋅鍋溫度為470°C，鋅鍋內(nèi)鋅液溫度為460°C，鋅液鋁含量為0.125%，帶鋼經(jīng)氣刀吹掃后，鍍層重量為48g/m2，經(jīng)高頻感應(yīng)加熱爐加熱到4卯'C，然后進(jìn)入保溫段進(jìn)行保溫，帶鋼出均熱爐的溫度為475"C，總共合金化時(shí)間為18秒，經(jīng)風(fēng)機(jī)冷卻后進(jìn)行水淬冷卻和平整，平整工作輥輥面粗糙度為l.Opm，平整延伸率為1.3%。其中，合金化鍍層熱處理退火工藝曲線圖中TA處的溫度為400。C左右，丁B處的溫度為490°C，Tc處的溫度為475°C，以及TD處的溫度為25(TC左右。所制鋼板的各指標(biāo)值如表1所示，改進(jìn)后的鋼板鍍層抗粉化性能和鋼板成形性能都優(yōu)良。實(shí)例2厚度為0.8mm的IF鋼汽車內(nèi)板，其基板化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為C:0.0015%;Si:0.003%;Mn:0.12%;P:0.010%;S:0.006%;N:0,0020%;Sol.Al:0.030%;Ti:0.030%;Nb:0.015%。經(jīng)連鑄后，板坯加熱到1210°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行熱軋，熱軋終軋溫度為920°C，巻取溫度為72(TC。熱軋巻自然冷卻后，進(jìn)行酸洗和冷軋，冷軋壓下率為78。X，然后進(jìn)行清洗、退火和熱鍍鋅，退火溫度為860'C，保溫時(shí)間為30秒，帶鋼入鋅鍋溫度為460°C，鋅鍋內(nèi)鋅液溫度為455°C，鋅液鋁含量為0.130%，帶鋼經(jīng)氣刀吹掃后，鍍層重量為50g/m2，經(jīng)高頻感應(yīng)加熱爐加熱到460°C，然后進(jìn)入保溫段進(jìn)行保溫，帶鋼出均熱爐的溫度為45(TC，總共合金化時(shí)間為18秒，經(jīng)風(fēng)機(jī)冷卻后進(jìn)行水淬冷卻和平整，平整工作輥輥面粗糙度為l.Opm，平整延伸率為0.8%。其中，合金化鍍層熱處理退火工藝曲線圖中TA處的溫度為40(TC左右，Te處的溫度為460°C，Tc處的溫度為450°C，以及TD處的溫度為25(TC左右。所制鋼板的各指標(biāo)值如表1所示，改進(jìn)后的鋼板鍍層抗粉化性能和鋼板成形性能都優(yōu)良。實(shí)例3厚度為0.7mm的高強(qiáng)IF鋼汽車外板，其基板化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為C:0.0015%;Si:0.045%;Mn:0.39%;P:0.030%;S:0.008%;N:0.0016%;Sol.Al:0.030%;Nb:0.023%;Ti:0.025%;B:0.0002%。經(jīng)連鑄后，板坯加熱到1210°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行熱軋，熱軋終軋溫度為910°C，巻取溫度為670°C。熱軋巻自然冷卻后，進(jìn)行酸洗和冷軋，冷軋壓下率為75%，然后進(jìn)行清洗、退火和熱鍍鋅，退火溫度為7卯'C，保溫時(shí)間為30秒，帶鋼入鋅鍋溫度為47(TC，鋅鍋內(nèi)鋅液溫度為460°C，鋅液鋁含量為0.125%，帶鋼經(jīng)氣刀吹掃后，鍍層重量為49g/m2，經(jīng)高頻感應(yīng)加熱爐加熱到50(TC，然后進(jìn)入保溫段進(jìn)行保溫，帶鋼出均熱爐的溫度為48(TC，總共合金化時(shí)間為18秒，經(jīng)風(fēng)機(jī)冷卻后進(jìn)行水淬冷卻和平整，平整工作輥輥面粗糙度為l.Opm，平整延伸率為1.0%。其中，合金化鍍層熱處理退火工藝曲線圖中TA處的溫度為40(TC左右，TB處的溫度為500°C，Tc處的溫度為480°C，以及TD處的溫度為25(TC左右。所制鋼板的各指標(biāo)值如表1所示，改進(jìn)后的鋼板鍍層抗粉化性能和鋼板成形性能都優(yōu)良。實(shí)例4厚度為1.0mm的DP(雙相)鋼汽車結(jié)構(gòu)件，其基板化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為C:0.078%;Si:0.028%;Mn:1.76%;Cr:0.13%;M0:0.16%;P:0.010%;S:0.004%;N:0.0023%;Sol.Al:0.030%。經(jīng)連鑄后，板坯加熱到1220。C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行熱軋，熱軋終軋溫度為910°C，巻取溫度為600°C。熱軋巻自然冷卻后，進(jìn)行酸洗和冷軋，冷軋壓下率為75%，然后進(jìn)行清洗、退火和熱鍍鋅，退火溫度為81(TC，保溫時(shí)間為30秒，帶鋼入鋅鍋溫度為470°C，鋅鍋內(nèi)鋅液溫度為460°C，鋅液鋁含量為0.127°%，帶鋼經(jīng)氣刀吹掃后，鍍層重量為51g/m2，經(jīng)高頻感應(yīng)加熱爐加熱到470。C，然后進(jìn)入保溫段進(jìn)行保溫，帶鋼出均熱爐的溫度為460°C，總共合金化時(shí)間為18秒，經(jīng)風(fēng)機(jī)冷卻后進(jìn)行水淬冷卻和平整，平整工作輥輥面粗糙度為l.O(im，平整延伸率為0.5%。其中，合金化鍍層熱處理退火工藝曲線圖中TA處的溫度為400'C左右，Tu處的溫度為470°C，Tc處的溫度為460°C，以及To處的溫度為250'C左右。所制鋼板的各指標(biāo)值如表1所示，改進(jìn)后的鋼板鍍層抗粉化性能和鋼板成形性能都優(yōu)良。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而需要說(shuō)明也是可以理解的是，上述實(shí)施例的描述是例示性的而不是限制性的，在本發(fā)明的創(chuàng)作思想下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)上述內(nèi)容作各種變化和改進(jìn)，但都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>權(quán)利要求1.一種控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于在氣刀與合金化加熱段之間設(shè)置一套帶鋼穩(wěn)定裝置；穩(wěn)定控制帶鋼入鋅鍋溫度、鋅鍋內(nèi)鋅液溫度、鋅液鋁含量等熱浸鍍工藝參數(shù)，以及氣刀與帶鋼之間的距離、氣刀壓力、氣刀高度等氣刀參數(shù)，并選擇調(diào)控能力和控制精度較高的氣刀設(shè)備；設(shè)定在均熱段先高溫后低溫的、傾斜的合金化鍍層熱處理退火曲線；將帶鋼按照設(shè)定的熱處理退火曲線進(jìn)行均勻的合金化處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于在氣刀與頂輥之間設(shè)置至少一套帶鋼穩(wěn)定裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述帶鋼穩(wěn)定裝置為接觸輥、電磁穩(wěn)定裝置或氣墊穩(wěn)定裝置，并使一套帶鋼穩(wěn)定裝置靠近氣刀。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述合金化鍍層熱處理退火曲線在均熱段開(kāi)始時(shí)的高溫處的溫度范圍為460530°C，在均熱段結(jié)束時(shí)的低溫處的溫度范圍為430510。C。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述帶鋼入鋅鍋溫度的控制范圍為455480°C，所述鋅鍋內(nèi)鋅液溫度的控制范圍為453463'C，所述鋅液鋁含量的控制范圍為0.1180.135%。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述均勻的合金化處理過(guò)程包括對(duì)帶鋼進(jìn)行均勻均熱，其中按照均熱段先高溫后低溫的、傾斜的合金化鍍層熱處理退火曲線，采用沿帶鋼寬度方向散熱速率可控的合金化均熱爐進(jìn)行均熱處理。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述均勻的合金化處理過(guò)程包括對(duì)帶鋼進(jìn)行均勻冷卻，其中采用沿帶鋼寬度方向冷卻能力可控的合金化熱處理冷卻裝置進(jìn)行鍍層的均勻冷卻。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述均勻的合金化處理過(guò)程還包括使帶鋼以均勻的溫度進(jìn)入合金化爐，其中在帶鋼邊部增設(shè)補(bǔ)償加熱裝置，使帶鋼以沿帶鋼橫向均勻的溫度進(jìn)入合金化加熱爐進(jìn)行加熱。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述的帶鋼邊部補(bǔ)償加熱裝置為邊部燒嘴或者邊部電磁感應(yīng)加熱裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述均勻的合金化處理過(guò)程包括使帶鋼溫度均勻地進(jìn)入合金化加熱爐，然后再均勻均熱和均勻冷卻，其中加熱段在帶鋼進(jìn)入合金化加熱爐之前，在帶鋼邊部增設(shè)補(bǔ)償加熱裝置，使帶鋼以沿帶鋼橫向更加均勻的溫度進(jìn)入合金化加熱爐進(jìn)行加熱；均熱段按照在均熱段先高溫后低溫的、傾斜的合金化鍍層熱處理退火曲線，采用沿帶鋼寬度方向散熱速率可控的合金化均熱爐進(jìn)行均熱處理;冷卻段采用沿帶鋼寬度方向冷卻能力可控的合金化熱處理冷卻裝置進(jìn)行鍍層的均勻冷卻。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述的帶鋼邊部補(bǔ)償加熱裝置為邊部燒嘴或者邊部電磁感應(yīng)加熱裝置。12.根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，還包括通過(guò)控制平整輥的輥面粗糙度和平整延伸率，以控制鍍層表面粗糙度和鍍層表面平整率。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述平整輥的輥面粗糙度控制在0.81.5pm之間。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述平整輥的輥面粗糙度控制在1.01.3jim之間。15.—種合金化熱鍍鋅鋼板，其采用前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法制得，其特征在于在經(jīng)過(guò)合金化處理后，該鋼板鍍層重量在3555g/n^之間，且鍍層重量沿軋制方向和鋼板橫向都均勻分布；鍍層重量沿軋制方向和鋼板橫向的單點(diǎn)最大值和最小值之差小于8g/m2;鍍層鐵含量在911%之間；鍍層表面以粒狀S相為主，鍍層表面層柱狀；相的量滿足5%<;/(;+S)<30%;鍍層與基板界面(r+r》相的總厚度小于l.(Him。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的合金化熱鍍鋅鋼板，其特征在于在經(jīng)過(guò)平整處理后，該鋼板的鍍層表面粗糙度Ra值在0.5(im1.0(im之間；鍍層表面粗糙度PPI值在200400之間；鍍層表面粗糙度Wca值小于0.6pm;鍍層表面平整率在40%60%之間。全文摘要本發(fā)明提供一種控制合金化熱鍍鋅鍍層尤其是熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法，該方法在氣刀與頂輥之間設(shè)置至少一套帶鋼穩(wěn)定裝置并穩(wěn)定控制熱浸鍍工藝參數(shù)、氣刀參數(shù)，以獲得鍍層厚度均勻的帶鋼；選擇均熱段先高溫后低溫的、傾斜的合金化鍍層熱處理退火曲線，并對(duì)帶鋼均勻進(jìn)行合金化處理，以提高帶鋼鍍層合金化過(guò)程及合金化程度的均勻性；以及，選擇平整輥輥面粗糙度和平整延伸率，以控制鍍層表面粗糙度和鍍層表面平整率，提高鋼板的成形性能。本發(fā)明還提供一種采用所述控制合金化熱鍍鋅鋼板鍍層相結(jié)構(gòu)的方法制造的合金化熱鍍鋅鋼板，該熱鍍鋅鋼板具有優(yōu)良的鍍層抗粉化性能和成形性能，非常適合應(yīng)用于汽車內(nèi)、外板和家電外板。文檔編號(hào)C23C2/06GK101376956SQ20071004551公開(kāi)日2009年3月4日申請(qǐng)日期2007年8月31日優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日發(fā)明者張理?yè)P(yáng),俊李,林秀貞申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司