鞍鋼熱軋鍍鋅板HD340LAD+Z開發(fā)

李紅雨，呂家舜，叢勁松，劉仁東，李鋒，楊洪剛，周芳

（1.鞍鋼股份有限公司冷軋廠，遼寧鞍山114021；2.鞍鋼集團(tuán)鋼鐵研究院，遼寧鞍山114009）

鞍鋼熱軋鍍鋅板HD340LAD+Z開發(fā)

李紅雨1，呂家舜2，叢勁松1，劉仁東2，李鋒2，楊洪剛2，周芳2

（1.鞍鋼股份有限公司冷軋廠，遼寧鞍山114021；2.鞍鋼集團(tuán)鋼鐵研究院，遼寧鞍山114009）

闡述了鞍鋼開發(fā)的熱軋鍍鋅板HD340LAD+Z其基板成分、組織及工藝設(shè)計(jì)，歸納出該熱軋鍍鋅板開發(fā)過程中的控制要點(diǎn)，對鋼板的金相組織、顯微組織及表面形貌進(jìn)行了檢測。結(jié)果表明，熱軋鍍鋅板HD340LAD+Z力學(xué)性能、表面質(zhì)量等指標(biāo)完全滿足標(biāo)準(zhǔn)及用戶要求。

熱軋鍍鋅板；低合金高強(qiáng)鋼；熱浸鍍

隨著熱軋工藝技術(shù)的發(fā)展，特別是薄板坯連鑄連軋（ASPCSP）技術(shù)的逐漸成熟，熱軋產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，厚度逐漸減薄，這使得熱軋鍍鋅板覆蓋的厚度范圍不斷擴(kuò)大，可以從1.0 mm到6.0 mm。熱軋鍍鋅板與冷軋鍍鋅板相比，具有厚度范圍廣、性能優(yōu)良和經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、客車的各種梁及其加強(qiáng)板、支座、支架、托架以及連接板等部分。熱軋鍍鋅板主要應(yīng)用在筒式鋼板倉、客車汽車制造（各種梁及其加強(qiáng)板、支座、支架、托架以及連接板等部分）、高速公路護(hù)欄等領(lǐng)域，同時(shí)在很多使用場合開始替代冷軋鍍鋅版［1-3］。國內(nèi)熱軋鍍鋅板的產(chǎn)線較少，品種主要以結(jié)構(gòu)鋼和低碳鋼為主，產(chǎn)品主要應(yīng)用在建筑領(lǐng)域，本文以鞍鋼熱軋鍍鋅板HD340LAD+Z開發(fā)為例，對其研發(fā)過程進(jìn)行概述。

1　熱軋鍍鋅板的優(yōu)勢

熱軋鍍鋅板的技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）成本優(yōu)勢。熱軋鍍鋅板少了一道冷軋工序降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)熱軋鍍鋅板在熱浸鍍之前不需要完成再結(jié)晶退火，降低了加熱溫度，節(jié)約了能源資源。

（2）厚度規(guī)格優(yōu)勢。冷軋鍍鋅板的厚度規(guī)格一般為0.2～2.5 mm，熱軋鍍鋅板的厚度規(guī)格為1.0～6.0 mm，熱軋鍍鋅板的厚度覆蓋范圍更廣泛，在表面要求不是很高的場合，可以在1.0～2.5 mm厚度范圍內(nèi)替代冷軋鍍鋅板。

（3）厚鍍層優(yōu)勢。熱軋板酸洗后的表面粗糙度較大，吸附鋅層的能力較之冷軋板有明顯的提高，可以獲得更厚的鍍層。

（4）性能優(yōu)勢。在生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼板時(shí)，可以利用熱軋過程中的控制軋制及控制冷卻提高鋼的強(qiáng)度，減少貴重合金元素的用量。在生產(chǎn)深沖鋼時(shí)，可以利用軋制溫度的控制獲得比經(jīng)過冷軋?jiān)俳Y(jié)晶退火沖壓成型性能更好的產(chǎn)品。

2　熱軋鍍鋅板HD340　LAD+Z的成分工藝設(shè)計(jì)

2.1成分設(shè)計(jì)

試驗(yàn)鋼的成分設(shè)計(jì)見表1。為保證鋼板的焊接性能和沖壓成型性能，采用低碳鋼的成分設(shè)計(jì)，C含量控制在0.05％～0.06％之間，作用主要是固溶強(qiáng)化鋼基體，形成一定量的珠光體，同時(shí)為Nb的第二相的析出提供原子，Mn含量控制在0.3％～0.5％之間，作用主要是提供固溶強(qiáng)化作用提高鋼板的強(qiáng)度，Nb含量控制在0.02％左右，主要作用是形成NbC的析出，提高鋼的強(qiáng)度，同時(shí)提高鋼的焊接性能。

表1　化學(xué)成分設(shè)計(jì)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）％

2.2工藝設(shè)計(jì)

熱軋鍍鋅板在熱鍍鋅過程中不經(jīng)過高溫加熱，一般應(yīng)加熱到550℃左右，滿足入鋅鍋的要求即可。因此其性能主要取決于熱軋過程的控制軋制及控制冷卻，熱軋工藝設(shè)計(jì)要求見表2。熱軋采用低溫軋制低溫卷取，提高鋼板的表面質(zhì)量，保證精軋?jiān)趭W氏體非再結(jié)晶區(qū)軋制，獲得細(xì)化晶粒的效果，卷取溫度在560℃左右，獲得良好的析出強(qiáng)化效果。

表2　熱軋工藝設(shè)計(jì)要求

將試驗(yàn)鋼按表2的熱軋工藝要求完成熱軋，經(jīng)過550℃加熱后入鋅鍋完成熱浸鍍鋅。對熱浸鍍后的熱軋鍍鋅板進(jìn)行檢驗(yàn)，包括利用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行金相組織觀察，利用透射電鏡進(jìn)行微觀組織和析出相的觀察，利用粗糙度輪廓儀進(jìn)行表面粗糙度的檢測，利用拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行力學(xué)性能的檢測。

3　熱軋鍍鋅板HD340　LAD+Z組織性能分析

熱軋鍍鋅板的金相組織如圖1所示。從圖1（a）可以看出，晶粒尺寸均勻，大小在5 μm左右，非常細(xì)小，呈等軸晶形貌；從圖1（b）可以看出，組織中以鐵素體為主，分布有少量的珠光體，有均勻細(xì)小的鐵素體存在，保證了鋼板的塑性變形能力。

圖2為熱軋鍍鋅板的透射電鏡顯微組織及析出物的觀察。從圖2（a）、（b）中可以看出，顯微組織以位錯(cuò)含量極少的鐵素體為主，在鐵素體基體上分布有十幾納米到幾十納米尺寸的大小不等的NbC的析出物，析出物的形狀以球形為主；從圖2（c）、（d）中可以看出，組織中還含有少量的珠光體，珠光體的片層間距在100 nm左右。

圖3為熱軋鍍鋅板的表面粗糙度，其Ra值為1.3 μm，表面質(zhì)量良好。HD340LAD+Z熱軋板力學(xué)性能見表3。從表3可以看出，工業(yè)試制樣品的屈服強(qiáng)度大于340 MPa，抗拉強(qiáng)度大于410 MPa，伸長率大于18％。試驗(yàn)鋼的伸長率遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足標(biāo)準(zhǔn)對于HD340LAD+Z的性能要求，能夠滿足用戶需求。

表3　HD340LAD+Z熱軋板力學(xué)性能

4　結(jié)論

（1）通過熱軋階段的控制軋制與控制冷卻，能夠最大限度的強(qiáng)化低合金高強(qiáng)度熱軋鍍鋅板，減少合金元素的加入量。

（2）熱軋鍍鋅板HD340LAD+Z的性能及表面質(zhì)量完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求及用戶的使用要求。

（3）鞍鋼現(xiàn)有熱浸鍍生產(chǎn)線能夠滿足熱軋鍍鋅板的生產(chǎn)要求。

［1］張譯中.薄規(guī)格熱軋酸洗鍍鋅板的工藝特點(diǎn)及發(fā)展概況［J］.上海金屬，2003，25（3）：9-14.

［2］宋加.熱軋鍍鋅板生產(chǎn)及發(fā)展［J］.軋鋼，2000，17（3）：38-42.

［3］張娟梅.熱軋熱鍍鋅板生產(chǎn)工藝研究及應(yīng)用［J］.山西冶金，2010（1）：53-54.

（編輯袁曉青）

Development of HD340LAD+Z Hot Rolled Galvanized Steel Sheet by Ansteel

Li Hongyu1，Lv Jiashun2，Cong Jinsong1，Liu Rendong2，Li Feng2，Yang Honggang2，Zhou Fang2

（1.Cold Rolled Strip Steel Mill of Angang Steel Co.，Ltd.，Anshan 114021，Liaoning，China；2.Iron＆amp;Steel Research Institutes of Ansteel Group Corporation，Anshan 114009，Liaoning，China）

The compositions，microstructures and process design of a substrate for the HD340LAD+Z hot rolled galvanized steel sheet developed by Ansteel were discussed.The key points to be controlled for developing the hot rolled galvanized steel sheet were generalized.And then the metallographic structures，microstructures and surface morphology of the steel sheet were examined.The examined results show that these indexes such as mechanical properties and surface quality of the HD340LAD+Z steel sheet can completely meet the requirements specified in standard and asked by consumers.

hot rolled galvanized steel sheet；low alloy steel with high strength；hot dip plating

TG174

A

1006-4613（2015）06-0024-03

2015-11-08

李紅雨，碩士，工程師，1999年畢業(yè)于北京科技大學(xué)鋼鐵冶金專業(yè)。E-mail：lhy@ansteel.com.cn