家電用深沖耐指紋電鍍鋅板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金工業(yè)中鍍鋅板材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種家電用深沖耐指紋 電鍍鋅板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)電鍍鋅板主要應(yīng)用于高端家電和汽車領(lǐng)域，但是部分高端品種電鍍鋅板仍需 大量進(jìn)口，其中包括用于深沖壓制造液晶背板的耐指紋電鍍鋅鋼產(chǎn)品，該產(chǎn)品即要求具有 優(yōu)良的沖壓性能又要求具有優(yōu)異的表面質(zhì)量和耐指紋涂層性能，對(duì)中國(guó)大多數(shù)電鍍鋅鋼板 生產(chǎn)線來說，這種要求十分苛刻，難以滿足液晶背板行業(yè)的要求，該行業(yè)大量使用進(jìn)口日韓 電鍍鋅鋼產(chǎn)品。因此，需要開發(fā)家電用深沖耐指紋電鍍鋅板，滿足國(guó)內(nèi)家電市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)的 需求。
[0003] 申請(qǐng)?zhí)枮?01210141737.6的中國(guó)專利提供了一種Nb、Ti復(fù)合超深沖用鍍鋅板及其 生產(chǎn)方法，該技術(shù)方案包括煉鋼、熱乳、冷乳、鍍鋅工序，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:C2 0.0022%、Si <0.006%、Μη:0·08~0.16%、P< 0.009%、S< 0.008%、Ti :0.033~0.04%、 恥：0.012~0.017%)18:0.025~0.045%川<28口口111，余量為？6，最終產(chǎn)品屈服強(qiáng)度< 155MPa，抗拉強(qiáng)度為260~330MPa，延伸率 2 44 %，n90 2 0 · 23，r90 2 2 · 5，ru5 2 0 · 19，r45 2 1 · 8 〇 但是該產(chǎn)品在冶煉中C含量不大于0.0022%，生產(chǎn)難度大，成本高；由于該產(chǎn)品屈服強(qiáng)度< 155MPa，鋼基軟、鋼板沖孔處易變性，導(dǎo)致裝配困難，因此這種熱鍍鋅板達(dá)不到家電板如洗 衣機(jī)外殼、液晶電視背板等沖壓后裝配的技術(shù)要求。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮?01210220052.0的中國(guó)專利提供了一種無間隙原子冷乳熱鍍鋅鋼板及 其生產(chǎn)方法，其化學(xué)成分重量百分比為:C:0.0005%~0.0028%，Si < 0.03%，Mn: 0.08%~ 0.20%，Ti :0.02%~0.065%，N< 0.0030%，P< 0.015%，S< 0.010%，余量為Fe和不可避 免的夾雜元素。冷乳鋼板顯微組織晶粒度級(jí)別為16.5~18.0級(jí)，屈服強(qiáng)度為165~200MPa， 抗拉強(qiáng)度為270~330MPa，斷后伸長(zhǎng)率A 8Q"S38~44%，塑性應(yīng)變比r值2 1.9。但該產(chǎn)品為 熱鍍鋅產(chǎn)品，且冶煉C含量要求在0.0005 %~0.0028 %范圍內(nèi)，生產(chǎn)難度大，成本高，因此使 用該類熱鍍鋅產(chǎn)品難于適應(yīng)家電面板技術(shù)要求，且市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力低，很難推廣應(yīng)用。
[0005] 因此，需要開發(fā)出一種生產(chǎn)難度小、成本低且適于家電如洗衣機(jī)外殼、液晶電視背 板等應(yīng)用的家電用深沖耐指紋電鍍鋅板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的家電用深沖耐指紋電鍍鋅板，其化學(xué)成分的重 量百分?jǐn)?shù)為：c:0.0040~0.0080%、Si < 0.020%、Μη:0· 10~0.23%、P < 0.020%、S < 0.015%、sol.Al :0.020~0.060%、N< 0.0050%、Ti :0.04~0.11 %、B:0.0020~0.0045%， 其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0007] 作為優(yōu)選方案，所述電鍍鋅板化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為:C: 0.0050~0.0065 %、Si < 0.020%、Μη:0· 15~0.20%、P < 0.015%、S < 0.015%、sol.Al :0.020~0.040%、N< Ο · 0040%、Ti : Ο · 05~Ο · 10%、B: Ο · 0020~Ο · 0040%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0008] 作為更優(yōu)選方案，所述電鍍鋅板化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為：c:0.0060%、Si: 0.011%^Mn：0.16%^P：0.012%^S：0.011%^sol.Al：0.030%^N：0.0025%^Ti：0.07%^B： 0.0030%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0009] 上述家電用深沖耐指紋電鍍鋅板的生產(chǎn)方法，包括如下步驟:1)鐵水預(yù)處理;2)轉(zhuǎn) 爐冶煉;3)真空處理;4)連續(xù)鑄坯;5)熱連乳;6)酸洗;7)冷乳;8)連續(xù)退火；10)光整；11)拉 矯；12)電鍍鋅處理；13)耐指紋處理;其中，冷乳道次為5次，冷乳壓下率為73~88%，連續(xù)退 火溫度為830~870°C，連續(xù)退火時(shí)間為15~80s，光整延伸率為0.5~1.5 %，拉矯延伸率為 0.2~0.5%，鍍層重量為10~180g/m2。
[0010] 作為優(yōu)選方案，所述電鍍鋅板的板厚為0.4mm~1.6mm。
[0011] 作為優(yōu)選方案，所述電鍍鋅板的晶粒度級(jí)別為8~9級(jí)，屈服強(qiáng)度Rpq. 2為150~ 210MPa，抗拉強(qiáng)度Rm為270~330MPa，斷后伸長(zhǎng)率Α8〇?為43~49%，應(yīng)變硬化指數(shù)n 9〇為0.18 ~0.22，塑性應(yīng)變比r9〇為1.8~2.3，杯突值2 8.5mm。
[0012] 作為優(yōu)選方案，電鍍鋅基材的表面粗糙度值為〇. 6~1.3μπι，PC值M00個(gè)/cm。能提 高電鍍鋅層的附著力，從而提高耐腐蝕性能，此外還能減少鋼板沖壓開裂風(fēng)險(xiǎn)。
[0013] 本發(fā)明中各元素及主要工序的作用：
[0014]本發(fā)明中C的含量為0.0040~0.0080%，由于滲碳體相對(duì)于基體為鐵素體的碳鋼 是陰極，當(dāng)碳含量增加時(shí)，增加了陰極數(shù)量及面積，相應(yīng)地其腐蝕電流增加，因而導(dǎo)致其耐 腐蝕性降低，同時(shí)其冷加工(沖壓、拉拔)和焊接性能變壞。綜合上述因素，為保證電鍍鋅板 的深沖壓性能，需對(duì)C含量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，本發(fā)明中碳含量控制在0.0040~0.0080%。
[0015] 本發(fā)明中Si的含量< 0.020%。硅是一種較強(qiáng)的固溶強(qiáng)化元素，加入一定量的硅可 提尚鋼的強(qiáng)度，但鋼基中$父尚的含娃量對(duì)會(huì)熱鏈梓廣生不利影響。隨著鋼基中的娃含量升 高，硅被氧化生成Si〇2的含量隨之增高，這將影響后續(xù)酸洗工序的效果，當(dāng)酸洗后若鋼板表 面仍有殘存的Si〇2,導(dǎo)致鍍層粘附性變壞。為保證基材的高耐蝕性和高表面質(zhì)量，對(duì)Si含量 進(jìn)行嚴(yán)格的控制，Si含量< 0.02%。
[0016] 本發(fā)明中Μη的含量為0.10~0.23% Jn能強(qiáng)化鐵素體，而且還固溶增加電鍍鋅基 材的強(qiáng)度。此外，鋼中加入錳能防止在熱加工時(shí)因硫引起鋼的脆化，但隨著電鍍鋅板Μη的含 量升高，其加工性能將逐漸下降。因此，Μη含量為0.10~0.23%。
[0017]本發(fā)明中Ρ含量< 0.020%。對(duì)于要求具有良好耐蝕性和沖壓加工性能良好的電鍍 鋅基材而言，磷的含量最好盡可能低，因?yàn)榱兹菀装l(fā)生偏析，并導(dǎo)致耐蝕性能降低。因此，Ρ 含量 <0.020%。
[0018] 本發(fā)明中s含量<0.0150%。在鋼中S是有害雜質(zhì)元素，S的含量是越小耐蝕性越 好。因此，S含量<0.015%。
[0019] 本發(fā)明中s〇l.Α1含量為0.020~0.060%。鋼中Α1的加入則會(huì)形成酸溶鋁(Als)和 酸不溶鋁，而Als包括固溶鋁和A1N，彌散的A1N粒子能阻止奧氏體晶粒的長(zhǎng)大，細(xì)化晶粒。隨 著Als的增加，鋼的夾雜物數(shù)量增多，夾雜物尺寸也將變大，將導(dǎo)致電鍍鋅鋼板的鍍層附著 力、耐蝕性能及沖壓加工性能變差。但為了保證鋼中N與A1充分結(jié)合生成A1N，以及鋼水完全 脫氧及連鑄坯的表面質(zhì)量，Als應(yīng)保證2 0.02%。因此，solAl含量選擇在0.02~0.06%。
[0020] 本發(fā)明中N含量< 0.0050% A與C一樣，也是固溶元素。隨著鋼中N含量的增加，將 導(dǎo)致其沖壓加工性能變壞(如n、r值下降），同時(shí)，固溶N是造成預(yù)涂層原板成品時(shí)效的主要 原因，特別是對(duì)于平整后的應(yīng)變時(shí)效作用，氮的影響尤其大，因此要求N盡量低。對(duì)結(jié)構(gòu)用預(yù) 涂層鋼板來說，鋼中的N含量應(yīng)< 0.005 %。
[0021]本發(fā)明中Ti含量0.04~0.11%。11是典型的微合金元素。Ti的作用是細(xì)化晶粒，在 提高鋼強(qiáng)度的同時(shí)，改善鋼的韌性。在高溫下，Ti與N或0生成TiN或Ti2〇3微粒子，細(xì)化奧氏體 晶粒并作為先共析α - Fe的形核核心。此外，Ti與N或C結(jié)合生成穩(wěn)定化合物TiC或Ti (CN)，而 使溶質(zhì)組元從固溶體中退出來，有效地抑制了 "柯氏氣團(tuán)"的產(chǎn)生，從而有效地防止電鍍鋅 板加工時(shí)折皺的產(chǎn)生。如含Ti量過多時(shí)，將形成大的氮化鈦質(zhì)點(diǎn)，致使鋼材變脆，從而使電 鍍鋅板沖壓加工性能變壞，并且增加生產(chǎn)成本;如含Ti量過少，其在鋼中難以完全固定C、N 元素，起不到防止加工折皺的作用。在冷乳超低碳鋼中，一般認(rèn)為Ti的加入量應(yīng)不小于 0.04%，綜合上述因素，確定鋼中Ti含量為0.04~0.11 %。
[0022]本發(fā)明中B含量0.0020~0.0045%』能提高鋼的熱延性，改善冷加工變形性能，此 外，B可強(qiáng)化晶界，防止超低碳鋼二次加工脆性。如含B量過多時(shí)，將形成大的氮化硼質(zhì)點(diǎn)，致 使鋼材變脆，從而使電鍍鋅板沖壓加工性能變壞，并且增加生產(chǎn)成本;如含B量過少，起不到 改善冷加工變形性能的作用。綜合上述因素，確定鋼中B含量為0.0020~0.0045%。
[0023]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0024]第一，本發(fā)明中電鍍鋅板采用超低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼，加入微量Ti、B合金，既能保證本發(fā) 明中電鍍鋅板具有優(yōu)良的深沖加工性能，又能使沖孔處與未變形平鋼板相比變形高度不超 過0.1mm，解決了目前電鍍鋅板沖孔后裝配困難的技術(shù)難題，滿足家電企業(yè)制造洗衣機(jī)外 殼、液晶電視背板等各種復(fù)雜深沖變形及裝配的要求；
[0025] 第二，通過本發(fā)明方法制備的電鍍鋅板耐蝕性能優(yōu)良且具有一定的沖壓潤(rùn)滑性， 適應(yīng)各種沖壓、涂裝和裝配工藝。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明家電用深沖耐指紋電鍍鋅板的金相組織圖；
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：
[0028] 實(shí)施例1:
[0029] 本發(fā)明化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為：C: 0.0080 %，Si :0.010 %，Μη:0.10%，P: 0.015%，S:0.0080%，sol.Al:0.020%，N:0.0023%，Ti:0.11%，Β:0·002