总第１７７期 ２０１Ｏ年第３期 河北冶全 ＨＥＢＥｌ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｔｏｔａ１ １７７ ２０１０，Ｎｕｍｂｅｒ ３ 邯钢高强度镀锌板ＳＧＣ５４０的开发 万永健，于光远，姜 维，吴宝华，孙彩凤 （河北钢铁集团邯郸钢铁公司技术中心，河北邯郸０５６０１５） 摘要：针对高强度镀锌板ＳＧＣ５４０的技术特点，采取合理的基板、调整镀锌工艺、采取相应措施改善卷 板表面质量，成功开发了高强度镀锌板ＳＧＣ５４０，该镀锌板得到了用户的认可。 关键词：高强度镀锌板；基板；开发 中图分类号：ＴＧ１４２．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—５００８（２０１０）０３—００１０—０３ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＳＧＣ５４０ ＨＩＧＨ—ＳＴＲＥＮＧＴＨ ＧＡＬＶＡＮＩＺＥＤ ＳＨＥＥＴ Ｗａｎ ＹｏｎｇＪｉａｎ，Ｙｕ Ｇｕａｎｇｙｕａｎ，Ｊｉａｎｇ Ｗｅｉ，Ｗｕ Ｂａｏｈｕａ，Ｓｕｎ Ｃａｉｆｅｎｇ （Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｈａｎｄａｎ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈａｎｄａｎ，Ｈｅｂｅｉ，０５６０１５，Ｈｅｂｅｉ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｃｈｅｎｇｄｅ，Ｈｅｂｅｉ，０６７００２） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ＳＧＣ５４０ ｈｉｇｈ—ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｇａｌｖａｎｉｚｅｄ ｓｈｅｅｔ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｗｉｔｈ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｂａｓｅ ｓｈｅｅｔ ａｎｄ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｉｌ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ—ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｇａｌｖａｎｉｚｅｄ ｓｈｅｅｔ；ｂａｓｅ ｓｈｅｅｔ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ １ 前言 适用等特点。随着国民经济的快速发展和产业结构 的优化调整，镀锌板的需求近几年呈现出高速增长 态势。与此同时，随着镀锌产能的不断扩大，国内镀 锌板市场已趋于饱和，各企业之间竞争也越来越激 烈，因此开发自已的特色镀锌产品、树立品牌镀锌板 成为各钢厂当务之急。高强度镀锌板作为邯钢的特 色产品，其质量已被广大客户普遍认可，但目前高强 度镀锌板产品结构较单一，设备特点及优势不能充 分发挥。针对这一问题，邯钢进行了高强度镀锌板 板ＳＧＣ５４０的开发。 ２ 主要技术要求 邯钢冷轧连续热镀锌线（ＣＧＬ）机组是由ＶＡＩ （奥钢联）公司设计，其关键设备由法国ＣＬＥＣＩＭ、 美国ＩＮＤｕｃＴ０ＴＨＥＲＭ、ＤＲＥＶＥＲ公司提供。采用 美钢联法退火工艺，是目前华北地区最先进的镀锌 生产线之一。 传统高强度钢板可分为ＴＦ、ＢＨ、ＨＳＬＡ以及ｃ —Ｍｎ高强钢板，本文阐述的高强度镀锌板属于Ｃ— Ｍｎ高强度钢板。Ｃ—Ｍｎ高强度钢板相对其他高强 度板具有成本低、易生产等优点。高强度镀锌板由 于其具有自重轻、强度高、造型美、造价低、施工快、 污染少、防风抗震性能好等特点，作为高附加值钢铁 产品，广泛应用于建筑、轻工、汽车、农牧等行业，产 品具有耐腐蚀性强、表面质量好、利于深加工、经济 因为相关标准上未对该强度级别的高强度镀锌 板作出规定，根据供需双方签订的技术协议要求见 表１ 表１ 高强度镀锌板ＳＧＣ５４０化学成分与力学性能 收稿日期：２０１０—０４—１５ 作者简介：万永健（１９７８．０２一），男，２００１年７月毕业于西安建筑科 技大学钢铁冶金专业，河北钢铁集团邯钢法律事务处从事知识产权 工作，Ｅ—ｍａｉｌ：ｗａｎｇｏｎｇｊｉａｎ＠ｍａｉｌ．ｈｇｊｔ．ｃｎ １０ ２０１０年第３期 ３ 工艺分析 ３．１．１试验方粟 在日标ＪＩＳ Ｇ３３０２中并没有高强镀锌板 ＳＧＣ５４０这一牌号，参照技术协议以及标准中 ＳＧＣ４９０和ＳＧＣ５７０化学成分要求，既要考虑标准对 力学性能的要求，又要兼顾生产制造的成本，尽量实 现吨钢利润的最大化。最终确定以普通碳素结构钢 的成分为设计基础，通过对冷轧后冷硬卷镀锌退火 温度控制以保证强度的提高。 ３．１模拟退火试验 （１）试样冷轧压下率：６５％ （２）退火实验温度：５８０℃、６００ ｏＣ、６２０ ｏＣ、６４０ ℃、６６０ ｏＣ；将实验炉加热到相应温度后放入实验试 样，待到相应温度后保温３ ｍｉｎ。 （３）冷却制度：试样出炉后采用吊扇吹风冷却， 冷却速度约６—１０ ｏＣ／ｓ，待温度冷却到４６０ ｏＣ后进 行空冷至室温。 ３．１．２实验结果及分析 为确定最佳的退火工艺，建立和完善高强度镀 锌板ＳＧＣ５４０的镀锌生产工艺，我们在生产试制前 期对冷轧基板进行模拟退火试验，并在退火后进行 了力学性能检验。 （１）实验参数及相应冷轧钢板的力学性能如表 ２所示。 （２）各实验温度下冷轧钢板的力学性能数据分 析如表３所示。 表２ 实验参数及相应冷轧钢板的力学性能 屈服强度／ＭＰａ 实验温度／ｏＣ 抗拉强度／ＭＰａ 延伸率／％ 波动区间 平均值 波动区间 平均值 波动区间 平均值 总第１７７期 圉 晶，金相如图１ ａ所示，钢板无屈服强度、抗拉强度 高、延伸率低、钢板硬而脆；６２０ ｏＣ时钢板已经发生 再结晶，但晶粒还没有长大，金相如图１ｂ所示，钢板 获得预期的材料强度。钢板冷轧后晶粒变形扭曲， 位错堆积产生应变硬化，使内应力和强度增高。生 产实践表明，钢板强度高达８００ ＭＰａ以上，通过镀 锌退火炉再结晶退火，使其组织发生回复、再结晶形 核、晶粒长大。因此，通过控制退火温度和退火时间 （带钢速度），可得到最终的产品性能。实际控制工 艺参数见表４。 ４ 力学性能和金相组织分析 出现屈服强度；随着退火温度的提高，再结晶晶粒进 一步长大，钢板的屈服强度、抗拉强度降低，延伸率 升高。 根据模拟实验的结果，为获得ＳＧＣ５４０要求的 强度，退火温度设定在６３０ ｏＣ左右。图ｌｃ、ｄ为退火 温度在６３０～６４０ ｏＣ时的金相组织照片。 ３．２镀锌工艺试验 邯钢在２００７年初开发成功后进行了批量生产， 总量约５ ８３１ ｔ，性能及组织分析结果如表４。 表４实际控制工艺参数 ４．１ 机械性能 带状，晶粒再结晶程度较小，铁素体基体晶粒细小。 ＳＧＣ５４０钢的屈服强度一般分布在４１０～６００ ＭＰａ范围之内，抗拉强度在５４０～６５０ ＭＰａ之内，延 伸率在１１％～２５％，见表５。高强度镀锌板ＳＧＣ５４０ 与ＳＧＣ４９０主要力学性能对比见图２、图３。 表５ ０．４～２．０ｍｍ ＳＧＣ５４０钢板的力学性能数据 ． ＪＩ、 Ｊ ｋ～一． —、 ／／＼／ ．ｒ／， ◆／◆一◆、、． — ．／～ ／◆＼ ◆／ ＳＧＣ４９０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ ｌｌ ｌ２ ｌ３ １４ １５ ４．２金相检验结果 试样编号 ＳＧＣ５４０钢的金相组织为Ｆ＋Ｐ，珠光体为拉长 图２ ＳＧＣ５４０与ＳＧＣ４９０屈服强度对比 （下转第２ｌ页） １２ 河北冶金 ２０１０年第３期 方面来核算其成本，统计的数据分析如表３。 表３铁水脱硫成本消耗统计 廉且容易得到，并且借助其搅拌的动力学优势能达 到深脱硫效果，从而可减少处理成本的投入。 （２）ＫＲ搅拌法的动力学条件比较好，在脱硫过 程中不存在死区，不会产生死区铁水向整包铁水返 硫现象，脱硫效果高效稳定。 （３）ＫＲ搅拌法脱硫产生的渣量虽然比较大，但 其渣流动性和粘度都比较适中，扒渣净率相对高很 多，避免扒渣不尽而造成回硫。 ６ 结论 根据目前的物料市场价格，综合表３计算出脱 硫的吨铁消耗成本约为１８．１５元。与其它脱硫法相 （１）承德建龙特钢厂ＣａＯ基ＫＲ搅拌法脱硫设 比，ＫＲ搅拌法脱硫的成本还是比较符合实际的。 （２）铁水预处理过程中，脱硫剂是决定脱硫效 率和脱硫成本的主要因素之一，获得ＣａＯ基脱硫剂 比较容易，成本低廉，加上搅拌法的动力学优势，能 达到用户对脱硫的最高要求。铁损主要来自于两部 备和工艺具有良好的脱硫效果，能保证铁水脱硫的 需要，为转炉提钒渣、生产低硫钢及超低硫钢创造了 条件。 （２）铁水脱硫后为避免钢水硫的二次污染，应 采取措施控制进入转炉的各种原辅料的硫含量。 （３）铁水初始硫含量低，达到０．０２％以下时， 分：脱硫渣中含的铁和扒渣过程中带出的铁水，ＣａＯ 基搅拌脱硫产生的渣量相对多一些，但其扒渣净率 较高。ＫＲ搅拌法脱硫的动力学条件较好，且ＣａＯ 的加入量也大，势必导致铁水温降大，这是其最大的 缺点。为此，初始铁水的温度最好在的１ ３００℃，并 脱硫率显著降低；如不生产超低硫钢时，从成本经济 角度分析，不进行铁水脱硫处理更合适。 （４）ＫＲ搅拌法脱硫虽然技术设备相对复杂， 但其在深脱硫、总成本和流程影响方面的优势突出； 且尽量降低纯搅拌时间，以此控制由于铁水温降而 造成的损失。 ５ ｋＲ搅拌法脱硫的流程优势 从长远考虑并结合建龙特钢实际，ＫＲ搅拌法脱硫 具有更深远的价值影响。 参考文献： ［１］王学冬，李凤喜，陈清泉，等．ＫＲ脱硫技术的应用与进步［Ｊ］．炼 钢，２００４，（４）：２４—２５． 承德建龙特钢炼钢厂铁水脱硫一提钒渣一炼半 钢生产工序相互联系、相互支撑，铁水脱硫必须能保 证各个工序的紧密衔接，并能保证顺畅转炉和精炼 工序。ＫＲ搅拌法脱硫更好的流程优势保证了各个 工序的正常运行。 ［２］肖忠敏，陈复汉．ＫＲ铁水脱硫技术的应用［Ｊ］．炼钢，１９９０， （６）：９—１５ ［３］李凤喜，俞承欢．对ＫＲ法与喷吹法两种铁水脱硫工艺的探讨 ［Ｊ］．炼钢，２０００，（１），４７—５０ ［４］戴云阁，等６１— ５ 现代转炉炼钢［Ｍ］．沈阳：东北大学出版社，１９９８ （１）ＣａＯ作为搅拌脱硫的脱硫剂一方面价格低 ４－“＋”－４－”＋”＋一＋”＋一＋一＋“＋一＋“－４－“＋一十・・－４－”—卜一—卜“－＋－“－＋－“—卜”＋”＋”＋一＋・ｔ＋“－－ｔ－”－－ｔ－”＋”＋”＋”＋”＋”＋”＋”＋一＋一＋・・＋・・＋“＋“＋一十一－４－・・十”＋“＋一＋・・＋”＋・ （上接第１２页） 经过近一年的批量生产后，通过对高强度镀锌 Ｉ—ｔ— ＳＧＣ５４０ 板ＳＧＣ５４０性能进行的跟踪以及用户最终使用效果 的反馈来看，邯钢板高强度镀锌板ＳＧＣ５４０已获得 市场和用户的认可，基本达到了预期的研发目标，拓 宽了镀锌板市场。 参考文献： ［１］涂元强，陈耀红，等．建筑用结构级热镀锌板ＷＪＺｎ的研制 Ｊ］． 钢铁研究．２００５，（６）． ＝ ／ ｓＧｃ４９０ —／Ｉ＼ 暖 ｖ，ｅｅ 一入 ／、 哩 ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ［２］孔学云，王宝峰，等．冷轧板再结晶退火巾组织和织构演变的研 究［Ｊ］．材料热处理学报．２００７，（８）：３８—４１ ［３］陈冬，金向雷．中国镀锌技术及发展动向［Ｊ］河北冶金．２００４， （１）：３—８． 试样编号 图３ ＳＧＣ５４０与ＳＧＣ４９０抗拉强度对比 ５ 结语 ２１