家電用深沖耐指紋電鍍鋅板及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于冶金工業中鍍鋅板材生產技術領域，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】
[0002] 我國電鍍鋅板主要應用于高端家電和汽車領域，但是部分高端品種電鍍鋅板仍需 大量進口，其中包括用于深沖壓制造液晶背板的耐指紋電鍍鋅鋼產品，該產品即要求具有 優良的沖壓性能又要求具有優異的表面質量和耐指紋涂層性能，對中國大多數電鍍鋅鋼板 生產線來說，這種要求十分苛刻，難以滿足液晶背板行業的要求，該行業大量使用進口日韓 電鍍鋅鋼產品。因此，需要開發家電用深沖耐指紋電鍍鋅板，滿足國內家電市場不斷增長的 需求。
[0003] 申請號為201210141737.6的中國專利提供了一種Nb、Ti復合超深沖用鍍鋅板及其 生產方法，該技術方案包括煉鋼、熱乳、冷乳、鍍鋅工序，其化學成分的質量百分比為: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，最終產品屈服強度< 155MPa，抗拉強度為260~330MPa，延伸率 2 44 %，n90 2 0 · 23，r90 2 2 · 5，ru5 2 0 · 19，r45 2 1 · 8 〇 但是該產品在冶煉中C含量不大于0.0022%，生產難度大，成本高；由于該產品屈服強度< 155MPa，鋼基軟、鋼板沖孔處易變性，導致裝配困難，因此這種熱鍍鋅板達不到家電板如洗 衣機外殼、液晶電視背板等沖壓后裝配的技術要求。
[0004] 申請號為201210220052.0的中國專利提供了一種無間隙原子冷乳熱鍍鋅鋼板及 其生產方法，其化學成分重量百分比為: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別為16.5~18.0級，屈服強度為165~200MPa， 抗拉強度為270~330MPa，斷后伸長率A 8Q"S38~44%，塑性應變比r值2 1.9。但該產品為 熱鍍鋅產品，且冶煉C含量要求在0.0005 %~0.0028 %范圍內，生產難度大，成本高，因此使 用該類熱鍍鋅產品難于適應家電面板技術要求，且市場競爭力低，很難推廣應用。
[0005] 因此，需要開發出一種生產難度小、成本低且適于家電如洗衣機外殼、液晶電視背 板等應用的家電用深沖耐指紋電鍍鋅板。
【發明內容】
[0006] 為實現上述目的，本發明所設計的家電用深沖耐指紋電鍍鋅板，其化學成分的重 量百分數為：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。
[0007] 作為優選方案，所述電鍍鋅板化學成分的重量百分數為: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。
[0008] 作為更優選方案，所述電鍍鋅板化學成分的重量百分數為：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。
[0009] 上述家電用深沖耐指紋電鍍鋅板的生產方法，包括如下步驟:1)鐵水預處理;2)轉 爐冶煉;3)真空處理;4)連續鑄坯;5)熱連乳;6)酸洗;7)冷乳;8)連續退火；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%，連續退 火溫度為830~870°C，連續退火時間為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] 作為優選方案，所述電鍍鋅板的板厚為0.4mm~1.6mm。
[0011] 作為優選方案，所述電鍍鋅板的晶粒度級別為8~9級，屈服強度Rpq. 2為150~ 210MPa，抗拉強度Rm為270~330MPa，斷后伸長率Α8〇?為43~49%，應變硬化指數n 9〇為0.18 ~0.22，塑性應變比r9〇為1.8~2.3，杯突值2 8.5mm。
[0012] 作為優選方案，電鍍鋅基材的表面粗糙度值為〇. 6~1.3μπι，PC值M00個/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險。
[0013] 本發明中各元素及主要工序的作用：
[0014]本發明中C的含量為0.0040~0.0080%，由于滲碳體相對于基體為鐵素體的碳鋼 是陰極，當碳含量增加時，增加了陰極數量及面積，相應地其腐蝕電流增加，因而導致其耐 腐蝕性降低，同時其冷加工(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C含量進行嚴格的控制，本發明中碳含量控制在0.0040~0.0080%。
[0015] 本發明中Si的含量< 0.020%。硅是一種較強的固溶強化元素，加入一定量的硅可 提尚鋼的強度，但鋼基中$父尚的含娃量對會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，這將影響后續酸洗工序的效果，當酸洗后若鋼板表 面仍有殘存的Si〇2,導致鍍層粘附性變壞。為保證基材的高耐蝕性和高表面質量，對Si含量 進行嚴格的控制，Si含量< 0.02%。
[0016] 本發明中Μη的含量為0.10~0.23% Jn能強化鐵素體，而且還固溶增加電鍍鋅基 材的強度。此外，鋼中加入錳能防止在熱加工時因硫引起鋼的脆化，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]本發明中Ρ含量< 0.020%。對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，因為磷容易發生偏析，并導致耐蝕性能降低。因此，Ρ 含量 <0.020%。
[0018] 本發明中s含量<0.0150%。在鋼中S是有害雜質元素，S的含量是越小耐蝕性越 好。因此，S含量<0.015%。
[0019] 本發明中s〇l.Α1含量為0.020~0.060%。鋼中Α1的加入則會形成酸溶鋁(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大，細化晶粒。隨 著Als的增加，鋼的夾雜物數量增多，夾雜物尺寸也將變大，將導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充分結合生成A1N，以及鋼水完全 脫氧及連鑄坯的表面質量，Als應保證2 0.02%。因此，solAl含量選擇在0.02~0.06%。
[0020] 本發明中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 導致其沖壓加工性能變壞(如n、r值下降），同時，固溶N是造成預涂層原板成品時效的主要 原因，特別是對于平整后的應變時效作用，氮的影響尤其大，因此要求N盡量低。對結構用預 涂層鋼板來說，鋼中的N含量應< 0.005 %。
[0021]本發明中Ti含量0.04~0.11%。11是典型的微合金元素。Ti的作用是細化晶粒，在 提高鋼強度的同時，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結合生成穩定化合物TiC或Ti (CN)，而 使溶質組元從固溶體中退出來，有效地抑制了 "柯氏氣團"的產生，從而有效地防止電鍍鋅 板加工時折皺的產生。如含Ti量過多時，將形成大的氮化鈦質點，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，一般認為Ti的加入量應不小于 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可強化晶界，防止超低碳鋼二次加工脆性。如含B量過多時，將形成大的氮化硼質點，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]本發明具有以下優點：
[0024]第一，本發明中電鍍鋅板采用超低碳鋁鎮靜鋼，加入微量Ti、B合金，既能保證本發 明中電鍍鋅板具有優良的深沖加工性能，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難題，滿足家電企業制造洗衣機外 殼、液晶電視背板等各種復雜深沖變形及裝配的要求；
[0025] 第二，通過本發明方法制備的電鍍鋅板耐蝕性能優良且具有一定的沖壓潤滑性， 適應各種沖壓、涂裝和裝配工藝。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發明家電用深沖耐指紋電鍍鋅板的金相組織圖；
【具體實施方式】
[0027] 下面通過具體實施例對本發明作進一步的說明：
[0028] 實施例1:
[0029] 本發明化學成分的重量百分數為：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