低成本耐腐蝕電梯用彩板及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低成本耐時效家電彩板，由按以下重量百分比的原料成分制成：C：0.01～0.05%、Si：≤0.018%、Mn：0.15～0.25%、P：≤0.020%、S：≤0.020%、Als：0.01～0.06%、N：≤0.0060%，余量為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。還公開了該電梯用彩板的制造方法，包括：鐵水煉鋼、連鑄、熱軋、酸洗、冷軋、熱鍍鋅、光整、拉矯、彩涂，熱鍍鋅步驟中，鋅液加入Al、Fe、Pb和Sb，彩涂步驟中，初涂過程帶鋼的峰值溫度控制在220～240℃，精涂過程帶鋼的峰值溫度控制在224～232℃。本發(fā)明工藝簡單、成本低廉、耐腐蝕性能優(yōu)良，可廣泛應用于鋼鐵冶煉【技術領域】。
【專利說明】低成本耐腐蝕電梯用彩板及其生產(chǎn)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉【技術領域】，具體地指一種低成本耐腐蝕電梯用彩板及其生產(chǎn)方法。
【背景技術】
[0002]2011年以前，電梯用板大都采用不銹鋼板。隨著市場競爭的加劇，降本增效成為電梯生產(chǎn)企業(yè)面臨的重要難題，而不銹鋼板成本卻一直居高不下，從性價比的角度考慮，彩板因其強度高、成本低而獲得了電梯行業(yè)的廣泛青睞。目前，電梯行業(yè)用彩板替代不銹鋼板的趨勢比較明顯，并已成為彩板市場新的經(jīng)濟增長點。
[0003]通過對國內(nèi)外的文獻資源進行檢索，共查到與本發(fā)明相關的技術文獻12篇。其中，武鋼發(fā)明了一種低成本高強度彩板及制造方法(專利申請?zhí)枮?01010195087.4)，基材化學成份(wt%)分別為 C:0.06 ~0.10、Si S 0.05,Mn:0.30 ~0.70,P:0.01 ~0.03、S:(0.02,solAl:0.01 ~0.07,N S 0.005,Cr ( 0.08,Cu ( 0.1UNi ( 0.06，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)；制作過程中通過熱鍍鋅后合金化得到的基板屈服強度為280~325MPa，在中性鹽霧試驗1000小時后涂層無起泡、無銹蝕，但是此發(fā)明的彩板涂層的加工變形能力差，在90°折彎(內(nèi)R=板厚)后，折彎變形處會開裂，不能滿足電梯用彩板涂層附著力的需求。攀鋼發(fā)明了一種熱鍍鋅鋼板的制法(專利申請?zhí)?CN200810303258)，所述鋼板原料成分及重量百分比為 C:0.03 ~0.07%,Si:0.19 ~0.3%、Mn:0.01 ~0.03%,P:0.006 ~0.0019%、S:0.009~0.02%、Al:0.02~0.07%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，制作過程中鋼板經(jīng)酸洗、退火后進行熱鍍鋅操作，控制鍍浴中Fe含量< 0.03%,鍍浴中Al含量0.16~0.18%，使鋼板與鋅鍍層之間的Fe-Al中間過渡層中Al和Zn的原子濃度Al/Zn比值大于0.75，鍍層中不會形成gamma相，δ相較薄，ξ相很少，鍍層大部分由η相組成，使鍍層的附著性、抗劃性、耐磨性明顯提高，但是這種處理的基板耐加工變形能力差，會影響鍍鋅層與有機涂層的結合力，不適合做電梯彩基板。
[0004]電梯常用的彩板厚度規(guī)格為1.2mm~1.5mm,屬于彩板領域超厚規(guī)格。電梯彩板不僅要保證電梯鋼板所需的強度及加工性能，而且要保證與不銹鋼同等的耐腐蝕性能，其腐蝕原理來源于鍍鋅層的電化學保護和有機涂層的機械阻擋作用，所以要求鍍鋅層和有機涂層在經(jīng)過電梯行業(yè)的嚴苛加工變形后，鍍鋅層和有機涂層仍能保持完好，不出現(xiàn)裂紋甚至脫落。
[0005]因此，開發(fā)出一種同時具有低成本和耐腐蝕性優(yōu)良性能的電梯用彩板一直是國內(nèi)外研究人員努力的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是要提供一種工藝簡單、成本低廉、耐腐蝕性能優(yōu)良的低成本耐腐蝕電梯用彩板及其生產(chǎn)方法。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的低成本耐腐蝕電梯用彩板，該電梯用彩板由以下重量百分比的原料制成:C:0.01~0.05%、Si: ≤ 0.018%、Mn:0.15~0.25%、P:≤0.020%、S:≤ 0.020%、Als:0.01 ~0.06%、N ≤0.0060%，余量為 Fe 和其他不可避免的雜質(zhì)。
[0008]作為優(yōu)選方案，該電梯用彩板由以下重量百分比的原料制成:C:0.02~0.04%、S1:0.009 ~0.013%、Mn:0.18 ~0.23%、P:0.014 ~0.018%、S:0.013 ~0.017%、Als:0.02~0.05%、N:0.0021~0.0047%，余量為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。
[0009]進一步地，該電梯用彩板由以下重量百分比的原料制成:C:0.02%、S1:0.012%、Mn:0.22%、P:0.015%、S:0.015%、Als:0.03%、N:0.0030%，余量為 Fe 和其他不可避免的雜質(zhì)。
[0010]本發(fā)明所設計的低成本耐腐蝕電梯用彩板的制造方法，依次包括以下步驟:鐵水煉鋼、連鑄、熱軋、酸洗、冷軋、熱鍍鋅、光整、拉矯、彩涂，所述熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.19 ~0.22%, Fe S 0.015%, Pb S 0.0030%, Sb S 0.0030%,其中，鋅液溫度控制在457~463°C，帶鋼入鋅鍋溫度控制在460~500°C;所述彩涂步驟必須嚴格控制烘烤固化溫度，其中，初涂過程帶鋼的峰值溫度控制在220~240°C，精涂過程帶鋼的峰值溫度控制在224~232 °C。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.20 ~0.22%、Fe:0.010 ~0.013%、Pb:0.0015 ~0.0027%、Sb:0.0017 ~0.0026%，其中，鋅液溫度控制在459~462°C，帶鋼入鋅鍋溫度控制在475~490°C;所述彩涂步驟中，初涂過程帶鋼的峰值溫度控制在226~237°C，精涂過程帶鋼的峰值溫度控制在226~231°C。
[0012]進一步地，所述熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.21%、Fe:0.012%、Pb:0.0022%、Sb:0.0022%，其中，鋅液溫度控制在461°C，帶鋼如鋅鍋溫度控制在482°C;所述彩涂步驟中，初涂過程帶鋼的峰值溫度為232°C，精涂過程帶鋼的峰值溫度為229。。。
[0013]本發(fā)明的工作原理是這樣的:首先經(jīng)鐵水脫硫、轉爐冶煉，將冶煉的鋼水進行吹氬，然后將鋼水進行連續(xù)鑄造成鋼坯，連鑄坯經(jīng)熱連軋成鋼帶，用酸軋聯(lián)合機組對熱軋鋼帶進行酸洗，隨后進行多道次的冷軋，經(jīng)熱鍍鋅、光整、拉矯、彩涂步驟后，生產(chǎn)出低成本耐腐蝕電梯用彩板。其中，熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.19~
0.22%、Fe ≤ 0.015%、Pb:≤0.0030%、Sb ,≤0030%，其中，鋅液溫度控制在 457 ~463°C,帶鋼入鋅鍋溫度控制在460~500°C，以保證形成致密連續(xù)的鍍鋅層；彩涂步驟中，為了保證正面涂層的柔韌性，必須嚴格控制烘烤固化溫度:初涂過程帶鋼的峰值溫度控制在220~240°C，精涂過程帶鋼的峰值溫度控制在224~232°C。
[0014]本發(fā)明的C含量選擇在0.01~0.05%,由于滲碳體相對于碳鋼(基體為鐵素體)是陰極。因此，當碳含量增加時，增加了陰極數(shù)量及面積，相應地其腐蝕電流增加了，因而導致其耐腐蝕性降低。眾所周知，碳是最有效的固溶強化元素，因此，隨著碳含量的增加碳鋼逐漸變硬，同時其冷加工(沖壓、拉拔)和焊接性能變壞。此外，鋼中碳含量對熱鍍鋅有顯著的影響，含碳量愈高，鐵-鋅反應就愈烈，鐵的損失愈大，鐵-鋅合金層變得愈厚，使鍍鋅層粘附性變壞。綜合上述因素，在保證高強度彩板力學性能的前提下，需對C含量進行嚴格的控制，所以碳含量為0.01~0.05%。
[0015]本發(fā)明的Si含量≤ 0.018%,娃是一種較強的固溶強化兀素,加入一定量的娃可提高鋼的強度，但鋼基中較高的含硅量對會熱鍍鋅產(chǎn)生不利影響。隨著鋼基中的硅含量升高，則硅被氧化生成的SiO2含量隨之增高，這將影響到后續(xù)的酸洗工序的效果，當酸洗后若鋼板表面仍有殘存的SiO2，則鍍鋅后鍍層中鐵-鋅合金層ζ相劇烈增厚，形成灰色鍍層，而使鍍層粘附性變壞。因此，必須將硅含量控制在合適的范圍內(nèi)。因此，Si含量為< 0.018%。
[0016]本發(fā)明的Mn含量0.15~0.25%，Μη能強化鐵素體，而且還固溶增加預涂層基材的強度。此外，鋼中加入錳能防止在熱加工時因硫引起鋼的脆化，但隨著彩板Mn的含量越高，其加工性能將逐漸下降。因此，Mn含量為0.15~0.25%。
[0017]本發(fā)明的P含量< 0.020%，一般來說，對于要求具有良好耐蝕性的預涂層基材而言，磷的含量最好盡可能低，因為磷容易發(fā)生偏析，引起鋼的脆化，可焊性變差等，因此，P含量≤ 0.020%。
[0018]本發(fā)明的S含量≤0.020%，一般來說，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≤0.020%。
[0019]本發(fā)明的Als含量為0.01~0.06%，鋼中Al的加入則會形成酸溶鋁(Als)和酸不溶鋁，而Als包括固溶鋁和Α1Ν，彌散的AlN粒子能阻止奧氏體晶粒的長大，細化晶粒。但對于低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼來說，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，將導致電梯用彩板的鍍層附著力、耐蝕性能及沖壓加工性能變差。但為了保證鋼中N與Al充分結合生成Α1Ν，減少電梯用彩板成品的時效，以及鋼水完全脫氧及連鑄坯的表面質(zhì)量，Als應保證≤0.01%,因此，Als含量選擇在0.01~0.06%ο
[0020]本發(fā)明的N含量≤0.0060%，Ν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(如加工硬化指數(shù)η、塑性各向異性比r值下降)，同時，固溶N是造成彩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。對本發(fā)明低成本耐腐蝕電梯用彩板來說,鋼中的N含量應為< 0.0060%ο
[0021]本發(fā)明除含有上述化學原料成分外，余量為Fe及不可避免的夾雜。
[0022]制作完成后,本發(fā)明低成本耐腐蝕電梯用彩板厚度為1.2mm~1.5mm,熱鍍鋅鍍層重量為120~160g/m2 (雙面)，彩板面漆厚度為23~27um，屈服強度Rpa2 (或ReJ為200~280MPa;90°折彎(內(nèi)R=板厚)后，10倍放大鏡下觀看，折彎變形處無開裂，無露鋅點，折彎處96h鹽霧后，表面完好，無銹蝕(黑點)、脫落、氣泡等缺陷。
[0023]綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明的低成本耐腐蝕電梯用彩板通過使用上述成分和工藝步驟加工而成，具有沖壓加工和耐腐蝕性性能好的優(yōu)點，相比不銹鋼，大大降低了成本，適于用作電梯材料。
【具體實施方式】
[0024]以下結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述:
[0025]實施例1:
[0026]本實施例中，低成本耐腐蝕電梯用彩板由按以下重量百分比的原料成分制成:C:
0.05%、Si:0.013%、Mn:0.25%、P:0.015%、S:0.017%、Als:0.05%、N:0.0021%，余量為 Fe 和
其他不可避免的雜質(zhì)。
[0027]低成本耐腐蝕電梯用彩板的制造方法，依次包括以下步驟:鐵水煉鋼、連鑄、熱軋、酸洗、冷軋、熱鍍鋅、光整、拉矯、彩涂，其中，所述熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.22%, Fe:0.010%、Pb:0.0022%、Sb:0.0030%，其中，鋅液溫度為 459。。，帶鋼入鋅鍋溫度為460°C，以保證形成致密連續(xù)的鍍鋅層；所述彩涂步驟中，為了保證正面涂層的柔韌性，必須嚴格控制烘烤固化溫度，其中，初涂過程帶鋼的峰值溫度為237°C，精涂過程帶鋼的峰值溫度為229°C。
[0028]經(jīng)檢驗，本實施例低成本耐腐蝕電梯用彩板厚度規(guī)格為1.50_，熱鍍鋅鍍層重量為160g/m2 (雙面)，彩板面漆厚度為25 μ m，屈服強度Rpa2 (或ReL)為278Mpa ;90。折彎(內(nèi)R=板厚)后，10倍放大鏡下觀看，折彎變形處無開裂，無露鋅點，折彎處96h鹽霧后，表面完好，無銹蝕(黑點)、脫落、氣泡等缺陷。[0029]實施例2:
[0030]本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于:本實施例中，低成本耐腐蝕電梯用彩板由按以下重量百分比的原料成分制成:c:0.04%、Si:0.012%、Mn:0.23%、P:0.020%、S:
0.013%、Als:0.04%、N:0.0030%，余量為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。
[0031]低成本耐腐蝕電梯用彩板的制造方法中，所述熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.22%、Fe:0.012%、Pb:0.0015%、Sb:0.0022%，其中，鋅液溫度為461 °C，帶鋼入鋅鍋溫度為490°C;所述彩涂步驟中，初涂過程帶鋼的峰值溫度為232°C，精涂過程帶鋼的峰值溫度為226°C。
[0032]經(jīng)檢驗，本實施例低成本耐腐蝕電梯用彩板厚度規(guī)格為1.45_，熱鍍鋅鍍層重量為140g/m2 (雙面)，彩板面漆厚度為26 μ m,屈服強度Rpa2 (或ReJ為269Mpa。
[0033]實施例3:
[0034]本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于:本實施例中，低成本耐腐蝕電梯用彩板由按以下重量百分比的原料成分制成:c:0.01%、Si:0.010%、Mn:0.15%、P:0.014%、S:
0.015%、Als:0.05%、N:0.0041%，余量為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。
[0035]低成本耐腐蝕電梯用彩板的制造方法中，所述熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.20%、Fe:0.015%、Pb:0.0030%、Sb:0.0017%，其中，鋅液溫度為4570C，帶鋼入鋅鍋溫度為482°C;所述彩涂步驟中，初涂過程帶鋼的峰值溫度為220°C，精涂過程帶鋼的峰值溫度為232°C。
[0036]經(jīng)檢驗，本實施例低成本耐腐蝕電梯用彩板厚度規(guī)格為1.20_，熱鍍鋅鍍層重量為120g/m2 (雙面)，彩板面漆厚度為23 μ m,屈服強度Rpa2 (或ReL)為205Mpa。
[0037]實施例4:
[0038]本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于:本實施例中，低成本耐腐蝕電梯用彩板由按以下重量百分比的原料成分制成:c:0.02%、Si:0.018%、Mn:0.18%、P:0.018%、S:
0.015%、Als:0.03%、N:0.0047%，余量為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。
[0039]低成本耐腐蝕電梯用彩板的制造方法中，所述熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.21%、Fe:0.013%、Pb:0.0015%、Sb:0.0026%，其中，鋅液溫度為4630C，帶鋼入鋅鍋溫度為475°C;所述彩涂步驟中，初涂過程帶鋼的峰值溫度為226°C，精涂過程帶鋼的峰值溫度為224°C。
[0040]經(jīng)檢驗，本實施例低成本耐腐蝕電梯用彩板厚度規(guī)格為1.35mm，熱鍍鋅鍍層重量為150g/m2 (雙面)，彩板面漆厚度為27 μ m,屈服強度Rpa2 (或ReL)為248Mpa。
[0041]實施例5:[0042]本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于:本實施例中，低成本耐腐蝕電梯用彩板由按以下重量百分比的原料成分制成:c:0.03%、Si:0.009%、Mn:0.22%、P:0.018%、S:
0.020%、Als:0.02%、N:0.0041%，余量為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。
[0043]低成本耐腐蝕電梯用彩板的制造方法中，所述熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.19%、Fe:0.015%、Pb:0.0027%、Sb:0.0026%，其中，鋅液溫度為4620C，帶鋼入鋅鍋溫度為500 °C;所述彩涂步驟中，初涂過程帶鋼的峰值溫度為240°C，精涂過程帶鋼的峰值溫度為231°C。
[0044]經(jīng)檢驗，本實施例低成本耐腐蝕電梯用彩板厚度規(guī)格為1.42_，熱鍍鋅鍍層重量為130g/m2 (雙面)，彩板面漆厚度為24 μ m，屈服強度Rpa2 (或ReJ為251Mpa。
【權利要求】
1.一種低成本耐腐蝕電梯用彩板，其特征在于:該電梯用彩板由以下重量百分比的原料制成:C:0.01 ~0.05%、Si:≤ 0.018%、Mn:0.15 ~0.25%、P:≤ 0.020%、S:≤ 0.020%、Als:0.01~0.06%、N:≤ 0.0060%，余量為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權利要求1所述的低成本耐腐蝕電梯用彩板，其特征在于:該電梯用彩板由以下重量百分比的原料制成:C:0.02 ~0.04%、S1:0.009 ~0.013%、Mn:0.18 ~0.23%、P:0.014 ~0.018%、S:0.013 ~0.017%, Als:0.02 ~0.05%, N:0.0021 ~0.0047%，余量為 Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權利要求2所述的低成本耐腐蝕電梯用彩板，其特征在于:該電梯用彩板由以下重量百分比的原料制成:C:0.03%、Si:0.012%、Mn:0.22%、P:0.015%、S:0.015%、Als:0.03%、N:0.0030%，余量為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。
4.一種如權利要求1所述低成本耐腐蝕電梯用彩板的制造方法，依次包括以下步驟:鐵水煉鋼、連鑄、熱軋、酸洗、冷軋、熱鍍鋅、光整、拉矯、彩涂，其特征在于:所述熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.19~0.22%, Fe ≤0.015%, Pb ≤ 0.0030%、Sb≤ 0.0030%，其中，鋅液溫度控制在457~463°C，帶鋼入鋅鍋溫度控制在460~500°C ;所述彩涂步驟嚴格控制烘烤固化溫度，其中，初涂過程帶鋼的峰值溫度控制在220~240°C，精涂過程帶鋼的峰值溫度控制在224~232°C。
5.根據(jù)權利要求4所述低成本耐腐蝕電梯用彩板的制造方法，其特征在于:所述熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.20~0.22%、Fe:0.010~0.013%、Pb:0.0015 ~0.0027%、Sb:0.0017 ~0.0026%，其中，鋅液溫度控制在 459 ~462°C，帶鋼入鋅鍋溫度控制在475~490°C ;所述彩涂步驟中，初涂過程帶鋼的峰值溫度控制在226~237 °C，精涂過程帶鋼的峰值溫度控制在226~231°C。
6.根據(jù)權利要求5所述低成本耐腐蝕電梯用彩板的制造方法，其特征在于:所述熱鍍鋅步驟中，鋅液加入具有以下重量百分比的成分:A1:0.21%、Fe:0.012%、Pb:0.0022%、Sb: 0.0022%，其中，鋅液溫度控制在461 °C，帶鋼如鋅鍋溫度控制在482°C;所述彩涂步驟中，初涂過程帶鋼的峰值溫度為232°C，精涂過程帶鋼的峰值溫度為229°C。
【文檔編號】C23C2/40GK103498095SQ201310498743
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權日:2013年10月22日
【發(fā)明者】白會平, 涂元強, 陳園林, 蔡捷, 宋乙峰, 杜蓉, 黃道兵, 柳長福 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司