[发明专利]一种抗拉强度≥950MPa的Zn-Al复合镀层捆带及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种捆带及其生产方法，具体地属于一种抗拉强度≥950 MPa的Zn-Al复合镀层捆带及其生产方法。 

背景技术

我国许多地区常年以煤炭作为燃料，产生的热量用于保障正常的工业生产和生活用电。但是其燃烧后，会生成大量的SO₃、SO₂、H₂S、CO₂等强腐蚀性的酸性气体，排放到大气中后会产生严重的酸雨现象。因此，在上述地区长时间存放和运输钢卷时，捆带除了要具有较好的力学性能外，还必须具有优良的耐蚀性能。 

常规的发蓝或涂漆捆带由于防护膜较薄，即使在中性气氛下，耐蚀能力都极其有限，使用周期一般都不超过60天。面对酸性气氛更是无能为力，耐蚀能力更差，使用周期更短。相对而言，镀锌捆带的耐蚀能力较强，一般可达180天，但同样存在不适应酸性气氛的缺点。这是因为Zn是一种比较活泼的金属，在酸性气氛中易发生化学反应，引起腐蚀。 

镀铝捆带的基材一般是普通的冷轧板，成本低廉。然而，一旦铝层表面出现严重的划伤和擦伤，会使基材暴露在空气中，由于缺乏防护，很容易发生锈蚀，进而大大缩短产品的使用周期。另一方面，普通的冷轧板在轧制完成后，表面仍然较为粗糙，这在一定程度上会影响镀铝层的稳定性和致密性。 

就镀锌工艺本身来说，主要有热镀锌和电镀锌两种。热镀锌由于是在450 °C左右高温下进行，锌层形成速度较快，厚度较大，导致锌耗偏高。同时，由于后续的热镀铝工序是在700 °C左右进行，连续进行两个类似退火的热处理，不仅能耗较大，而且会导致产品的强度大幅降低，力学性能得不到保证。而电镀锌是在常温下进行生产，能耗较低、且不会影响产品的力学性能，并还可以通过调节电流密度精确控制锌层的厚度，减少不必要的锌耗，使生产成本降低。 

经检索： 

公开号为CN103805852A的中国专利公开了一种高强度镀铝捆带及其制造方法。原料钢种采用如下设计：C：0.10~0.20%，Mn：0.50~1.20%，Si≤0.010%，P≤0.010%，S≤0.010%，Ti：0.020~0.050%，Nb：0.020~0.050%，Als：0.040~0.070%。通过热镀铝工艺进行生产，产品的厚度为0.70 mm，抗拉强度为900~930 MPa，延伸率为10~12%，在酸性和高盐环境下，360天不发生明显锈蚀。但是仍为在普通的冷轧板进行热镀铝，一旦铝层表面出现严重的划伤或划痕，将很容易发生锈蚀，缩短产品的使用周期。

经对以上现有技术的分析，本发明认为如果在捆带表面生成一层惰性的钝化膜，则可以显著提高产品在酸性气氛下的耐蚀性能。经反复研究及试验，选择采用Zn-Al复合镀层能够解决上述问题。这是因为：一是在基材上先电镀锌，可以大幅提高基材的耐蚀能力；二是由于Zn和Al之间的化学作用较强，镀锌后，锌层表面的粗糙度较低，较光滑，适合镀铝，使铝层不容易发生脱落现象，即稳定性和致密性得到提高。 

发明内容

本发明针对酸性气氛下钢材打捆包装的需要，提供一种抗拉强度≥950 MPa，抗酸腐蚀能力强的Zn-Al复合镀层捆带及其生产方法。 

本申请为了实现上述目的，进行了大量的试验及分析，经过优化选择，采用添加适量合金元素Nb、V、Ti的原料钢种及电镀锌、热镀铝工艺进行生产。这里，钢种中添加适量的Nb、V、Ti，以保证产品的力学性能；通过电镀锌和热镀铝，极大提高了基材和产品的耐蚀性能以及防护层的稳定性与致密性。 

实现上述目的的措施： 

一种抗拉强度≥950 MPa的Zn-Al复合镀层捆带，其组分及重量百分比为：C：0.06~0.16%，Mn：0.40~1.00%，Si：≤0.010%，P：≤0.010%，S：≤0.010%，Nb：0.040~0.060%，V：0.030~0.050%，Ti：0.050~0.070%，Als：0.055~0.080%，其余为Fe及不可避免的杂质。

生产一种抗拉强度≥950 MPa的Zn-Al复合镀层捆带的方法，其步骤： 

1) 冶炼并连铸成坯，及进行常规铸坯加热；

2) 进行热轧：

A、进行粗轧，控制粗轧开轧温度为1140~1210 °C；

B、进行精轧，控制精轧终轧温度为1130~1180 °C；

C、 进行卷取，控制卷取温度为640~670 °C；卷取后，热轧钢板厚度控制为3.5±0.1 mm；

3) 进行常规酸洗，使钢板表面无氧化铁皮；