影响IF钢合金化热镀锌钢板成型性和抗粉化性因素的研究

2001年10月

October 2001

钢　铁　研　究

Research on Iron &S teel

第5期(总第122期)

N o.5　(Sum122)

影响IF 钢合金化热镀锌钢板成型性

和抗粉化性因素的研究

周亚梅　杨 (武汉钢铁集团公司)

摘　要　研究了再结晶退火温度、退火时间、合金化板温、锌液铝含量等工艺参数对IF 钢合金化热镀锌钢板成型性和合金化镀层抗粉化性的影响。经试验室研究,运用统计技术,找到了上述工艺参数的优化值,并在武钢热镀锌机组上得以证实。生产出的

IF 钢合金化热镀锌钢板满足汽车较复杂件在成型性、抗粉化性、焊接性、耐蚀性和涂漆

性方面的要求。

关键词　IF 钢　合金化　热镀锌　成型性　抗粉化性

STU DIES ON FACTORS AFFECTING FOR MABI LIT Y AN D PU L VERIZATION RESISTANCE OF A LLOY H OT DIP

GA L VANIZE D IF STEE L P LATE

Zhou Y amei Y ang P ong (Wuhan Iron &S teel C orp.)

Synopsis The effects of process parameters such as the recrystallization annealing tem pera 2ture ,annealing time ,tem perature of alloy plate and Al content in Zn bath on the formability of the alloy hot dip galvanized IF steel plate and the pulverization resistance of the alloy coating are inves 2tigated and the optimum values of the above mentioned process parameters determined by laboratory studies and statistic technique.Their g ood per formance is proved at the H ot Dip G alvanizing Line in WISC O.The newly produced alloy hot dip galvanized IF steel Plate can meet the requirements of the autom obile for the m ore com plicated parts in the fields of formability ,pulverization resistance ,weldability ,corrosion resistance and paintability.

K eyw ords IF steel alloy hot dip galvanizing formability pulverization resistance

联系人:周亚梅,高工,武汉市(430080)武钢技术中心产品所

1　前　言

本文要研究解决两个问题:(1)IF 钢合金化

热镀锌钢板的成型性和合金化镀层的抗粉化性。在武钢热镀锌机组的现有条件下,生产出具有良好成型性和合金化镀层抗粉化性的IF 钢板;(2)合金化镀层是由不同的Zn -Fe 中间相组成,即ξ、δ1、

Γ1、Γ相,它们的抗粉化能力有着很大的差异,在进行深加工成型时,其典型的表面损伤形态是

粉化。粉化不仅导致耐蚀性的降低,而且由于粉末在模子表面堆积会在已成型的板子上产生表面缺陷。

为此,在试验室条件下,采用正交试验设计方法,应用均匀设计软件包,开展模拟试验研究,找出了影响这两项性能的工艺参数及其优化值,据此,制定了工业试制方案,试制出具有良好成型性

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和抗粉化性的IF钢合金化热镀锌钢板。经用户试用,取得了满意的效果。

2　试验方案设计

2.1　试验用料

试验用料采用牌号为WSX的冷轧未退火钢板,其化学成分见表1。

表1　实验室试验料化学成分(w)%成分C S i Mn P S

数值0.0030.0300.1390.0050.0045

成分T i Nb Als N

数值0.0630.0050.0460.0027

2.2　退火及合金化综合试验

根据热镀锌机组生产装备条件,考虑到该项目试验指标多、因素多,故采用L9(34)正交试验设计安排试验,将试验因素选为退火温度、退火时间、锌液铝含量和合金化板温四个因素,每个因素取三个水平,详见表2。经退火→镀锌→合金化处理后,观察试样钢基和合金化镀层的微观组织。2.3　合金化及粉化试验

取大生产镀锌板WSX,在G leeble2000热模拟试验机上进行合金化处理。观察试样合金化镀层的微观组织。Zn-Fe镀层的抗粉化性能由60°弯曲试验来评定。在60°V型槽中进行弯曲成型,将贴上的胶带纸揭下,溶于盐酸中,用原子吸收分光光度计来测定Zn、Fe原子含量,以判定其粉化程度。

2.4　锌液铝含量试验

锌液中的铝可以抑制钢基中的铁向锌层扩散,适当增加锌液中的铝含量是提高合金化镀层抗粉化性能的有效措施。为此,制备了含铝量分别为0.10%、0.13%、0.16%、0.19%的四组热镀锌试样,在箱式炉中统一采用450℃、15min合金化处理,然后按标准进行球冲、折叠试验,并观察评定合金化层的裂纹级别和粉化脱落级别。

3　试验结果及讨论

3.1　实验室正交试验结果

实验室正交试验结果见表2。

表2　正交试验方案及其结果

试验号退火温度/℃退火时间/s锌液铝含量/%合金化板温/℃σs/MPaσb/MPaδ80/%r值n值粉化量/mg

1820450.10500315

320

395

390

25

25

1.1600.21627.165

28201800.13550102

110

295

290

41

42

1.9800.29041.510

38203150.16600116

120

290

290

42

40

2.3520.28558.660

4750450.13600478

466

593

587

16

17

0.9850.19229.565

57501800.16500125

127

310

315

39

38.5

1.7300.27021.345

67503150.10550122

125

315

312

40

39

1.8400.28043.270

7870450.16550300

305

390

385

25

26

1.2360.22334.033

88701800.10600115

120

290

285

42

42

2.5000.275114.76

98703150.13500110

115

285

285

41

42

1.9300.29040.380

由表2可以看出,除1号、4号、7号试样外,其余试样的σs、σb、δ80、r值、n值均较理想,成形参数r值达到1.84～2.5。从粉化量大小来看,合金化板温为500℃和550℃时的粉化量都比较小。

对以上数据,采用《均匀设计软件包》,建立回归方程,并对其进行方差分析和显著性检验;用全组合方式,利用回归方程进行预测,经过多次试运算和优化,使因素取值范围所对应的各个指标的

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