制作彩色显象管防爆带用合金化热镀锌钢板

摘要

本发明涉及一种制作彩色显象管防爆带用合金化热镀锌钢板。本发明提出了生产钢的基板成分和生产方法,即按通常合金化镀锌板的生产工艺,采用离线平整,严格控制平整的延伸率,另外对平整辊进行磨削抛光、毛化处理。本发明的生产成本低,工艺简单,价格低廉;耐热、耐蚀、焊接性能好;制作的彩管防爆带表面光滑、美观,深受用户欢迎。本发明的钢板最适合制作彩色显象管防爆带,也可用于汽车、家电、建筑等行业。

说明书

本发明涉及一种制作彩色显象管防爆带用合金化镀锌钢板，更具体地说是一种以锌铁为基的表面合金化热浸镀锌钢板制作彩色显象管防爆带。

在本发明以前，合金化热浸镀锌钢板在国外已有生产，但主要用于制作汽车车体外板。如日本川崎制铁株式会社1994年申请的中国专利(申请号94104090.9)“合金化热浸镀锌钢板”，其不足之处在于其表面较粗糙，粗糙度Ra为1.7～2.6μm，只能用于制作需要涂漆处理的汽车、家电、建材等外露部件，不能制作彩色显象管防爆带。彩管防爆带是显象管上的重要部件，置于玻屏外围，起防爆作用，彩管防爆带用材既要求一定强度、焊接性、耐蚀性和耐热性，又要求表面光亮、美观。目前国内外尚无彩管防爆带专用钢材，国内一般靠进口，主要采用电镀Zn-Ni和镀铝板制作彩色显象管防爆带，其不足之处是这些钢板价格较贵，电镀Zn-Ni板耐热性能不够好，镀铝板的焊接性能也不够好。

本发明的目的是提供一种制作彩色显象管防爆带用合金化热镀锌钢板的成分及其生产方法，使生产的钢板价格较廉、耐热性好、焊接性好、表面平整、光滑，适合于制作彩色显象管防爆带。

本发明为了达到上述目的，设计了一种新的用于制作彩色显象管防爆带用合金化热镀锌钢板，其特征在于基板的化学成分(按重量百分比)含有C：0.005～0.03、Si：＜0.03、Mn：0.10～0.25、P：0.006～0.025、S：0.005～0.02、Als：0.015～0.065；

本发明的目的还需采用一种制作彩色显象管防爆带用合金化热镀锌钢板的生产方法达到，按通常铁水脱硫、转炉复吹冶炼、真空处理、将钢水成分控制在上述范围内，经连铸、板坯加热、热轧、卷取、酸洗、冷连轧、退火、热浸镀锌、合金化处理、平整、精整检验出厂，其特征在于冷连轧后的钢卷经过热浸镀锌形成Zn-Fe合金层后，离线经单机平整，用于平整的轧辊需经磨削抛光后，用细砂进行均匀地毛化处理；钢板平整的延伸率为0.4～1.2％。

本发明制作彩色显象管防爆带用合金化热镀锌钢板的基板中选择碳含量在0.005～0.03％，碳属于强化元素，它直接决定钢的强度，如果碳含量过高，钢板的强度升高，塑性下降，同时影响其焊接性能，所以钢中碳含量应尽量降低。但在冶炼中碳含量控制得太低是不经济的，因此碳取值在0.005～0.03％为好。

本发明基板中的硅含量选择在＜0.03％，Si主要以固溶强化形式提高钢的强度，但含量不可过高，以免降低钢的韧性。

本发明基板中的锰含量选择在0.10～0.25％，钢中加入Mn后可与硫结合成MnS，从而消除硫的不利影响，同时也是一种强化元素，Mn为0.10～0.25％时使钢保证一定的强度，含量超过0.25％会使延伸率下降。

本发明基板中对P、S含量作了选择，P、S使钢的塑性下降，S的含量也要与Mn相互协调配合，Mn/S达到一定的比值，可固定钢中的S，使其在热轧前生成可靠MnS解决热裂问题，从而避免在冷轧带钢上产生表面缺陷。所以P、S含量越少越好，但从生产成本考虑，将P含量控制在0.006～0.025％、S含量在0.005～0.02％为宜。

本发明对基板的Als含量作了选择，钢中加Al形成Als，Als包括固溶铝和AlN，一定量的铝可固定钢中的N形成AlN，从而消除N的不利影响，但过高的铝将影响钢的焊接性能并且不经济，因此Als含量选择为0.015～0.065％为宜。

此外，本发明的基板除了对上述成分含量作了选择外，还可添加Nb，加入0.004～0.010％的Nb可提高钢板的镀层附着力，Nb也是一种强化元素，价格非常昂贵，所以本发明中没有将其作为基板必要元素来控制。

本发明的制作彩色显象管防爆带用合金化热镀锌钢板，不仅对基板的成分有严格的选择，而且对各工序的控制也很严格，以确保获得本发明具有的各项优良性能。本发明钢的生产方法为：在冶炼中进行转炉顶底复吹、铁水预处理和RH真空处理的炉外精炼，以保证钢质纯净，并将钢水的化学成分控制在上述范围内，采用连铸将钢水浇注成钢坯，板坯加热后在热连轧机上轧成3.2～4.5mm厚的钢板、卷取，终轧温度870～920℃，卷取温度650～720℃；带钢冷却后经过酸洗，在冷连轧机上用70％以上的压下率冷轧成0.8～1.2mm厚的薄板，送入具有还原气氛的连续退火炉中退火，退火温度在760～800℃，退火后的钢板冷却后进入锌锅热浸镀锌，钢带出锌锅后经合金化处理，最后离线平整、精整检验出厂。

本发明退火后的钢卷热浸镀锌的锌液中要求含有按重量百分比为Fe＜0.10、Al 0.13～0.15、Pb＜0.09，锌液温度在450～470℃。这是因为钢板进入锌液中浸渍后，经合金化炉在1000℃左右进行扩散退火，钢板受热，使钢中的Fe扩散到镀层中形成Zn-Fe合金层，它比纯镀锌板在耐蚀性、耐热性、镀层焊接性和化学处理性都大大提高，若Fe含量＞0.10％，则有害于加工性能，因此，镀液中的Fe含量应＜0.10％。

本发明镀层中铝含量将影响合金化时Zn-Fe合金的相结构，若Al含量太少，则形成Γ相，使镀层易粉化，若Al含量过高，则不能实现充分的合金化，因此，锌液中Al含量在0.13～0.15％范围最佳。由于Pb对镀层的耐蚀性有不利影响，因此将镀层中Pb控制在0.09以下为佳。另外，从耐蚀性考虑镀层厚较有利，但镀层太厚，焊接性能受到不利影响，且在加工时易导致镀层粉化，所以钢板上镀层重量在100～160g/m²(双面)为佳。

合金化处理后的镀锌板由于表面较粗糙，需离线对表面进行平整，用于平整的轧辊需经磨削抛光后，用细砂进行均匀地毛化处理，这样才能使平整后的钢板表面粗糙度＜0.8μm，达到高级精度表面，平整在单机架四辊平整机上进行，钢板的平整延伸率应控制在0.4～1.2％范围可消除表面缺陷。

下面本发明将结合实施例作进一步说明。

实施例1：在武钢冶炼、经真空处理获得本发明制作彩色显象管防爆带用合金化镀锌钢板的基板，其化学成分(按重量百分比)含有C：0.024、Si：0.010、Mn：0.18、P：0.012、S：0.006、Als：0.040，连铸后板坯在1180℃下加热轧成3.8mm厚的带钢，热轧终轧温度895℃，卷取温度700℃，带钢冷却后用盐酸酸洗，在冷连轧机上以74％的压下率轧成1.0mm厚的冷轧板，冷轧后的带钢通过连续热浸镀锌生产机组和合金化炉进行处理，即得到Zn-Fe合金化钢板，离线在单机架四辊平整机上进行平整，用于平整的轧辊经磨削抛光、用细砂进行均匀毛化处理，平整延伸率控制在0.4～1.0％范围，平整精整后即为本发明制作彩色显象管防爆带用合金化热镀锌钢板，该钢也可以用于汽车、家电、建筑等行业。

实施例2：在武钢冶炼本发明制作彩色显象管防爆带用合金化热镀锌钢板所要求的基板，其化学成分(按重量百分比)含有C：0.005、Si：0.019、Mn：0.14、P：0.010、S：0.005、Als：0.030、Nb：0.005。铸坯在1150℃下加热后轧成4.5mm厚的带钢，热轧终轧温度890℃，卷取温度690℃，带钢冷却后经酸洗，在冷连轧机上以73％的压下率轧成1.2mm厚的冷轧板，冷轧后的带钢通过连续热浸镀锌生产机组和合金化炉处理，得到Zn-Fe合金化钢板，离线在单机架四辊平整机上进行平整，用于平整的轧辊经磨削抛光、用细砂进行均匀毛化处理，平整延伸率控制在0.6～1.2％范围，平整精整后即为本发明制作彩色显象管防爆带用合金化热镀锌钢板。该钢也可以用于汽车、家电、建筑等行业。

实施例3：本发明实施例1、2生产的制作彩色显象管防爆带用合金化热镀锌钢板已用于制作彩色显象管防爆带，该钢板的主要性能与日本的电镀Zn-Ni钢板和镀铝板进行比较见下表：

   钢种 硬度 HRB  粗糙度    Ra    耐热性    450℃   加热15秒 焊接 性能  价格   元    用    途  (按适用顺序)本发明实施例1 64  0.76μm表面颜色不变  好  6800 彩管防爆带、汽 车、家电、建筑本发明实施例2 54 0.75μm表面颜色不变  好  6800 彩管防爆带、汽 车、家电、建筑日本电镀Zn-Ni板 49 0.76μm表面轻微发蓝  好 约9000  汽车、家电、  彩管防爆带日本镀铝板 68 0.75μm表面轻微发蓝  好 约8000  汽车、家电、  彩管防爆带一般合金  化板 45 1.75μm表面颜色不变 一般  6000  汽车、家电、  建筑

本发明的效果：

从上表对比例中可看出本发明的钢具有价格很高的日本进口电镀Zn-Ni板和镀铝板极优的表面光洁度和焊接性能，但本发明的耐热性能比进口钢板好，本发明作为合金化热镀锌钢板却具有一般合金化板所达不到的表面光洁度，本发明的合金化热镀锌钢板已在北京、广东等地的彩色显象管厂用于制造彩色显象管防爆带，外观光亮、美观，装机使用效果很好，深受用户欢迎。

本发明钢已具备大批量生产的条件。本发明钢的化学成分简单，大生产中较易控制冶炼，其次，本发明生产方法简单、仅在一般合金化镀锌板的生产方法中增加对平整辊磨削抛光、毛化处理后进行离线平整，控制平整延伸率，因此提高了在大生产中的适用性和可行性。

在本发明之前国内外尚无一种用于制作彩色显象管防爆带的专用钢材，国内彩色显象管厂完全依靠进口，本发明与其它同用于制作彩管防爆带的钢材相比，因加入的贵金属元素少，生产成本低，具有市场竞争性。采用日本进口电镀Zn-Ni板每吨约9000元，镀铝板每吨约8000元，若使用本发明钢代替进口每吨可节约1000～2000元，为彩色显象管制造厂降低成本，节约外汇，因此采用本发明可为钢的生产厂和彩色显象管生产厂带来显著的经济效益。

本发明生产工艺简单，可在具有连续热镀锌机组的冶金钢铁厂实施。本发明钢最适合用于制作彩色显象管防爆带，也可广泛用于汽车、家电、建筑等行业。