本发明涉及一种高强度耐融锌腐蚀钢板及其制造方法，其熔炼化学组成按质量百分比为：C≤0.02%；Si≤0.02%；Mn≤0.25%；P≤0.010%；S≤0.001%；Alt≤0.050%；其余为Fe及不可避免的杂质。制造方法中的关键步骤在于RH深度精炼、大板坯低频大振幅连铸和轧后快速冷却。本发明为碳、硅、锰含量更低的大单重、大断面连铸板坯，且利用轧后快速冷却保证钢板能冷却均匀。本发明生产的高强度耐融锌腐蚀钢板，主要用于热镀锌行业中的锌锅制造，其抗拉强度＞500MPa，延伸率＞35%，?20℃低温冲击功＞200J，年融锌腐蚀速率＜0.08mm，本发明JB/T4730.3 Ⅰ级超声波探伤合格。
1.一种高强度耐融锌腐蚀钢板，其特征在于，所述高强度耐融锌腐蚀钢板熔炼化学组成按质量百分比为：C≤0.02%；Si≤0.02%；Mn≤0.25%；P≤0.010%；S≤0.001%；Alt≤
制备上述高强度耐融锌腐蚀钢板的方法，具体步骤如下：
KR铁水预处理→转炉冶炼→脱氧合金化→CAS精炼→LF精炼→RH深度精炼→大板坯低频大振幅连铸→铸坯切割→下线缓冷48小时以上→检查清理→板坯加热→高压水除鳞→双机架轧制→轧后快速冷却→矫直；
所述RH深度精炼：真空度：5.0-6.0 mbar，抽真空处理时间：50-60min，搅拌时间：30-
2.根据权利要求1所述的高强度耐融锌腐蚀钢板，其特征在于，所述大板坯低频大振幅连铸：板坯厚度范围：250mm-500mm，板坯宽度范围：1820-3500mm，拉坯速度:0.40-0.50m/min，结晶器振幅：8-12mm，振频:80-90次/分钟，结晶器超前量范围：8-12mm。
3.根据权利要求1所述的高强度耐融锌腐蚀钢板，其特征在于，所述轧后快速冷却：冷却速度：35-40℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差:0-10℃。
4.根据权利要求1所述的高强度耐融锌腐蚀钢板，其特征在于，所述高强度耐融锌腐蚀钢板厚度为50mm时，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.02%，Si：0.02%，Mn：0.22%，P：0.008%，S：0.0008%，Alt :0.035%，其余为Fe及不可避免的杂质；
（1）RH深度精炼：真空度：5.2mbar，抽真空处理时间：55min，搅拌时间：30min，软吹时间：50min；
（2）大板坯低频大振幅连铸：板坯厚度：250mm，宽度：1820mm，拉坯速度：0.45m/min；结晶器振幅：10mm，振频：86次/分钟，结晶器超前量：8mm；
（3）轧后快速冷却：冷却速度：37℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：8℃。
5.根据权利要求1所述的高强度耐融锌腐蚀钢板，其特征在于，所述高强度耐融锌腐蚀钢板厚度为60mm时，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.01%，Si：0.01%，Mn：0.18%，P：0.007%，S：0.0003%，Alt :0.038%，其余为Fe及不可避免的杂质；
（1）RH深度精炼：真空度：5.0mbar，抽真空处理时间：59min，搅拌时间：38min，软吹时间：52min；
（2）大板坯低频大振幅连铸:板坯厚度：300mm，宽度：2500mm，拉坯速度：0.40m/min；结晶器振幅：12mm，振频：80次/分钟，结晶器超前量：8mm；
（3）轧后快速冷却：冷却速度：39℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：7℃。
6.根据权利要求1所述的高强度耐融锌腐蚀钢板，其特征在于，所述高强度耐融锌腐蚀钢板厚度为80mm时，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.01%，Si：0.01%，Mn：0.20%，P：0.009%，S：0.001%，Alt :0.045%，其余为Fe及不可避免的杂质；
（1）RH深度精炼：真空度：5.5mbar，抽真空处理时间：60min，搅拌时间：40min，软吹时间：55min；
（2）大板坯低频大振幅连铸：板坯厚度：400mm，宽度：3000mm，拉坯速度：0.40m/min；结晶器振幅：12mm，振频：85次/分钟，结晶器超前量：10mm；
（3）轧后快速冷却：冷却速度：40℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：3℃。
7.根据权利要求1所述的高强度耐融锌腐蚀钢板，其特征在于，所述高强度耐融锌腐蚀钢板厚度为100mm时，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.02%，Si：0.01%，Mn：0.21%，P：0.009%，S：0.0007%， Alt :0.045%，其余为Fe及不可避免的杂质；
（1）RH深度精炼：真空度：6.0mbar，抽真空处理时间：50min，搅拌时间：35min，软吹时间：60min；
（2）大板坯低频大振幅连铸:板坯厚度：500mm，宽度：3500mm；拉坯速度：0.40m/min；结晶器振幅：9mm，振频：90次/分钟，结晶器超前量：11mm；
（3）轧后快速冷却：冷却速度：35℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：10℃。
8.根据权利要求1所述的高强度耐融锌腐蚀钢板，其特征在于，所述高强度耐融锌腐蚀钢板厚度范围为50-100mm。
一种高强度耐融锌腐蚀钢板及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明属于耐腐蚀钢板制造领域，涉及一种高强度耐融锌腐蚀钢板及其制造方法。
背景技术
[0002] 镀锌产品的人均消费量在一定程度上标志着一个国家人民生活水平的高低，热镀锌产品被广泛应用于冶金、建材、电力、交通等国民经济的各个领域。在热镀锌工艺中，盛装锌液的容器称为锌锅，多为由钢板焊接制造而成，锌液温度一般为440-480℃，由于锌液对钢质锌锅有强烈的腐蚀，因此提高锌锅耐蚀性是目前热镀锌行业普遍关注的问题，采用“耐融锌腐蚀钢板”制造锌锅是目前最有效的途径之一。
[0003] 近三四十年来，国内外对耐融锌腐蚀金属材料进行了大量研究，钢铁研究总院在20世纪70年代研制出了一种抗融锌浸蚀的锅体材质—Mo-30W粉末冶金制品，具有极好的耐融锌腐蚀能力，在440℃的锌液中的腐蚀速率仅为0.051-0.152mm/a。日本大同钢株式会的加藤刚志等在W-Mo合金中加入了Re、Ti元素来提高热加工性能，该材料虽然具有优异的耐腐蚀型，但成本高昂，机械性能差，并没有得到广泛应用。国内现有的热镀锌锅一般采用较厚的05F、08F等优质碳素钢板焊接而成，鞍钢较早就开发了XG05、XG08中厚板，目前在国内有较大的市场占有率，这些产品的共同特点是低碳、低硅、低锰成分设计，碳含量一般小于
0.09%，硅含量小于0.04%，锰含量在0.30~0.60%之间，钢板的交货状态都是热轧态，此类钢板具有较好的耐融锌腐蚀性，但抗拉强度偏低，一般都在300MPa左右，制成的锌锅容易变形，影响使用且存在较大的安全隐患，于是需要进一步寻求更好的技术措施来消除上述弊端，如中国专利CN01128476.5公开了一种大线能量焊接高韧性抗锌液腐蚀用钢及其生产方法，采用控制轧制交货状态，利用Ti的复合氧化物获得抗大线能量(≥50kJ/cm)焊接性能，Nb、V微合金化提高强度，添加Cu、Ni、B、RE等贵重合金提高抗锌液腐蚀性能，这种方法虽能兼顾耐融锌腐蚀性和高强韧性，但制造成本过高，焊材不易匹配，所以难得到广泛的市场应用。
发明内容
[0004] 针对现有技术中的不足，本发明提供了一种高强度耐融锌腐蚀钢板及其制造方法。本发明采用更低的碳、硅、锰含量，不添加合金元素，制造出成本低、强度高、塑性好、低温韧性优良的耐融锌腐蚀的高强度钢板。本发明的技术方案如下：
[0005] 一种高强度耐融锌腐蚀钢板，其熔炼化学组成按质量百分比为：C≤0.02%；Si≤0.02%；Mn≤0.25%；P≤0.010%；S≤0.001%；Alt≤0.050%；其余为Fe及不可避免的杂质。
[0006] 本发明的制造方法，工艺路线如下：
[0007] KR铁水预处理→转炉冶炼→脱氧合金化→CAS精炼→LF精炼→RH深度精炼→大板坯低频大振幅连铸→铸坯切割→下线缓冷48小时以上→检查清理→板坯加热→高压水除鳞→双机架轧制→轧后快速冷却→矫直。
[0008] 进一步的，所述RH深度精炼：真空度：5.0-6.0 mbar，抽真空处理时间：50-60min，搅拌时间：30-40min，软吹时间：50-60min。
[0009] 进一步的，所述大板坯低频大振幅连铸：板坯厚度范围：250mm-500mm，板坯宽度范围：1820-3500mm，拉坯速度:0.40-0.50m/min，结晶器振幅：8-12mm，振频:80-90次/分钟，结晶器超前量范围：8-12mm。
[0010] 更进一步的，所述轧后快速冷却：冷却速度：35-40℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差:0-10℃。
[0011] 本发明中，高强度耐融锌腐蚀钢板厚度为50mm时，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.02%，Si：0.02%，Mn：0.22%，P：0.008%，S：0.0008%，Alt :0.035%，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0012] 制备过程中：
[0013] （1）RH深度精炼：真空度：5.2mbar，抽真空处理时间：55min，搅拌时间：30min，软吹时间：50min；
[0014] （2）大板坯低频大振幅连铸：板坯厚度：250mm，宽度：1820mm，拉坯速度：0.45m/min；结晶器振幅：10mm，振频：86次/分钟，结晶器超前量：8mm；
[0015] （3）轧后快速冷却：冷却速度：37℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：8℃。
[0016] 高强度耐融锌腐蚀钢板厚度为60mm时，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.01%，Si：0.01%，Mn：0.18%，P：0.007%，S：0.0003%，Alt :0.038%，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0017] 制备过程中：
[0018] （1）RH深度精炼：真空度：5.0mbar，抽真空处理时间：59min，搅拌时间：38min，软吹时间：52min；
[0019] （2）大板坯低频大振幅连铸:板坯厚度：300mm，宽度：2500mm，拉坯速度：0.40m/min；结晶器振幅：12mm，振频：80次/分钟，结晶器超前量：8mm；
[0020] （3）轧后快速冷却：冷却速度：39℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：7℃。
[0021] 高强度耐融锌腐蚀钢板厚度为80mm时，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.01%，Si：0.01%，Mn：0.20%，P：0.009%，S：0.001%，Alt :0.045%，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0022] 制备过程中：
[0023] （1）RH深度精炼：真空度：5.5mbar，抽真空处理时间：60min，搅拌时间：40min，软吹时间：55min；
[0024] （2）大板坯低频大振幅连铸：板坯厚度：400mm，宽度：3000mm，拉坯速度：0.40m/min；结晶器振幅：12mm，振频：85次/分钟，结晶器超前量：10mm；
[0025] （3）轧后快速冷却：冷却速度：40℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：3℃。
[0026] 高强度耐融锌腐蚀钢板厚度范围为100mm时，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.02%，Si：0.01%，Mn：0.21%，P：0.009%，S：0.0007%， Alt :0.045%，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0027] 制备过程中：
[0028] （1）RH深度精炼：真空度：6.0mbar，抽真空处理时间：50min，搅拌时间：35min，软吹时间：60min；
[0029] （2）大板坯低频大振幅连铸:板坯厚度：500mm，宽度：3500mm；拉坯速度：0.40m/min；结晶器振幅：9mm，振频：90次/分钟，结晶器超前量：11mm；
[0030] （3）轧后快速冷却：冷却速度：35℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：10℃。
[0031] 本发明制备的高强度耐融锌腐蚀钢板厚度范围为50-100mm。
[0032] 与现有技术相比，本发明重点突破了两大工艺难点，一是制造出碳、硅、锰含量更低的大单重、大断面连铸板坯，冶炼时不添加含硅材料脱氧剂，仅采用铝脱氧，钢水极易粘结，冶炼与连铸难度大，本发明采用RH深度精炼循环真空脱气避免钢水回硅，精确控制成分，深度脱硫，去除钢中夹杂，确保钢板探伤合格；为避免钢水粘结导致漏钢，连铸工艺采用连续锥度结晶器，采用非正弦振动方式，振动参数采用低频高振幅，保证负滑脱量，控制超前量；另一难点是利用轧后快速冷却使晶粒细化，提高钢板强度和韧性，必须保证50-100mm厚度范围的钢板都能冷却均匀，且同一张钢板上表面、下表面与钢板中心终冷温度最大温差小于10℃。
[0033] 本发明的高强度耐融锌腐蚀钢板，耐融锌腐蚀性能优异，年融锌腐蚀速率＜0.08mm。抗拉强度＞500MPa，延伸率＞35%，-20℃低温冲击功＞200J，JB/T4730.3Ⅰ级超声波探伤合格。既具有较好的强度、塑性，又有良好的韧性，广泛用于容易加工成形，有要求较高强度的钢质锌锅制造。
附图说明
[0034] 图1为采用实施例1制备的高强度耐融锌腐蚀钢板的金相组织图；
[0035] 图2为采用实施例2制备的高强度耐融锌腐蚀钢板的金相组织图；
[0036] 图3为采用实施例3制备的高强度耐融锌腐蚀钢板的金相组织图；
[0037] 图4为采用实施例4制备的高强度耐融锌腐蚀钢板的金相组织图。
具体实施方式
[0038] 下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
[0039] 本发明的制造方法，工艺路线如下：
[0040] KR铁水预处理→转炉冶炼→脱氧合金化→CAS精炼→LF精炼→RH深度精炼→大板坯低频大振幅连铸→铸坯切割→下线缓冷48小时以上→检查清理→板坯加热→高压水除鳞→双机架轧制→轧后快速冷却→矫直。
[0041] 实施例1 厚度为50mm的高强度耐融锌腐蚀钢板
[0042] 钢板厚度：50mm，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.02%，Si：0.02%，Mn：0.22%，P：0.008%，S：0.0008%，Alt :0.035%，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0043] 制备上述钢板具体关键步骤和关键参数如下：
[0044] （1）RH深度精炼：真空度：5.2mbar，抽真空处理时间：55min，搅拌时间：30min，软吹时间：50min；
[0045] （2）大板坯低频大振幅连铸：板坯厚度：250mm，宽度：1820mm，拉坯速度：0.45m/min；结晶器振幅：10mm，振频：86次/分钟，结晶器超前量：8mm；
[0046] （3）轧后快速冷却：冷却速度：37℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：8℃。
[0047] 本实施例制备的高强度耐融锌腐蚀钢板的金相组织图如图1所示。
[0048] 实施例2 厚度为60mm的高强度耐融锌腐蚀钢板
[0049] 钢板厚度：60mm，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.01%，Si：0.01%，Mn：0.18%，P：0.007%，S：0.0003%，Alt :0.038%，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0050] 制备上述钢板具体关键步骤和关键参数如下：
[0051] （1）RH深度精炼：真空度：5.0mbar，抽真空处理时间：59min，搅拌时间：38min，软吹时间：52min；
[0052] （2）大板坯低频大振幅连铸:板坯厚度：300mm，宽度：2500mm，拉坯速度：0.40m/min；结晶器振幅：12mm，振频：80次/分钟，结晶器超前量：8mm；
[0053] （3）轧后快速冷却：冷却速度：39℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：7℃。
[0054] 本实施例制备的高强度耐融锌腐蚀钢板的金相组织图如图2所示。
[0055] 实施例3 厚度为80mm的高强度耐融锌腐蚀钢板
[0056] 钢板厚度：80mm，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.01%，Si：0.01%，Mn：0.20%，P：0.009%，S：0.001%，Alt :0.045%，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0057] 制备上述钢板具体关键步骤和关键参数如下：
[0058] （1）RH深度精炼：真空度：5.5mbar，抽真空处理时间：60min，搅拌时间：40min，软吹时间：55min；
[0059] （2）大板坯低频大振幅连铸：板坯厚度：400mm，宽度：3000mm，拉坯速度：0.40m/min；结晶器振幅：12mm，振频：85次/分钟，结晶器超前量：10mm；
[0060] （3）轧后快速冷却：冷却速度：40℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：3℃。
[0061] 本实施例制备的高强度耐融锌腐蚀钢板的金相组织图如图3所示。
[0062] 实施例4 厚度为100mm的高强度耐融锌腐蚀钢板
[0063] 钢板厚度：100mm，钢板的熔炼化学组成按质量百分比为：C：0.02%，Si：0.01%，Mn：0.21%，P：0.009%，S：0.0007%， Alt :0.045%，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0064] 制备上述钢板具体关键步骤和关键参数如下：
[0065] （1）RH深度精炼：真空度：6.0mbar，抽真空处理时间：50min，搅拌时间：35min，软吹时间：60min；
[0066] （2）大板坯低频大振幅连铸:板坯厚度：500mm，宽度：3500mm；拉坯速度：0.40m/min；结晶器振幅：9mm，振频：90次/分钟，结晶器超前量：11mm；
[0067] （3）轧后快速冷却：冷却速度：35℃/s，终冷温度温差：钢板上表面、下表面与钢板中心最大温差：10℃。
[0068] 本实施例制备的高强度耐融锌腐蚀钢板的金相组织图如图4所示。
[0069] 试验例1 对本发明制备的高强度耐融锌腐蚀钢板的性能检测，结果如表1所示：
[0070] 表1 本发明制备的高强度耐融锌腐蚀钢板的性能
[0071]
[0072] 年融锌腐蚀速率的检测方法是指把长宽各为200mm的钢板在450℃锌液中不间断浸泡8760小时（一年），然后在金相显微镜下测量钢板厚度的减少值，即为年融锌腐蚀速率。
[0073] 可以看出，利用本发明生产的50-100mm钢板，具有明显的耐融锌腐蚀性、高强度、高塑性，韧性优良。
