两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法.pdf

一种两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法，属于热浸镀锌钢板加工技术领域。包括对基板的轧制、清洗、退火、锌锅镀锌和平整处理步骤，特点是：对所述轧制步骤中的用于轧制基板的上、下工作辊的表面进行毛化处理，使上、下工作辊的表面分别形成毛化表面结构，上工作辊上的毛化表面结构是与下工作辊上的毛化表面结构不同的，在形成有毛化表面结构的上、下工作辊对基板轧制时，使基板的两面分别形成基板毛化表面结构，基板一面所形成的基板毛化表面结构是与基板另一面所形成的基板毛化表面结构不同的。优点：有利于生产厂商节约锌原料降低成本，又有助于使用者依据用途和要求选择。

1、  一种两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法，包括对基板的轧制、清洗、退火、锌锅镀锌和平整处理步骤，其特征在于：对所述轧制步骤中的用于轧制基板的上、下工作辊的表面进行毛化处理，使上、下工作辊的表面分别形成毛化表面结构，其中，上工作辊上的毛化表面结构是与下工作辊上的毛化表面结构不同的，在形成有毛化表面结构的上、下工作辊对基板轧制时，使基板的两面分别形成基板毛化表面结构，其中，基板一面所形成的基板毛化表面结构是与基板另一面所形成的基板毛化表面结构不同的。

2、  根据权利要求1所述的两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法，其特征在于所述的毛化表面结构包括粗糙度、凸台数目、凸台大小和相邻凸台之间的间距，其中，上工作辊上的粗糙度、凸台数目、凸台大小及相邻凸台之间的间距是与下工作辊上的粗糙度、凸台数目、凸台大小及相邻凸台之间的间距不同的。

3、  根据权利要求2所述的两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法，其特征在于所述的上工作辊上的粗糙度为1.5-2.8μm，凸台数目为15-25个/mm²，凸台直径为150-250μm，相邻凸台之间的间距为20-70μm。

4、  根据权利要求2所述的两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法，其特征在于所述的下工作辊上的粗糙度为0.6-1.2μm，凸台数目为5-10个/mm²，凸台大小为50-150μm，相邻凸台之间的间距为150-350μm。

5、  根据权利要求1所述的两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法，其特征在于所述的毛化处理为CO₂激光毛化处理。

6、  根据权利要求1所述的两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法，其特征在于所述的锌锅镀锌的锌锅温度为450-460℃，锌锅内的镀液的化学组成成分及质量百分比为：0.16-0.20％的铝，0.005-0.008％的铅，＜0.03％的铁，0.05-0.07％的锑，其余为锌。

7、  根据权利要求1所述的两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法，其特征在于所述基板的厚度为0.22-1.5mm。

两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法
技术领域
本发明属于热浸镀锌钢板加工技术领域，具体涉及一种两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法。
背景技术
如业界周知之理，热浸镀锌钢板的板体的两个表面的表现形式主要但非限于的有以下两类，一类为板体的两个表面均具有锌花的热浸镀锌板；另一类为板体的一面有锌花一面不镀锌的热浸镀锌钢板。前者广泛地应用于家电、建筑、太阳能、汽车和装璜等行业，后者主要应用于无装饰要求或称观瞻要求的场合例如加工各种容器等等。前者又分为两种，一种是板体的两个表面均具有大锌花；另一种是板体的两个表面均具有小锌花。前一种情形是对板体两面赋予的锌花一大俱大，后一种情形是对板体两面赋予的锌花一小俱小。由此可知，在同一板体上，板体的两个表面的锌花是相同的，不存在厚此薄彼或称区别对待的现象。也就是说不存在一面为大锌花，而另一面为小锌花的现象。然而，本申请人认为，业界长期以来生产两面锌花相同的热浸镀锌钢板具有一定的盲目性，尤其是由于这种盲目性还造成了热浸镀锌钢板的生产厂商以及应用热浸镀锌钢板的行业的双重困惑。对生产厂商的困惑在于：导致镀层材料浪费和生产成本的无为增加，因为当热浸镀锌板付诸产业的最终使用时，客观上存在对板体两面有所区别的情形，具体表现为对其中的一面要求高，而对另一面的要求相对较低。要求高是指作为外观面要求表面光亮清洁，表面平滑无杂质及细微裂缝，利于喷漆后效果且防腐性能优良，导热性能良好，表面有很强的附着力和光洁度，比如作为汽车板面的外板面，太阳能热水器的外板面或家电的外板面；要求低是指能简单防腐不容易破裂，能进行简单焊接和冲压就可以，其余不作要求，比如汽车板面的内板面，太阳能热水器的内板面或家电的内板面。显然，生产两面相同锌花的热浸镀锌钢板会使锌的用量增加，提高生产成本；对应用商的困惑在于：应用成本增大，因为对同一钢板的两面不具有根据用途高低进行选择的余地，通俗地讲，不需要对板体的两面的锌花都做得非常好。例如，申请人在上面所提及的诸如家电、建筑、太阳能和汽车等行业使用时，并不需要热浸镀锌钢板的两面的锌花达到具有相同效果的要求，而是掌握在有所为而有所不为的程度即可。
申请人还认为，迄今为止，之所以既未在文献中目睹有两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法的技术启示，也未耳闻有业界成功的相应报道，那是因为从事热浸镀锌钢板的生产厂商受传统的设计思维和生产方式的影响蒂固根深，唯恐逆众。鉴此，有必要予以突破，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种既有利于节约生产者的生产成本和原材料，又有助于应用上的选择性并且降低应用成本的两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法。
本发明的任务是这样来完成的，一种两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的加工方法，包括对基板的轧制、清洗、退火、锌锅镀锌和平整处理步骤，特点是：对所述轧制步骤中的用于轧制基板的上、下工作辊的表面进行毛化处理，使上、下工作辊的表面分别形成毛化表面结构，其中，上工作辊上的毛化表面结构是与下工作辊上的毛化表面结构不同的，在形成有毛化表面结构的上、下工作辊对基板轧制时，使基板的两面分别形成基板毛化表面结构，其中，基板一面所形成的基板毛化表面结构是与基板另一面所形成的基板毛化表面结构不同的。
在本发明的一个具体的实施例中，所述的毛化表面结构包括粗糙度、凸台数目、凸台大小和相邻凸台之间的间距，其中，上工作辊上的粗糙度、凸台数目、凸台大小及相邻凸台之间的间距是与下工作辊上的粗糙度、凸台数目、凸台大小及相邻凸台之间的间距不同的。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述的上工作辊上的粗糙度为1.5-2.8μm，凸台数目为15-25个/mm²，凸台直径为150-250μm，相邻凸台之间的间距为20-70μm。
在本发明的再一个具体的实施例中，所述的下工作辊上的粗糙度为0.6-1.2μm，凸台数目为5-10个/mm²，凸台大小为50-150μm，相邻凸台之间的间距为150-350μm。
在本发明的又一个具体的实施例中，所述的毛化处理为CO₂激光毛化处理。
在本发明的还一个具体的实施例中，所述的锌锅镀锌的锌锅温度为450-460℃，锌锅内的镀液的化学组成成分及质量百分比为：0.16-0.20％的铝，0.005-0.008％的铅，＜0.03％的铁，0.05-0.07％的锑，其余为锌。
在本发明的更而一个具体的实施例中，所述基板的厚度为0.22-1.5mm。
本发明所提供的技术方案由于对用于轧制基板的上、下工作辊的表面进行了毛化处理，使上、下工作辊的表面分别形成彼此相异的毛化表面结构，因此，当形成有毛化表面结构的上、下工作辊在对基板轧制时，能使基板的两面继承所述的毛化表面结构而形成基板毛化表面结构，并且，由于上、下工作辊上的毛化表面结构相异，因此基板两面的基板毛化表面结构也相异，在经轧制后的清洗、退火、锌锅镀锌和平整处理后，得到两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板，从而既有利于生产厂商节约锌原料降低成本，又有助于使用者依据用途和要求选择。
附图说明
图1为本发明加工方法的工艺流程示意图。
图2为本发明加工方法的上、下工作辊对基板轧制成形示意图。
图3为经图2轧制后并且经清洗、退火、锌锅镀锌和平整处理后所得到的两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的截面放大示意图。
图4为热浸镀锌板的两面的锌花的放大图。
图5为本发明方法得到的两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的一应用例示意图。
具体实施方式
实施例1：
请见图1至图4。
本发明方法包括对基板7的轧制、采用清洗槽9清洗、退火炉10退火、由锌锅11镀锌和使用光整机12平整处理，从而得到两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板。作为本发明方法的技术要点：对用于轧制基板7的四辊可逆式冷轧机的上、下工作辊5、6(图2示)的表面进行毛化处理，使上、下工作辊5、6的表面各形成毛化表面结构，具体是：使用CO₂激光毛化技术进行毛化处理，优选的毛化处理设备是采用中国湖北省武汉市武汉华工激光工程有限责任公司生产的HGL-HAT3500大型轧辊激光毛化成套设备，它是采用高能量、高重复频率的脉冲CO₂激光束聚焦后的负离焦照射到轧辊表面实施预热、强化和毛化的，具体为聚焦后的聚焦点入射到轧辊表面形成微小熔池，同时由侧吹装置对微小熔池施于设定压力和流量的辅助气体，使熔池中的熔融物按指定要求尽量堆积到融池边缘形成圆弧形凸台(峰值数)。这些预热区、微坑、凸台在轧辊自导热的作用下迅速冷却形成硬度强化区。然后在薄板轧制过程中，轧辊表面上的凸台在板面上再形成若干变形硬化质点(微坑)，以形成激光毛化板。这种新型表面结构是在不降低原材质表面韧性的情况下，由无数微小均布的强化点对钢带表面实行针轧，从而在辊、板表面实现刚柔并济的表面结构，其所用的激光工作介质为CO₂。毛化效果依据期取获得的镀锌钢板表面的锌花大小予以确定。对于上工作辊5表面的粗糙度控制为2.6μm，上工作辊5表面的凸台数目定为25个/mm²，上工作辊5表面的凸台直径控制为240μm，相邻凸台的中心距为68μm。
对于下工作辊6表面的粗糙度控制为1.2μm，下工作辊6表面的凸台数目定为10个/mm²，下工作辊6表面的凸台直径控制为145μm，相邻凸台的中心距为350μm。
当厚度为1.3mm的基板7从上、下工作辊5、6之间经过时，使基板7的上、下表面形成或称继承与上、下工作辊5、6的相同形貌，即，在基板7的两面形成基板毛化表面结构。具体由图4所示，由于上、下工作辊5、6的表面的毛化表面结构相异，因此，基板7的上、下表面3、4的基板毛化表面结构也相异。在本实施例中，基板7的上表面3的粗糙度为1.69μm，凹坑数目为25个/mm²，凹坑的直径D为238μm，凹坑中心距即平均间距Sm为70μm；基板7的下表面4的粗糙度为0.77μm，凹坑数目为10个/mm²，凹坑直径D为145μm，凹坑中心距即平均间距Sm为349μm。
如图1所示，基板7在行出上、下工作辊5、6后经清洗槽9清洗、退火炉10退火、锌锅11镀锌和经光整机12平整处理后即为两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板，简称为镀锌钢板8。如图3所示镀锌钢板8上、下表面的锌花类型相异。
前述的平整处理工序主要是由光整机完成的，它是带钢热镀锌线上的重要工序之一，一般在镀锌板出锌锅经冷却后即进入平整工序，光整机前后有S形张力辊，用于将镀锌板拉紧，常用的为四辊光整机。它的工作原理和四辊冷轧机几乎一样，不同的是它的轧制力比较小且不可逆而已。前后张力辊使镀锌板产生较大的张力，与此同时光整机的上下两只支撑辊对工作辊施加轧制力，于是上下两只工作辊就对镀锌板施加轧制力，在张力的拉应力和轧制的压应力共同作用下，镀锌板便产生塑性延伸，出入口的厚度发生了变化，但此延伸比较小，厚度变化也比较小，几乎测量不出，它只是将镀锌板原先表面凹凸不平的地方压平而已。镀锌板经过平整工序以后，对表面质量改善和性能提高有较大的作用。
前述的镀锌锌锅11的温度为455℃，锌锅11内的镀液的化学组成成分及质量％为：0.20％的铝，0.006％的铅，＜0.03％的铁，0.05％的锑，其余为锌。
由本实施例可知，在上、下工作辊5、6的毛化表面结构转移或称复制到基板7的上、下表面3、4并在上、下表面3、4上形成基板毛化结构的过程中，粗糙度的复印率一般在55-75％左右，其余如凸台数目、凸台大小和相邻凸台之间的距离几乎相同。
实施例2：
请见图1至图4。
本发明方法包括对基板7的轧制、采用清洗槽7清洗、退火炉10退火、由锌锅11镀锌和光整机12平整处理，从而得到两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板。在本实施例中，对于上工作辊5表面的粗糙度控制为2.1μm，上工作辊5表面的凸台数目定为20个/mm²，上工作辊5表面的凸台直径控制为200μm，相邻凸台的中心距为45μm；对于下工作辊6表面的粗糙度控制为0.9μm，下工作辊6表面的凸台数目定为8个/mm²，下工作辊6表面的凸台直径控制为100μm，相邻凸台的中心距为250μm；基板7的厚度改为0.86mm。
具体由图4所示，由于上、下工作辊5、6的表面的毛化表面结构相异，因此基板7的上、下表面3、4的基板毛化表面结构相异。在本实施例中，上表面3的粗糙度为1.37μm，凹坑数目为20个/mm²，凹坑的直径D为195μm，凹坑中心距即平均间距Sm为47μm；基板7的下表面的粗糙度为0.59μm，凹坑数目为8个/mm²，凹坑直径D为101μm，凹坑中心距即平均间距Sm为249μm。
如图1所示，基板7在行出上、下工作辊5、6后经清洗槽9清洗、退火炉10退火、锌锅11镀锌和光整机12平整后即为两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板，简称为镀锌钢板8。如图3所示镀锌钢板8上、下表面的锌花类型相异。
前述的锌锅11镀锌的锌锅11的温度为460℃，锌锅11内的镀液的化学组成成分及质量％为：0.18％的铝，0.08％的铅，＜0.03％的铁，0.06％的锑，其余为锌。
本实施例中未予以描述的内容均同对实施例1的描述。
实施例3：
请见图1至图4。
本发明方法包括对基板7的轧制、采用清洗槽7清洗、退火炉10退火、由锌锅11镀锌和光整机12平整处理，从而得到两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板。在本实施例中，对于上工作辊5表面的粗糙度控制为1.5μm，上工作辊5表面的凸台数目定为15个/mm²，上工作辊5表面的凸台直径控制为155μm，相邻凸台的中心距为20μm；对于下工作辊6表面的粗糙度控制为0.6μm，下工作辊6表面的凸台数目定为5个/mm²，下工作辊6表面的凸台直径控制为52μm，相邻凸台的中心距为150μm；基板7的厚度改为0.23mm。
具体由图4所示，由于上、下工作辊5、6的表面的毛化表面结构相异，因此基板7的上、下表面3、4的基板毛化表面结构相异。在本实施例中，上表面3的粗糙度为1.02μm，凹坑数目为15个/mm²，凹坑的直径D为155μm，凹坑中心距即平均间距Sm为21μm；基板7的下表面的粗糙度为0.41μm，凹坑数目为5个/mm²，凹坑直径D为52μm，凹坑中心距即平均间距Sm为150μm。
如图1所示，基板7在行出上、下工作辊5、6后经清洗槽9清洗、退火炉10退火、锌锅11镀锌和光整机12平整后即为两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板，简称为镀锌钢板8。如图3所示镀锌钢板8上、下表面的锌花类型相异。
前述的锌锅11镀锌的锌锅11的温度为450℃，锌锅11内的镀液的化学组成成分及质量％为：0.16％的铝，0.005％的铅，＜0.03％的铁，0.07％的锑，其余为锌。
本实施例中未予以描述的内容均同对实施例1的描述。
应用例：
请见图5，对于由实施例1所得到的镀锌钢板8在使用状态向朝向外的第一表面1为具有小锌花的面，即锌花直径为2.02mm，而朝向内的第二表面2为具有大锌花的面，即锌花直径为4.16mm，第一表面1可以保证外观美丽和喷漆(喷涂)效果，而第二表面2利于内部简单焊接和防腐蚀。由实施例2及实施例3所得到的镀锌钢板8的应用情形同上述。
综上所述，本发明方法填补了目前市场上缺失两面具有不同类型的锌花的热浸镀锌钢板的空白，不仅能为生产厂商节约原料(锌)和降低成本，而且还能为用户应对不同用途、不同要求提供选择而藉以降低应用成本。