CN103510011A

CN103510011A - 一种搪瓷内胆用高强钢板及其制造方法

Info

Publication number: CN103510011A
Application number: CN201210205389.4A
Authority: CN
Inventors: 刘凤莲; 高秀梅; 刘志伟; 高磊; 郭晓宏; 李桂艳; 杨静
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2032-06-20
Also published as: CN103510011B

Abstract

本发明公开一种搪瓷内胆用高强钢板，C：0.04%～0.10%、Si：≤0.05%、Mn：0.60%～1.2%、P：≤0.015%、S：≤0.010%、Ti：0.04%～0.12%、Als：0.005%～0.060%、Cr：0.08%～0.30%，其余为铁及不可避免的杂质。连铸坯加热至1180～1250℃，均热后经高压水除鳞、粗轧开坯；在1100~980℃开始精轧、在950~880℃结束轧制；通过层流冷却后，在570~660℃ 的温度区间内进行卷取；钢卷自然冷却后进行平整，延伸率为0.6%～1.5%，平整后的钢板经过拉伸矫直，延伸率为0.8%～1.7%，再酸洗。

Description

一种搪瓷内胆用高强钢板及其制造方法

技术领域

本发明属于低合金热轧钢板，尤其涉及一种搪瓷内胆用高强钢板及其制造方法。

背景技术

热水器内胆的好坏直接决定了热水器的使用寿命和安全性。因此对制作内胆的材料提出了更高的要求：具有高强度、良好的成型性等。尽管制作电热水器内胆的材料名目繁多，但实际上主要是采用不锈钢板制造或者用普通钢板进行搪瓷涂层处理。

专利号201110126622.5《热水器内胆用高强度冷轧钢板及其连续退火工艺》，采用冷轧及连续退火工艺，得到了能够满足热水器搪瓷内胆所需的钢板。其化学成分质量百分比为C：0.04～0.10%、Si≤0.06%、Mn：0.50～1.00%、P≤0.045%、S≤0.035%、Nb：0.015～0.06%、Al：0.02～0.08%、Ti：0.015～0.075%、N≤0.005%其余为铁及不可避免的杂质。该专利中添加了Nb元素，使合金成本增加。在其生产工艺中，钢板要经过热轧、冷轧后再进行退火处理，所生产的钢板不仅强度偏低(屈服强度380PMa级)，而且生产工序多、成本高，致使热水器企业原料采购成本增加，竞争力下降。

本公司200810013480.X《一种冷轧热水器用搪瓷钢及生产方法》发明专利中，同样采用的是冷轧及连续退火工艺，得到了能够满足热水器搪瓷内胆所需的钢板。其化学成分质量百分比为C：0.01～0.08%、Si≤0.03%、Mn：0.10～0.60%、P≤0.02%、S：0.003～0.020%、Als≤0.04%、Ti：0.02～0.12%、N：0.001～0.006%其余为铁及不可避免的杂质。该专利中钢板的Mn含量偏低，会使搪后钢板的屈服强度降低幅度增加。在其生产工艺中，钢板要经过热轧、冷轧后再进行退火处理，生产工序多、成本高。在其列举的实施实例中，钢板的最高屈服强度为402MPa，难以满足热水器内胆的更高寿命要求。

专利号200810047087.2《高强度热水器内胆用钢及其生产方法》发明专利中介绍了一种高强度热水器内胆用钢及其生产方法，其化学成分质量百分比为C：0.01～0.15%、Si≤0.04%、Mn：0.50～0.90%、P≤0.070%、S≤0.015%、Als：0.005～0.07%、Ti：0.005～0.060%其余为铁及不可避免的杂质。其制造方法为：板坯加热至1150～1210℃进行粗轧，控制每道次压下率在25～35%、累积压下率85～90%、粗轧结束温度为1080～1120℃；精轧控轧温度900～950℃，中间道次压下率20～25%，最后2道次压下率15～20%；终轧温度为820～880℃；轧后采用层流进行冷却，冷却速度18～40℃/s；采取的卷取温度为640～700℃，之后进行酸洗。该专利中钢板的Ti含量偏低，搪后易产生鳞爆缺陷；在列举的实例中又添加了稀土元素(80～120g/吨钢)，稀土元素为非常活泼的元素，不容易控制，而且极易污染钢水，不利于产品质量的提高；终轧温度为820～880℃，很容易进入两相区轧制，易产生混晶，对产品性能不利；采取的卷取温度是640～700℃，不利于提高钢板强度。

专利号201110086611.9《一种薄板坯连铸连轧线生产热水器内胆搪瓷用钢板及方法》，介绍了一种采用薄板坯连铸连轧生产热水器内胆用钢板及其方法，化学成分质量百分比为C：0.03～0.10%、Si≤0.06%、Mn：0.15～0.40%、P≤0.150%、S：0.004～0.040%、Al：0.03～0.05%、N：0.002～0.008%、Ti：0.02～0.10%。该专利中钢板的Mn含量偏低，会使搪后钢板的屈服强度降低幅度增加；而P含量偏高，易于发生铸坯中心偏析，导致连铸坯的分层，对钢板的性能不响。以此方法生产的钢板强度较低，屈服强度级别为250MPa，无法满足热水器内胆更高寿命的要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，提供一种成分设计合理、工艺简单、屈服强度为450MPa级别的搪瓷内胆用高强钢板及其制造方法。

本发明的主要技术方案为：一种搪瓷内胆用高强钢板，其特征在于化学成分质量百分比为C：0.04%～0.10%、Si：≤0.05%、Mn：0.60%～1.2%、P：≤0.015%、S：≤0.010%、Ti：0.04%～0.12%、Als：0.005%～0.060%、Cr：0.08%～0.30%，其余为铁及不可避免的杂质。

各元素成分设计说明：

(1)C是提高强度最经济有效的元素，但C含量过高会恶化钢的焊接性能及冷成型性能，因此选择在0.04～0.10%之间。

(2)Si含量超过0.05%，会影响钢板与搪瓷层的密着性能。因此限制Si≤0.05%。

(3)Mn是提高强度的有效元素，而且成本十分低廉，本发明中将其作为主要的添加元素，将其限制在0.60～1.2%之间。

(4)P对搪瓷性能没有不利影响。但如果其含量过高，会降低钢的焊接性能。因此控制其含量上限为0.015%。

(5)S易与Mn形成MnS夹杂，对钢的性能产生不利影响，所以控制其含量不超过0.010%。

(6)Ti是本发明中的重要添加元素。Ti是强碳氮化物形成元素，在板坯加热过程中阻止奥氏体晶粒长大，有利于轧后获得均匀细小的组织，达到细化晶粒提高强度的目的。另外在搪烧过程中钢中的TiC粒子作为吸氢的陷阱，可以抑制鳞爆的发生。为保证形成的氢陷阱的必要表面积，Ti含量应高于0.04%，但高于0.12%时会给板坯连铸带来不良的影响。因此控制其含量在0.04%～0.12%之间。

(7)Als是脱氧产物，为使钢洁净，应进行Al脱氧，Als在0.005%～0.060%时，可足以保证钢的洁净度，Als超过0.060%使钢的成本增加。因此控制Als含量在0.005%～0.060%之间。

(8)Cr是可以改善热轧后钢板表面状态的元素。用其可以调整钢板表面的粗糙程度，提高搪瓷瓷釉附着性。由于Cr低于0.08%时，改善钢板表面粗糙度的程度不明显，达到0.30%时，其作用已经饱和，且高于0.30%时也使钢板的成本增加。所以控制其含量在0.08%～0.30%之间。

一种搪瓷内胆用高强钢板的制造方法，按上述成分配比冶炼的连铸坯加热至1180～1250℃，均热后经高压水除鳞、粗轧开坯，在1100~980℃开始精轧、在950~880℃结束轧制，通过层流冷却后，在570~660℃的温度区间内进行卷取。钢卷自然冷却后进行平整，延伸率为0.6%～1.5%，平整后的钢板经过拉伸矫直，延伸率为0.8%～1.7%，再酸洗。

本发明生产工艺说明：

铸坯均热温度范围为1180~1250℃。为使作为氢陷阱的析出相的表面积最大化，要尽量使铸坯中的Ti析出粒子回溶到钢中。在1180℃时，铸坯中Ti析出粒子已经大部分回溶。在1250℃时，钢中的Ti析出粒子回溶程度已经接近饱和，且加热温度超过1250℃后，对加热设备的损害增大，钢的烧损也增加，因此确定铸坯加热温度为1180℃～1250℃。

精轧开轧温度在1100~980℃。精轧开轧温度高于1100℃，成品晶粒不易细化，细晶强化效果不好。低于980℃，则增加精轧机架的负荷，容易导致事故；精轧终轧温度设定在950~880℃。规定终轧温度在880℃以上，可以避免在双相区轧制使轧机负荷过大，并避开板型难于控制的变形温度区间，且能减少钢板纵横向性能差异。但终轧温度高于950℃，晶粒细化不足，影响强化效果；卷取温度低于570℃，作为氢陷阱的TiC等析出粒子的析出被抑制，搪烧过程中虽然仍能够有粒子析出，但最终的氢陷阱总量仍然不足，不足以抑制鳞爆的发生。而卷取温度高于660℃，晶粒会出现粗大化，使钢板强度降低。

酸洗前的平整，平整压下产生的塑变减轻了带钢宽度方向上的塑变不均，可消除横折缺陷，因此设定平整延伸率为0.6%～1.5%。

钢板拉伸矫直后酸洗，拉伸矫直有利于钢板破鳞和改善板形，为酸洗提供良好条件，因此设定拉矫延伸率为0.8%～1.7%。

本发明的有益效果为：1)本发明的钢板通过控制C含量在0.04～0.10%，Ti含量在0.04～0.12%，保障了钢板在搪烧过程中不发生鳞爆。2)本发明通过选择加入Cr元素、控制Si元素，保障了钢板与瓷釉之间的搪瓷密着性。3)本发明的钢板屈服强度达450MPa级别以上、断后延伸率达30%以上，适合于滚压成形、弯曲成形、冲压成型，是热水器搪瓷内胆的一种可靠的专用钢板材料。

附图说明

图1为实施例A2金相组织图。

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明的具体实施方式：

表1本发明钢各实施例的冶炼成分 wt%

实施例A2金相组织图，组织为铁素体+极少量珠光体，晶粒度11级。

表2本发明钢各实施例工艺参数

表3本发明钢各实施例实物性能参数

Claims

1.一种搪瓷内胆用高强钢板，其特征在于化学成分质量百分比为C：0.04%～0.10%、Si：≤0.05%、Mn：0.60%～1.2%、P：≤0.015%、S：≤0.010%、Ti：0.04%～0.12%、Als：0.005%～0.060%、Cr：0.08%～0.30%，其余为铁及不可避免的杂质。

2.一种根据权利要求1所述的搪瓷内胆用高强钢板的制造方法，其特征在于包括如下步骤：按上述成分配比冶炼的连铸坯加热至1180～1250℃，均热后经高压水除鳞、粗轧开坯；在1100~980℃开始精轧、在950~880℃结束轧制；通过层流冷却后，在570~660℃ 的温度区间内进行卷取；钢卷自然冷却后进行平整，延伸率为0.6%～1.5%，平整后的钢板经过拉伸矫直，延伸率为0.8%～1.7%，再酸洗。