CN104789864A - 一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带及其制备方法，所述热轧钢带的化学成分重量百分比为0.005％≤C≤0.010％、Si≤0.05％、0.10％≤Mn≤0.30％、0.040％≤Ti≤0.080％、P≤0.025％、0.010％≤S≤0.035％、0.010％≤Als≤0.060％、N≤0.006％，制备方法为钢水经真空处理→浇铸钢坯→加热→高压水除鳞→粗轧→热卷箱卷取→精轧→冷却→卷取→平整。与现有技术相比，通过本发明制备的热轧钢带兼具良好的深冲性能、抗鳞爆性能和焊接性能，满足热水器内胆的耐压要求，可用于替代冷轧搪瓷用钢来制作具有超深冲要求的热水器内胆。

Description

一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种热轧搪瓷钢带制造技术领域，尤其涉及一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带及其制备方法。

背景技术

搪瓷钢用途主要分为三大类：日用；化工设备；环保设备。其中，用钢板制作热水器搪瓷内胆的加工工艺主要包括成型、焊接和搪瓷；成型的方式主要是冲压和焊接，对成型后的制坯经表面处理后进行搪瓷，再经烘烤和高温烧结而成，产品具有耐压、耐高温和耐腐蚀性好等特点。

搪瓷钢板的性能要求与其加工工艺密切相关，主要包括强度、成形性、抗鳞爆性、密着性和焊接性能等方面，不同的用途，要求具有不同的综合性能相适应。抗鳞爆性能是搪瓷钢应有的最基本、也是最重要的性能指标之一。钢板本身的抗鳞爆性能是导致搪瓷制品产生鳞爆的主要原因之一，如果氢在钢板中扩散慢，在相同的搪瓷工艺下进入钢板中的氢就少，这将有利于防止搪瓷制品的鳞爆。而一般的热轧搪瓷钢，无法同时满足成型时超深冲和搪瓷时抗鳞爆的需要，因此对于搪瓷钢，需要针对不同的用途，调整化学成分和生产工艺，以保证产品成型的需要，并保证钢中有足够的氢陷阱，实现良好的抗鳞爆性能。

通常屈服强度160-260MPa，抗拉强度大于300MPa，延伸率大于38％的搪瓷用钢带是用冷轧搪瓷钢带的方法来生产，该强度级别热水器内胆用热轧搪瓷钢对钢带的强塑性匹配及抗鳞爆性能要求较高，其难点在于解决钢带的成型性能和抗鳞爆性能的矛盾。近几年，为降低成本，市场上出现了以热轧搪瓷钢代替冷轧搪瓷钢的趋势，在替代的过程中，在满足高成形性能的前提下，搪瓷钢的鳞爆缺陷等成了首要解决的核心技术问题，并始终无法解决抗鳞爆性能和超深冲的矛盾，同时满足两者使用要求的难度较大，所以目前国内还没有此类成熟产品。

根据研究表明，抗鳞爆性能与氢陷阱有关，热轧搪瓷钢的氢陷阱主要由钢中的析出相和晶界等提供，但这又与材料的深冲性能相悖，损害了成形性能。因此，如何实现该矛盾的统一是生产热轧深冲搪瓷钢的关键。

经检索，目前已有的相关报道，如公开号CN101353758A和CN101353756A的中国专利分别公开了一种双面搪瓷用热轧高强度钢板和搪瓷用热轧高强度钢板及其制造方法。其碳含量较高，强度级别也较高，钢板的深冲性能较差；而公开号为CN1966753A的中国专利一种热轧双面搪瓷用钢板及其制造方法，是以较高含量的钛作为氢陷阱，且硫含量极低，因此成本较高；专利号为CN201110052860双面搪瓷用热轧钢板及其生产方法，其含有较高的碳和一定含量的锑。专利号为CN101812630A的深冲用热轧高强度搪瓷钢板及其制造方法，其含碳量较高，且属于深冲用的热轧高强钢板。总之，上述有关专利均无法满足特深冲或超深冲的成型需要，无法替代市场上的冷轧搪瓷用钢板。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带及其制备方法，用于替代冷轧搪瓷用钢来制作具有超深冲要求的热水器内胆，该方法制作的热轧钢带兼具良好的深冲性能、抗鳞爆性能和焊接性能，并满足热水器内胆的耐压要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带，其特征在于：所述热轧钢带的化学成分重量百分比为0.005％≤C≤0.010％、Si≤0.05％、0.10％≤Mn≤0.30％、0.040％≤Ti≤0.080％、P≤0.025％、0.010％≤S≤0.035％、0.010％≤Als≤0.060％、N≤0.006％，余量为铁及不可避免的杂质。

作为优选，所述热轧钢带的厚度为1.6～3.0mm，为该强度级别的要求。

作为优选，所述热轧钢带的金相组织由铁素体和微量珠光体或微量渗碳体组成，为其满足鳞爆性能。

作为优选，所述热轧钢带的铁素体的平均晶粒度为8～10级，该晶粒度等级是为了更好地满足深冲性能。

作为优选，一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带，所述热轧钢带的化学成分重量百分比为C＝0.008％、Si≤0.02％、Mn＝0.15％、Ti＝0.067％、P≤0.004％、S＝0.012％、Als＝0.027％、N≤0.005％，余量为铁及不可避免的杂质。

一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带的制备方法，方法步骤如下：

步骤a浇铸成坯，

将含有下述化学成分质量百分比钢水经真空脱气处理后，连铸成钢坯：0.005％≤C≤0.010％、Si≤0.05％、0.10％≤Mn≤0.30％、0.040％≤Ti≤0.080％、P≤0.025％、0.010％≤S≤0.035％、0.010％≤Als≤0.060％、N≤0.006％，余量为铁及不可避免的杂质；

步骤b粗轧，

将步骤a的钢坯在步进式加热炉中加热至1180℃-1220℃，经过18～20MPa高压水除鳞后，进行粗轧成中间板，中间板坯厚度为35-40mm，再中间板采用无芯移送热卷箱卷取；

步骤c精轧，

再将步骤b的中间板送往精轧机进行轧制形成钢带；

步骤d冷却

采用后段冷却或空冷的方式，对步骤c中精轧后的钢带进行冷却；

步骤e卷取，

待精轧后的钢带冷却至700-750℃时进行卷取；

步骤f

对步骤e的钢带进行酸洗使其平整，平整压下率不大于3.5％。

作为优选，步骤c中，精轧时开轧温度控制在1010-1050℃，终轧温度范围控制为880℃-930℃。

作为优选，步骤c中，精轧后钢带厚度为1.66～3.06mm。

作为优选，步骤f中，酸洗后钢带厚度为1.6～3.0mm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过本发明制备的热轧钢带兼具良好的深冲性能、抗鳞爆性能和焊接性能，而且无需对现有设备改造，工艺条件简单可控，并具有成本低的优点。并满足热水器内胆的耐压要求，可用于替代冷轧搪瓷用钢来制作具有超深冲要求的热水器内胆。

附图说明

图1为本发明金相组织形貌示意图。

具体实施方式

实施例1-6：下面将对本发明作进一步说明。本发明为一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带，其化学成分重量百分比为：0.005％≤C≤0.010％、Si≤0.05％、0.10％≤Mn≤0.30％、0.040％≤Ti≤0.080％、P≤0.025％、0.010％≤S≤0.035％、0.010％≤Als≤0.060％、N≤0.006％，余量为铁及不可避免的杂质。冶炼的钢水成分如表1。

制备方法包括以下步骤：钢水经真空处理→浇铸钢坯→加热→高压水除鳞→粗轧→热卷箱卷取→精轧→冷却→卷取→平整。

表1 本发明搪瓷钢化学成分(重量百分比％)

将上述表中三个成分的钢水经真空处理后，用常规连铸方法将其浇铸成钢坯。在步进式加热炉中进行加热，出炉温度为1180℃-1240℃，经过高压水除鳞粗轧，粗轧后中间板坯厚度控制为35-40mm。中间板采用无芯移送热卷箱卷取。然后送精轧机进行轧制，精轧开轧温度控制在1010-1050℃，终轧温度范围控制为880℃-930℃。精轧后采用后段冷却或空冷的方式冷却，在700-750℃的温度卷取。三个成分的钢坯经六个热轧工艺，详细工艺参数见表2，有代表性的典型金相组织形貌见图1，力学性能结果见表3。

表2 轧制工艺参数/℃

表3 钢带的性能测试结果

表3是经酸洗平整后的性能，可见，采用本发明专利中的成分和工艺制作热轧酸洗钢带延伸率大于40％，屈服强度大于160MPa，抗拉强度大于300MPa，送往用户进行样片的鳞爆敏感性试验，各项检验结果均合格；再进行水器内胆的冲压成形、焊接试验，合格率均为100％，随后对小批量的样机进行常用工艺的鳞爆考察性试验，均未出现鳞爆缺陷，很好地满足了用户各项技术要求，产品经耐压试验检验均合格。

以上对本发明所提供的一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带及其制备方法进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带，其特征在于：所述热轧钢带的化学成分重量百分比为0.005％≤C≤0.010％、Si≤0.05％、0.10％≤Mn≤0.30％、0.040％≤Ti≤0.080％、P≤0.025％、0.010％≤S≤0.035％、0.010％≤Als≤0.060％、N≤0.006％，余量为铁及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带，其特征在于：所述热轧钢带的厚度为1.6～3.0mm。

3.根据权利要求1所述一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带，其特征在于：所述热轧钢带的金相组织由铁素体和微量珠光体组成，或铁素体和微量渗碳体组成。

4.根据权利要求3所述一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带，其特征在于：所述热轧钢带的铁素体的平均晶粒度为8～10级。

5.根据权利要求1所述一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带，其特征在于：所述热轧钢带的化学成分重量百分比为C＝0.008％、Si≤0.02％、Mn＝0.15％、Ti＝0.067％、P≤0.004％、S＝0.012％、Als＝0.027％、N≤0.005％，余量为铁及不可避免的杂质。

6.根据权利要求1～4中任一项权利要求所述一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：

步骤a浇铸成坯，

将含有下述化学成分质量百分比钢水经真空脱气处理后，连铸成钢坯：0.005％≤C≤0.010％、Si≤0.05％、0.10％≤Mn≤0.30％、0.040％≤Ti≤0.080％、P≤0.025％、0.010％≤S≤0.035％、0.010％≤Als≤0.060％、N≤0.006％，余量为铁及不可避免的杂质；

步骤b粗轧，

将步骤a的钢坯在步进式加热炉中加热至1180℃-1220℃，经过18～20MPa高压水除鳞后，进行粗轧成中间板，中间板坯厚度为35-40mm，再中间板采用无芯移送热卷箱卷取；

步骤c精轧，

再将步骤b的中间板送往精轧机进行轧制形成钢带；

步骤d冷却

采用后段冷却或空冷的方式，对步骤c中精轧后的钢带进行冷却；

步骤e卷取，

待精轧后的钢带冷却至700-750℃时进行卷取；

步骤f

对步骤e的钢带进行酸洗使其平整，平整压下率不大于3.5％。

7.根据权利要求1所述一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带的制备方法，其特征在于：步骤c中，精轧时开轧温度控制在1010-1050℃，终轧温度范围控制为880℃-930℃。

8.根据权利要求1所述一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带的制备方法，其特征在于：步骤c中，精轧后钢带厚度为1.66～3.06mm。

9.根据权利要求1所述一种具有特深冲性能的搪瓷用热轧钢带的制备方法，其特征在于：步骤f中，酸洗后钢带厚度为1.6～3.0mm。