CN105088065A

CN105088065A - 一种冷轧搪瓷钢及其生产方法

Info

Publication number: CN105088065A
Application number: CN201510623659.7A
Authority: CN
Inventors: 王礞; 郑之旺; 谢磊; 赵国英; 许哲峰; 郑昊青; 余灿生; 张功庭; 王敏莉
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2015-11-25

Abstract

本发明属于冷轧板带生产技术领域，具体涉及一种采用连续退火生产的冷轧搪瓷钢的方法。一种冷轧搪瓷钢，由以下重量百分比成分组成：C0.01～0.07％，Si≤0.05％，Mn0.10～0.60％，P≤0.030％，S≤0.025％，Als0.015～0.070％，N≤0.01％，B0.001～0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明制备的冷轧搪瓷钢，具有表面质量优良，成形性能和抗鳞爆性能良好，具有良好的经济效益等特点；其利用连续退火的方法生产冷轧搪瓷钢，工艺简单，成本低，加大钢板快冷段的冷却速度，在钢板中析出大量渗碳体作为储氢陷阱，提高了钢板的抗鳞爆等性能。

Description

一种冷轧搪瓷钢及其生产方法

技术领域

本发明属于冷轧板带生产技术领域，具体涉及一种采用连续退火生产的冷轧搪瓷钢的方法。

背景技术

搪瓷制品是采用融化烧结的方法将无极氧化物涂料(瓷釉质)涂熔到搪瓷钢基板表面制成的一种复合材料，具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、易洗涤、无毒和卫生清洁等特点，因此广泛用于制造家用生活器皿、卫生洁具、热水器内胆、化学反应罐和建筑饰面板等。搪瓷钢板需要满足搪瓷制品所需的机械成型加工性能，并且与瓷釉密着性良好，无鳞爆、针孔、气泡等缺陷产生。目前搪瓷制品应用面不断扩大，对搪瓷钢的质量要求愈加严格，尤其是搪瓷钢的抗鳞爆能力，普通钢板已经无法满足目前的要求。

日韩台行业规定SPP冷轧板为搪瓷板专用材，完全符合搪瓷用钢的要求，但价格较高。宝钢在搪瓷钢的开发方面走在国内前列，其BTC1超低碳冷轧搪瓷钢同时具有超深冲性能和优良的抗鳞爆性、密着性和抗挠性能。特别适合成型形状复杂、冲压难度高、搪瓷质量要求高的搪瓷制品。武钢于1990年在08Al镇静钢基础上调整成分和工艺开发出深冲搪瓷钢，其生产的低碳搪瓷钢SPCC用于美的电热水器内胆制造，具备一定的成本优势。鞍钢也先后研制出一系列搪瓷类专用钢，包括冷轧钢板、热轧钢板等。目前有关搪瓷钢生产的代表性的专利有以下几项：

公开号为“CN102251192A”的中国专利，公开了一种搪瓷钢的制备方法，其按重量百分比计的化学成分为：C≤0.050％,Si≤0.10％,Mn≤0.50％,P≤0.035％,S≤0.035％,Al：0.031～0.10％,N≤0.015％,O≥0.001％,B：0.0003～0.020％、Cu：0.01～0.50％；还含有Nb：0.01～0.10％、V：0.01～0.10％、Ti：0.01～0.15％中的一种或两种以上；还含有Cr：0.01～0.10％、Ni：0.01～0.10％、Mo：0.01～0.10％中的一种或两种以上,其中总量控制在0.01～0.30％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。其热轧终轧温度控制在700～950℃，卷取温度控制在550～750℃。冷轧压下率≥60％，采用罩式或连续退火，退火温度为600～900℃，退火时间1min～20h。其中，加入了Cu，Co，Ni和Mo等元素，合金成本提高了。

公开号为“CN101684532A”的中国专利，公开了一种冷轧热水器用搪瓷钢的生产方法，其成分C0.01％～0.08％、Si≤0.03％、Mn0.10％～0.60％、P≤0.02％、S0.003％～0.02％、N0.001％～0.006％、Als0.015～0.080％、Ti0.02％～0.12％，其余为铁及不可避免的杂质。其工艺特点为钢坯加热温度1160～1300℃，热轧终轧温度为850～950℃，卷取温度为660～760℃，冷轧压下率为60％～85％，退火温度为760～880℃，保温时间为60～200s，快冷速率为15～45℃/s，平整延伸率为0.7％～1.8％；表面粗糙度为0.7～1.9μm。该专利主要针对搪瓷钢进行了Ti合金化处理。

公开号为“CN103484757A”的中国专利，公开了一种具有抗鳞爆性能的搪瓷钢，由以下组分及重量百分比制成：C：0.0020～0.0050％、Mn：0.30～0.50％、Si：0.0050～0.0100％、P：0.010～0.015％、S：0.011～0.020％、Als：0～0.010％、O：0.011～0.020％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。所述制造方法依次包括：铁水预处理、转炉冶炼、精炼、连铸、热连轧、酸洗、冷连轧、退火、精整，热连轧的加热温度为1150～1250℃，终轧温度为860～920℃，卷取温度为650～750℃，冷连轧的冷轧压下率为60～80％。该专利主要针对的是超低碳钢成分的钢，冶炼成本较高。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种成本较低，力学性能和抗鳞爆性能优良的搪瓷钢板。

本发明一种冷轧搪瓷钢，由以下重量百分比成分组成：C0.01～0.07％，Si≤0.05％，Mn0.10～0.60％，P≤0.030％，S≤0.025％，Als0.015～0.070％，N≤0.01％，B0.001～0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种冷轧搪瓷钢，由以下重量百分比成分组成：C0.03～0.06％，Si0.01～0.03％，Mn0.15～0.35％，P≤0.025％，S≤0.015％，Als0.020～0.050％，N≤0.01％，B0.0015～0.0040％，其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种冷轧搪瓷钢，由以下重量百分比成分组成：C0.051％，Si0.01％，Mn0.20％，P0.020％，S0.009％，Als0.042％，N≤0.01％，B0.0025％，其余为Fe及不可避免的杂质。

上述所述一种冷轧搪瓷钢，该搪瓷钢的屈服强度为180～260MPa，抗拉强度为300～360MPa，延伸率≥36％，r值≥1.3。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种通过优化连续退火生产工艺，加大钢板快冷段的冷却速度，在钢板中析出大量渗碳体作为储氢陷阱，提高钢板的抗鳞爆性能的冷轧搪瓷钢的生产方法。

上述所述一种连续退火生产的冷轧搪瓷钢的生产方法，该生产方法的工艺路线为：冷轧基板→清洗→连续退火→平整→切边→表面质量检查→涂油→卷取→成品。

上述所述搪瓷钢的生产方法，各工艺步骤中的工艺参数为：冷轧压下率70～80％，退火温度为780～860℃，平整延伸率为0.5～1.8％，卷取温度为700～760℃。

上述所述搪瓷钢的生产方法，连续退火工艺步骤中的具体工艺参数为：均热段温度为760～860℃，保温时间60～180s，缓冷终点温度650～700℃，快冷终点温度300～420℃，过时效段温度350～420℃。

进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述搪瓷钢的生产方法，连续退火工艺步骤中的具体工艺参数为：均热段温度优选为800～840℃，缓冷终点温度优选为650～690℃，快冷终点温度优选为300～350℃，过时效段温度优选为350～400℃。

本发明制备的冷轧搪瓷钢，具有表面质量优良，成形性能和抗鳞爆性能良好，具有良好的经济效益等特点；其利用连续退火的方法生产冷轧搪瓷钢，具有工艺简单，成本低，该方法以价格低廉的含硼低碳钢作为原料，通过优化连续退火生产工艺，加大钢板快冷段的冷却速度，在钢板中析出大量渗碳体作为储氢陷阱，提高了钢板的力学性能和抗鳞爆性能，并具有良好的成形性能，具有很好的市场应用前景。

附图说明

图1为实施例1中搪瓷钢的显微组织图；

图2为实施例2中搪瓷钢的显微组织图。

具体实施方式

本发明通过优化连续退火生产工艺，加大钢板快冷段的冷却速度，在钢板中析出大量渗碳体作为储氢陷阱，提高了钢板的抗鳞爆等性能。

本发明所述一种连续退火生产的冷轧搪瓷钢的生产方法，该生产方法的工艺路线为：冷轧基板→清洗→连续退火→平整→切边→表面质量检查→涂油→卷取→成品。

上述所述搪瓷钢的生产方法，退火采用连续退火，该工艺步骤中的具体工艺参数为：均热段温度为760～860℃，保温时间60～180s，缓冷终点温度650～700℃，快冷终点温度300～420℃，过时效段温度350～420℃。

进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述搪瓷钢的生产方法，退火工艺步骤中的具体工艺参数为：均热段温度优选为800～840℃，缓冷终点温度优选为650～690℃，快冷终点温度优选为300～350℃，过时效段温度优选为350～400℃。

本专利要求的冷轧用热轧钢卷采用700～760℃的高温卷取，使得热轧带钢中的碳化物粗化，在冷轧时采用70～80％的压下率，大的压下率有利于提高退火后带钢的r值，并且粗大的析出物在轧制过程中被压碎而产生的微细裂纹和孔洞，可以增加搪瓷钢中的不可逆氢陷阱。

本发明具有如下特点：第一采用低碳钢成分，冶炼成本比超低碳钢要低很多；第二本发明公开了具体的连续退火工艺方案，通过该工艺可以生产力学性能和抗鳞爆性能优良的搪瓷钢。

本发明选择的工艺参数以及原因如下：冷硬基板经焊接和清洗后进入连续退火炉，在钢板的回复和再结晶温度区采用快速加热避免退火后晶粒粗化；均热段温度按不同的强度需求设为760～860℃，保温时间60～180s，从连退机组的设备要求和经济性考虑，优选温度为800～840℃；缓冷终点温度为650～700℃，通过缓慢的冷却速率控制钢中固溶碳含量和γ→α转变，充分发展{111}织构，保证带钢具有较高的r值；快冷段终点温度为300～420℃，较快的冷却速度增大过饱和固溶碳的过冷度，使其更容易在过时效段大量析出，优选温度为300～350℃；过时效段温度为350～420℃，使得钢中析出大量渗碳体作为储氢陷阱；平整延伸率按带钢厚度范围设置为0.5～1.8％，消除带钢的屈服点延伸。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

选取下表1中实施例1的化学成分的冷硬钢卷进行连续退火生产，厚度为1.8mm，热轧卷取温度为745℃，冷轧压下率为75％，其退火温度如表2所示。退火炉中的走钢速度为93m/min，平整延伸率为1.5％，其成品的横向力学性能如表3所示，显微组织如图1所示。进行涂搪试制，涂层密着性良好且无鳞爆现象。采用国标GB/T29515-2013进行氢透试验，其TH值为54.45min/mm²。

实施例2

选取下表1中实施例2的化学成分的冷硬钢卷进行连续退火生产，厚度为1.8mm，，热轧卷取温度为740℃，冷轧压下率为75％，其退火温度如表2所示。退火炉中的走钢速度为89m/min，平整延伸率为1.5％，其成品的横向力学性能如表3所示，显微组织如图2所示。进行涂搪试制，涂层密着性良好且无鳞爆现象。采用国标GB/T29515-2013进行氢透试验，其TH值为59.16min/mm2。

实施例3

选取下表1中实施例3的化学成分的冷硬钢卷进行连续退火生产，厚度为0.7mm，热轧卷取温度为737℃，冷轧压下率为75％，其退火温度如表2所示。退火炉中的走钢速度为163m/min，平整延伸率为0.9％，其成品的横向力学性能如表3所示，进行涂搪试制，涂层密着性良好且无鳞爆。

表1实施例1～3中冷硬钢的化学成分

表2实施例1～3中钢的退火温度

编号	均热段(℃)	缓冷终点(℃)	快冷终点(℃)	过时效段(℃)
					实施例1	833	688	337	371
实施例2	828	682	375	379
					实施例3	834	652	420	397

表3实施例1～3中成品的横向力学性能

编号	屈服强度(MPa)	抗拉强度(MPa)	延伸率A₈₀(％)	n值	r值
						实施例1	204	331	42.5	0.18	1.57
实施例2	208	326	41.0	0.18	1.90
						实施例3	220	352	40.0	-	-

Claims

1.一种冷轧搪瓷钢，其特征在于：由以下重量百分比成分组成：C0.01～0.07％，Si≤0.05％，Mn0.10～0.60％，P≤0.030％，S≤0.025％，Als0.015～0.070％，N≤0.01％，B0.001～0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述一种冷轧搪瓷钢，其特征在于：由以下重量百分比成分组成：C0.03～0.06％，Si0.01～0.03％，Mn0.15～0.35％，P≤0.025％，S≤0.015％，Als0.020～0.050％，N≤0.01％，B0.0015～0.0040％，其余为Fe及不可避免的杂质。

3.根据权利要求2所述一种冷轧搪瓷钢，其特征在于：由以下重量百分比成分组成：C0.051％，Si0.01％，Mn0.20％，P0.020％，S0.009％，Als0.042％，N≤0.01％，B0.0025％，其余为Fe及不可避免的杂质。

4.根据权利要求1～3任一项所述一种冷轧搪瓷钢，其特征在于：该搪瓷钢的屈服强度为180～260MPa，抗拉强度为300～360MPa，延伸率≥36％，r值≥1.3。

5.生产权利要求1～4任一项所述一种冷轧搪瓷钢的方法，其特征在于：该生产方法的工艺路线为：冷轧基板→清洗→连续退火→平整→切边→表面质量检查→涂油→卷取→成品。

6.根据权利要求5所述搪瓷钢的生产方法，其特征在于：冷轧压下率70～80％，退火温度为780～860℃，平整延伸率为0.5～1.8％，卷取温度为700～760℃。

7.根据权利要求6所述搪瓷钢的生产方法，其特征在于：退火阶段具体为：均热段温度为760～860℃，保温时间60～180s，缓冷终点温度650～700℃，快冷终点温度300～420℃，过时效段温度350～420℃。

8.根据权利要求7所述搪瓷钢的生产方法，其特征在于：均热段温度为800～840℃，缓冷终点温度650～690℃，快冷终点温度300～350℃，过时效段温度350～400℃。