CN105838994A - 镀铬板及其制造方法、皇冠盖 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种镀铬板及其制造方法、皇冠盖，镀铬板具有以下化学组成，以重量％计：0.05‑0.09％C；0.005‑0.02％Si；0.2‑0.6％Mn；0.02‑0.06％Al；P≤0.02％；S≤0.015％；N≤0.006％，余量为Fe及不可避免的杂质。其制造方法，依次包括步骤：炼钢、热轧、酸洗冷轧、连续退火和平整，所述连续退火步骤中，退火温度580～600℃，退火时间60～100s。本发明通过调整连退过程中的退火温度，让冷轧薄板处于中间退火状态，保留部分未再结晶组织。这样即保证了带钢的强度级别，同时又使得带钢拥有一定的延伸率，保证其在冲压过程中的变形能力。
Description
技术领域
本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种镀铬板及其制造方法、皇冠盖。
背景技术
皇冠盖由于具有良好的密封性能，能长期严密保压质味不变，因此被广泛应用到玻璃瓶装的啤酒和碳酸饮料等行业中，其中以啤酒业为主。皇冠盖属于冲压型马口铁，一般采用0.24～0.3mm厚，硬度HR30Tm为61±3的T4料为主。表面镀层有镀锡(SPTE)和镀铬(TFS)两种。随着食品包装行业的发展，对皇冠盖提出了厚度减薄，强度增强，且使用低成本的镀铬(TFS)代替镀锡(SPTE)。
针对此要求，目前国内大部分企业采用的工艺路线为将一次冷轧0.3mm的冷轧板进行罩式退火，而后二次冷轧至0.23mm(压下量为23％)，之后再进行镀铬处理。然而此工艺方法生产的镀铬板存在两方面不足：1、罩式退火通卷性能不均匀，不能做到±3的硬度要求，这就难以满足当前印铁制罐行业高速冲床的要求；2、二次冷轧后带钢的延伸率大大降低，皇冠盖的加工成型性能受到很大影响，极易出现冲压开裂的质量风险。
日本川崎制铁采用添加N元素，并采用高速连续退火生产线生产T5以上的高硬度镀锡基板，其退火后的硬度为65±3。该方法能从一定程度上提高镀锡基板的强度，但高N的成分设计很难将硬度提升至70以上，此外N元素是很强的时效元素，在连续退火后很带钢容易发生时效，从而造成性能不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镀铬板及其制造方法、皇冠盖，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开了一种镀铬板，其具有以下化学组成，以重量％计：
0.05-0.09％C
0.005-0.02％Si
0.2-0.6％Mn
0.02-0.06％Al
P≤0.02％
S≤0.015％
N≤0.006％
余量为Fe及不可避免的杂质。
优选的，在上述的镀铬板中，所述镀铬板表面硬度值HR30T为73±3。
相应的，本申请公开了一种镀铬板的制造方法，依次包括步骤：炼钢、热轧、酸洗冷轧、连续退火和平整，所述连续退火步骤中，退火温度580～600℃，退火时间60～100s。
本申请还公开了一种镀铬板的制造方法，包括步骤：
1)、按照设计成分进行炼钢，并通过板坯连铸获得连铸坯；
2)、将连铸坯加热至1150～1250℃，在炉时间为120min，然后粗轧成35mm厚中间坯，粗轧出口温度控制在950～1050℃；
3)、将中间坯精轧，精轧后的带钢厚度为2～3mm，终轧温度控制在800～900℃；
4)、精轧后的带钢经层流冷却后卷取，得到热轧卷，带钢卷取温度在550～650℃；
5)、热轧卷经酸洗，冷轧至0.2～0.3mm的冷轧薄板；
6)、冷轧薄板经连续式退火炉退火，退火温度580～600℃，退火时间60～100s；
7)、退火后的冷轧薄板在平整机上进行平整处理，平整延伸率为0.1～1.0％，优选为0.2～0.5％。
优选的，在上述的镀铬板的制造方法中，所述冷轧薄板的厚度为0.23mm。
本申请还公开了一种皇冠盖，其表面镀层采用所述的镀铬板。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过调整连退过程中的退火温度，让冷轧薄板处于中间退火状态，保留部分未再结晶组织。这样即保证了带钢的强度级别，同时又使得带钢拥有一定的延伸率，保证其在冲压过程中的变形能力。本发明方法避免了罩式退火后的二次冷轧工序，缩短了生产工序，降低了生产成本，同时提高了带钢的延伸率，增强了其冷加工成型性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中高硬度镀铬板的金相显微组织照片。
具体实施方式
本实施例提供的高硬度镀铬板的化学成分质量百分比为：C：0.05-0.09％，Si：0.005-0.02％，Mn：0.2-0.6％，Al：0.02-0.06％，P≤0.02％，S≤0.015％，N≤0.006％，其余为Fe及不可避免的杂质
以下对本申请所含合金元素的作用及其用量的选择具体分析说明：
C：0.05-0.09％
在高硬度镀铬基中，C是重要的强化元素，通过固溶强化和析出强化等作用保证带钢的强度。但随着碳含量的增加，带钢的冲压加工性能将变差。为保证镀铬板的硬度，同时避开包晶区炼钢(C：0.09～0.13％)，因此本发明的高硬度镀铬基板将C含量控制在0.05-0.09％之间。
Si：0.005-0.02％
在高硬度镀铬板中，Si是廉价而有效的脱氧元素，Si含量低于0.005％时，则不能发挥其效果。但Si含量高于0.02％时，则会影响轧制时除鳞效果和酸洗表面质量。因此本发明的高硬度镀铬基板将Si含量控制在0.005-0.02％之间。
Mn：0.2-0.6％
在高硬度镀铬板中，Mn是提高带钢强度和韧性的有效元素，但Mn含量过高，也会带来带钢生产成本的增加。因此本发明的高硬度镀铬板将Mn含量控制在0.2-0.6％之间。
Al：0.02-0.06％
在高硬度镀铬板中，Al是镇静钢中的脱氧元素，Al易于N形成AlN析出相，AlN析出相能有效细化铁素体晶粒，提高带钢强度。因此本发明的高硬度镀铬板将Al含量控制在0.02-0.06％之间。
P≤0.02％；
在高硬度镀铬板中，P是有害杂质元素，易引起铸坯的中心偏析，影响冷弯和成型性能，因此设定其上限为0.02％。
S≤0.01％
在高硬度镀铬板中，S是非常有害的元素，易与钢种Mn元素形成MnS夹杂，MnS夹杂物严重恶化带钢冷弯和成型性能。因此在高硬度镀铬板中应将其控制在0.01％以下。
N≤0.006％
在高硬度镀铬板中，N能使连续式退火后带钢发生明显的时效反应。而时效后的带钢则会出现硬度升高，冷加工性能变差的现象。因此为控制带钢的时效反应，提高其冷加工变形能力，在高硬度镀铬板中应将其控制0.006％以下。
本申请的另一目的在于提出一种高硬度镀铬板的生产方法，生产工艺为铁水预处理→转炉炼钢→真空精炼→连铸→热轧→酸洗冷轧→连续退火→双机架平整，具体包括以下步骤：
1)将220mm连铸坯加热至1150～1250℃，在炉时间为120min，经R1和R2两机架粗轧成35mm厚中间坯，粗轧出口温度控制在950～1050℃；
2)将上述中间坯经F1～F7七机架精轧，精轧后的带钢厚度为2～3mm。终轧温度控制在800～900℃；
3)精轧后的带钢经层流冷却后卷取，保证带钢卷取温度在550～650℃；
4)2～3mm热轧卷经酸洗，五机架冷轧至0.2～0.3mm的冷轧薄板；
5)0.2～0.3mm冷轧薄板经连续式退火炉退火，退火温度580～600℃，均热时间60～100s；
6)退火后的薄板在双机架干式平整机上进行平整处理，平整延伸率为0.1～1％，优选为0.2～0.5％。
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
1)炼钢：根据设计成分，其炼钢工艺流程为：铁水脱硫→转炉冶炼→RH精炼→板坯连铸。钢水的化学成分如表1所示，余量为Fe及其他不可避免杂质元素。
表1实施例和对比例的化学成分(wt％)
| 编号 | C | Si | Mn | P | S | Al | N |
| 实施例1 | 0.087 | 0.009 | 0.481 | 0.01 | 0.015 | 0.052 | 0.0035 |
| 实施例2 | 0.055 | 0.027 | 0.51 | 0.017 | 0.006 | 0.047 | 0.0042 |
| 对比例1 | 0.072 | 0.015 | 0.425 | 0.016 | 0.009 | 0.042 | 0.0052 |
| 对比例2 | 0.069 | 0.016 | 0.526 | 0.019 | 0.01 | 0.019 | 0.0015 |
| 对比例3 | 0.027 | 0.005 | 0.196 | 0.015 | 0.008 | 0.025 | 0.0028 |
| 对比例4 | 0.016 | 0.026 | 0.237 | 0.008 | 0.011 | 0.048 | 0.0034 |
2)热轧：热轧根据工艺要求，由220mm的连铸坯在加热炉加热后经R1和R2两个机架粗轧成35mm厚中间坯，而后经F1～F7七机架精轧至成品厚度，再经层流冷却至工艺温度卷取。具体的工艺温度如表2所示。
表2实施例和对比例的热轧工艺温度
3)冷轧退火：根据酸连轧工艺要求，上述实施例和对比例中的热轧带钢经五机架冷轧至目标厚度0.23mm。而后冷轧带钢经连续式退火炉退火，并经双机架干式平整机平整，切边涂油至具体的工艺温度如表3所示。
表3实施例和对比例的冷轧退火工艺
| 编号 | 冷轧变形量 | 均热段温度/℃ | 均热时间/s | 快冷段冷速/℃/s | 平整延伸率 |
| 实施例1 | 88.5％ | 586 | 90 | 77 | 0.3％ |
| 实施例2 | 88.5％ | 595 | 65 | 110 | 0.5％ |
| 对比例1 | 88.5％ | 566 | 90 | 80 | 0.15％ |
| 对比例2 | 88.5％ | 618 | 65 | 118 | 0.9％ |
| 对比例3 | 90.4％ | 628 | 90 | 81 | 1.3％ |
| 对比例4 | 90.4％ | 667 | 65 | 127 | 1.5％ |
4)成品性能：连退平整后的冷轧薄板经电镀铬后进行成品力学性能检测，检测结果如表4所示。高硬度镀铬板的金相显微组织照片如图1所示。
表4实施例和对比例成品力学性能
从表4可以看出，从实施例1和2中可以看出，当退火均热段温度控制在580～600℃时，硬度控制在70～76。而在这个温度区间，延伸率还能保持10％以上，这就保证了制盖过程后成形过程稳定，并且制盖后抗折弯测试中抗折弯力都达到了120N以上。对比例1由于退火温度过低，导致硬度和抗拉强度过高，且延伸率也小于1％，这给制盖成形过程带来一定的风险。此外从对比例2中可以看出，当退火温度升高至618℃后，表面洛氏硬度降低至62.1，但在制盖后抗折弯测试未能达到120N的要求。而对比例3和4中，由于碳含量较低，导致最终硬度都低于60，达不到皇冠盖的抗折弯性能要求。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (6)
1.一种镀铬板，其特征在于其具有以下化学组成，以重量％计：
0.05-0.09％C
0.005-0.02％Si
0.2-0.6％Mn
0.02-0.06％Al
P≤0.02％
S≤0.015％
N≤0.006％
余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的镀铬板，其特征在于：所述镀铬板表面硬度值HR30T为73±3。
3.权利要求1或2所述的镀铬板的制造方法，其特征在于，依次包括步骤：炼钢、热轧、酸洗冷轧、连续退火和平整，所述连续退火步骤中，退火温度580～600℃，退火时间60～100s。
4.权利要求1或2所述的镀铬板的制造方法，其特征在于，包括步骤：
1)、按照设计成分进行炼钢，并通过板坯连铸获得连铸坯；
2)、将连铸坯加热至1150～1250℃，在炉时间为120min，然后粗轧成35mm厚中间坯，粗轧出口温度控制在950～1050℃；
3)、将中间坯精轧，精轧后的带钢厚度为2～3mm，终轧温度控制在800～900℃；
4)、精轧后的带钢经层流冷却后卷取，得到热轧卷，带钢卷取温度在550～650℃；
5)、热轧卷经酸洗，冷轧至0.2～0.3mm的冷轧薄板；
6)、冷轧薄板经连续式退火炉退火，退火温度580～600℃，退火时间60～100s；
7)、退火后的冷轧薄板在平整机上进行平整处理，平整延伸率为0.1～1.0％，优选为0.2～0.5％。
5.根据权利要求4所述的镀铬板的制造方法，其特征在于，所述冷轧薄板的厚度为0.23mm。
6.一种皇冠盖，其特征在于，其表面镀层采用权利要求1或2所述的镀铬板。
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