CN108149144A - 钢的制造方法及利用该方法所制造的钢 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及搪瓷用钢的制造方法,其包括准备钢水;以及在钢水中形成Ti‑Ce复合氧化物的过程。因此,根据本发明的实施方式,在钢板内形成Ti‑Ce复合氧化物,从而能够形成冷轧时可以吸附或捕获氢的微空穴。因此,将钢板加热至800℃以上的温度并在表面涂覆釉料时,固溶于钢板中的氢在移动至表面的过程中被捕获到微空穴中,从而无法移动至表面,因此,防止诸如鳞爆的表面缺陷的产生。即,能够减少或防止由氢引起的表面缺陷的产生。
Description
技术领域
本发明涉及钢的制造方法及利用该方法所制造的钢,更具体地,涉及防止产生缺陷的钢的制造方法及利用该方法所制造的钢。
背景技术
搪瓷用钢板是在冷轧钢板上涂覆釉料的钢板,其为用于家用电器、化学设备、厨房用具、卫生设备和建筑物内外部材料的钢板。
搪瓷用钢板有热轧钢板和冷轧钢板,而用于高性能和深加工的主要是冷轧钢板。搪瓷用钢板有沸腾钢(rimmed steel)、OCA钢(open coil aluminum)、含钛(Ti)钢及高氧钢等。
另外,在约800℃的高温下在钢板表面上涂覆釉料,此时,含在钢板中的氢溶解于钢板中,将钢板冷却至常温时氢气从钢的表面与搪瓷层(釉料涂层)之间释放,从而在搪瓷层表面产生如鱼鳞形状的鳞爆(fishscale)缺陷。即,制造钢板时固溶于钢中的氢在冷却的状态下释放至钢的表面,而钢表面上已有固化的搪瓷层,导致氢无法释放到外部,从而产生鳞爆缺陷。
目前,为了防止鳞爆缺陷,实施脱碳退火或分批退火(Batch Annealing),但这种方法存在制造费用高的问题。
就沸腾钢而言,由于氧含量高,因此可产生大量的夹杂物,从而防止鳞爆缺陷的产生。但是,这种沸腾钢只能通过钢锭铸造法制造,因此生产性低。因此,需要可以通过生产性高的连续铸造来制造的搪瓷用钢。
就含Ti或Nb的搪瓷用钢而言,为了减少制造成本,利用连续退火工序来制造。但是,这种搪瓷用钢的再结晶温度高,从而需要在高温下进行退火处理,因此具有生产性低且制造成本高的缺点。
尤其,利用TiN或TiS类析出物的Ti类搪瓷用钢而言,由于大量添加Ti,在连续铸造工序中因TiN和夹杂物而会诱发喷嘴堵塞,导致连续铸造次数受到限制,并使生产成本上升且引起生产负荷。此外,由于用于析出TiS而大量投入的S,铸造过程中会诱发铸坯的表面纵裂纹(crack)等,因此具有生产性差的缺点。
此外,就含Ti钢而言,所添加的Ti会产生TiN等夹杂物,而这种TiN夹杂物存在于钢板的表面,从而具有降低搪瓷的粘附性的问题。
此外,提高氧含量的高氧钢利用钢中的氧化物可以确保氢吸附能力。但是,就这种高氧钢而言,由于钢中的氧含量高,连续铸造时耐火物会溶损,导致通过连续铸造的生产性非常低。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国授权专利第1669003号
发明内容
要解决的技术问题
本发明提供能够防止产生鳞爆缺陷等表面缺陷的钢的制造方法及利用该方法所制造的钢。
技术方案
本发明涉及搪瓷用钢的制造方法,其包括准备钢水;以及在所述钢水中形成Ti-Ce复合氧化物的过程。
准备所述钢水的过程包括:脱碳及脱氧过程,其中去除所述钢水中的碳(C)和氧(O),从而控制所述碳(C)和氧(O)含量;形成所述Ti-Ce复合氧化物的过程包括如下过程:在所述脱碳及脱氧过程后,在所述钢水中投入钛(Ti),从而形成钛(Ti)氧化物;以及在所述钢水中投入铈(Ce),从而形成Ti-Ce复合氧化物。
所述钢水中的氧(O)控制为0.01重量%至0.025重量%时,投入包含所述钛(Ti)的原料。
准备钢水的过程包括如下过程:第一精炼,向转炉中装入铁水,去除磷(P)和碳(C);第二精炼,将钢水从所述转炉出钢至真空脱气设备,在真空脱气设备中进行脱碳及脱氧。
本发明的钢的制造方法包括如下过程:使形成所述Ti-Ce复合氧化物的钢水凝固,从而铸造板坯;对所述板坯进行热轧;以及将经过热轧的所述板坯进行冷轧,从而制造包含微空穴的钢,所述微空穴是通过所述Ti-Ce复合氧化物的破碎而形成。
本发明为搪瓷用钢,包含Ti-Ce复合氧化物。
所述钢水包含:C:0.003重量%以下、Mn:0.2~0.4重量%、Al:0.001重量%以下、P:0.02重量%以下、S:0.02重量%以下、Ti:0.01~0.03重量%、Ce:0.01~0.03重量%、N:0.003重量%以下、余量为Fe和其他不可避免的杂质。
所述Ti-Ce复合氧化物包含不定形粒子。
将不定形粒子的Ti-Ce复合氧化物转换成球形,并计算Ti-Ce复合氧化物的直径,相对于100m2面积的所述板坯中形成的多个Ti-Ce复合氧化物的面积之和(F2)的所算出的直径为7μm以上、30μm以下的Ti-Ce复合氧化物的面积之和(F1)的比(F1/F2)为0.7~0.9。
每1m2的Ti-Ce复合氧化物的数量为200个以上。
所述钢包括板坯。
所述钢包括冷轧材,所述冷轧材是通过冷轧所述板坯而制造,所述冷轧材包含微空穴,所述微空穴是通过所述Ti-Ce复合氧化物的破碎而形成。
有益效果
根据本发明的实施方式,在钢板内形成Ti-Ce复合氧化物,从而能够形成冷轧时可以吸附或捕获氢的微空穴。因此,将钢板加热至800℃以上的温度并在表面涂覆釉料时,固溶于钢板中的氢在移动至表面的过程中被捕获到微空穴中,从而无法移动至表面,因此,防止诸如鳞爆的表面缺陷的产生。即,能够减少或防止由氢引起的表面缺陷的产生。
附图说明
图1是示出本发明的实施例的钢板制造方法的流程图。
图2是示出本发明的实施例的二次精炼过程的流程图。
图3是示出本发明的实施例中形成的Ti-Ce复合氧化物的扫描电子显微镜照片。
图4是示出本发明的实施例中形成的Ti-Ce复合氧化物破碎的冷轧钢板(板材)的光学显微镜照片。
图5是示出本发明的实施例的Ti-Ce复合氧化物的直径的计算方法的示意图。
附图标记说明
A:面积 D:直径
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施例进行更详细的说明。但是,本发明并不限定于以下公开的实施例,而是可以以相互不同的其他多种形态体现,本实施例只是为了使本发明的公开更充分,并向本发明所属技术领域的普通技术人员充分传达本发明的思想而提供的。附图中相同的附图标记表示相同的构件。
本发明涉及防止产生缺陷的钢及钢的制造方法。更具体地,提供能够防止产生鳞爆缺陷等表面缺陷的钢及钢的制造方法。其中,钢可以表示包含钢水、凝固钢水而制得的板坯、轧制板坯而制得的轧材或钢板。
下面,参照图1至图5,对本发明的实施例的钢板及其制造方法进行说明。此时,作为实施例例举说明搪瓷用钢板。
图1是示出本发明的实施例的钢板制造方法的流程图。图2是示出本发明的实施例的二次精炼过程的流程图。图3是示出本发明的实施例中形成的Ti-Ce复合氧化物的扫描电子显微镜照片。图4是示出本发明的实施例中形成的Ti-Ce复合氧化物破碎的冷轧钢板(板材)的光学显微镜照片。图5是示出本发明的实施例的Ti-Ce复合氧化物的直径的计算方法的示意图。
本发明的实施例的钢板为搪瓷用钢板,其包含:C:0.003重量%以下、Mn:0.2~0.4重量%、Al:0.001重量%以下、P:0.02重量%以下、S:0.02重量%以下、Ti:0.01~0.03重量%、Ce:0.01~0.03重量%、N:0.003重量%以下、余量为Fe和其他不可避免的杂质。
如图1所示,本发明的实施例的钢板的制造方法包括以下过程:预精炼(S100),去除从高炉出钢的铁水中的硫(S);一次精炼(或者转炉精炼)(S200),去除预精炼的铁水中的磷(P)和碳(C)等杂质;二次精炼(或真空脱气精炼)(S300),使在转炉中经过精炼的铁水,即,使钢水在真空氛围下回流,进一步去除钢水中的碳(C),并进行脱氧,生成Ti-Ce复合氧化物;将完成二次精炼的钢水移动至连续铸造设备中,并铸造板坯(Slab)(S400);对板坯进行热轧(S500);对经过热轧的板坯进行冷轧(S600);对经过冷轧的板坯进行连续退火(S700)。
上述预精炼、一次精炼(转炉精炼)及二次精炼(真空脱气精炼)中的脱碳、脱氧、铸造板坯、热轧、冷轧、退火轧制过程均属于炼钢技术领域中的公知技术,因此,省略对其的说明或进行简略说明。
通过预精炼去除硫(S)或将硫(S)含量降低至目标含量的铁水装入转炉中,并在转炉中进行去除磷(P)和碳(C)的精炼(S200)。即,首先向转炉吹入脱磷剂和氧,以去除磷(P),去除磷(P)至目标含量时,通过后续吹入的氧进行去除碳的脱碳反应。实施例中,在转炉中进行脱碳,使碳含量达到0.045重量%至0.06重量%(450ppm~600ppm),然后出钢至二次精炼设备。
另外,在通常的一次精炼(转炉精炼)步骤中,将碳(C)控制为0.03重量%以下,但是在本发明的实施例的一次精炼(转炉精炼)步骤中,将碳(C)控制为0.045重量%至0.06重量%(450ppm~600ppm)的相对高的含量。其理由在于,在通常的二次精炼过程中投入铝(Al)来进行脱氧,但是在本发明的实施例的二次精炼过程中形成Ti-Ce复合氧化物时,铝(Al)会起到阻碍作用,因此不会单独投入用于脱氧的铝(Al)。取而代之,为了在二次精炼过程中不投入铝(Al)的情况下去除氧,将碳浓度高的钢水出钢至二次精炼设备,使氧和大量的碳充分反应,以进行脱氧。有关二次精炼过程中的脱碳和脱氧,将在后续内容中详细说明。
如图3所示,实施例的二次精炼包括进行脱碳和脱氧的过程(S310)和形成Ti-Ce复合氧化物的过程(S320)。二次精炼通常是在真空脱气设备(Reinstahl Huten WerkeHeraus,RH设备)中进行,该设备是将装在钢包(ladle)中的钢水暴露在真空氛围中,以进行钢水的脱气和脱碳的设备。其中,真空脱气设备中的脱碳是将碳浓度控制在低于一次精炼的水平的过程。即,在转炉精炼中对钢水中的碳进行一次去除,使碳含量去除至预定水平以下,并通过真空脱气设备中的二次精炼控制碳浓度,使其达到所需的目标(S310)。钢水中的碳(C)与氧(O)反应而产生CO,由此同时进行脱碳和脱氧(S310),此时,装入真空脱气设备的钢水中含有0.045重量%至0.06重量%(450ppm~600ppm)的碳,因此即使不投入铝(Al)也可以实现充分的脱氧。
在实施例中,通过二次精炼来控制碳(C)含量达到0.003重量%以下(30ppm以下),氧(O)含量达到0.01重量%至0.025重量%(100ppm~250ppm)。在二次精炼中,氧被控制为0.01重量%至0.025重量%(100ppm~250ppm)范围时,投入钛(Ti)(S321),例如,可以以FeTi合金形式投入钛(Ti)。在钢水中投入钛(Ti)时,钛(Ti)与氧反应,形成TiOx等钛(Ti)氧化物(S321)。
接着,投入钛(Ti)后的预定时间后,例如30秒后投入铈(Ce)(S322)。其中,与钛(Ti)相比,铈(Ce)的氧亲和力高,从而还原钛(Ti)氧化物中的氧,并且铈(Ce)进入钛(Ti)氧化物中的氧被还原的位置,由此形成Ti-Ce复合氧化物(参照图3)(S322)。
就在二次精炼设备中投入钛(Ti)和铈(Ce)而言,先投入钛(Ti)后再投入铈(Ce)。其理由在于,铈(Ce)的原子量比钛(Ti)重,先投入铈(Ce)时,之后投入的钛(Ti)难以与铈(Ce)形成复合氧化物。
如此,对利用形成Ti-Ce复合氧化物的钢水来铸造的板坯(slab)进行热轧和冷轧时,Ti-Ce复合氧化物会破碎(参照图4),从而形成微空穴。其理由在于,钢板中形成Ti-Ce复合氧化物时,如图3所示产生铈(Ce)浓度高的区域和铈(Ce)浓度低的区域的浓度梯度,进行钛(Ti)和铈(Ce)的浓度不均匀的不均匀复合化。并且,铈(Ce)的硬度高于钛(Ti)的硬度,因此,在钢板中形成Ti-Ce复合氧化物的区域中,铈(Ce)的浓度高的区域的硬度高于铈(Ce)的浓度低的区域的硬度。因此,在形成Ti-Ce复合氧化物的区域中也会产生硬度差,由此,在进行冷轧时,会产生硬度差导致的破碎,主要是在铈(Ce)的浓度低而硬度较弱的区域产生破碎。此时,破碎的Ti-Ce复合氧化物之间的空间即为微空穴。
并且,钢板中形成的Ti-Ce复合氧化物可具有多种尺寸,实施例中大量形成了粒径为7μm以上,更具体为7μm以上、30μm以下的Ti-Ce复合氧化物,从而能够大量产生微空穴。
另外,Ti-Ce复合氧化物通常不是确切的圆形形状,而是无定形的形态。在实施例中,计算无定形的Ti-Ce复合氧化物的面积(A),并形成与所述面积相同的面积的圆时,计算所述圆的直径(D)。
参照图5对此进行更具体的说明,首先,利用扫描电子显微镜(SEM)观察100mm2的面积,此时,利用成分组成设备(例如,能量色散型X射线分析EDS)测量或计算同时含有钛(Ti)和铈(Ce)的多个复合氧化物的面积(A)。并且,构成圆,以使与多个Ti-Ce复合氧化物分别具有相同的面积(A),并分别求出多个圆的直径(D)。之后,在多个圆的直径(D)中,将直径为7μm以上、30μm以下的圆的面积进行求和,并将该值设为F1。形成Ti-Ce复合氧化物,以使所述F1除以多个复合氧化物的面积之和(F2)的值(F1/F2)成为0.7~0.9。也就是说,在钢板的100mm2面积上形成的总Ti-Ce复合氧化物中,使直径为7μm以上、30μm以下的Ti-Ce复合氧化物的生成比达到70%~90%(0.70~0.9)。
其中,具有7μm以上的直径的Ti-Ce复合氧化物的比率重要的原因在于,具有小于7μm的直径的Ti-Ce复合氧化物在冷轧时不会破碎,因此不会形成微空穴。此外,直径超过30μm的复合氧化物会产生黑线等黑带缺陷。因此,实施例中将直径为7μm以上、30μm以下的Ti-Ce复合氧化物的生成比设为0.70~0.9。
此外,使每1mm2钢板中的Ti-Ce复合氧化物数量达到200个以上。如果每1mm2中的Ti-Ce复合氧化物少于200个,则难以确保抗鳞爆性。
在二次精炼时投入钛(Ti)之前,将氧控制为0.01重量%至0.025重量%(100ppm~250ppm),由此能够实现Ti-Ce复合氧化物中直径为7μm以上、30μm以下的复合氧化物的生成比达到0.7~0.9。即,投入钛(Ti)之前氧浓度小于0.01重量%时,难以形成大量的Ti-Ce复合氧化物,尤其7μm以上、30μm以下的复合氧化物的生成比会小于0.7。因此,冷轧时破碎的复合氧化物少,导致微空穴数量少,由此在涂覆釉料时无法防止鳞爆缺陷的产生,或其效果不明显。另一方面,投入钛(Ti)之前氧浓度超过0.025重量%时,在制造板坯时会堵塞喷嘴,板坯上会产生黑线等黑带缺陷。
因此,在本发明的实施例中,在二次精炼时,投入钛(Ti)之前将氧控制为0.01重量%至0.025重量%(100ppm~250ppm),从而使直径为7μm以上、30μm以下的Ti-Ce复合氧化物的生成比(F1/F2)达到0.70~0.9,由此形成大量的微空穴。
由此形成Ti-Ce复合氧化物的钢水从真空脱气设备出钢并移动至连续铸造设备中,从而制造成板坯。之后,板坯经过热轧和冷轧制造成钢板,在冷轧时直径为7μm以上的Ti-Ce复合氧化物被破碎,从而在复合氧化物与基体钢板的界面上形成微空穴。由此,在钢板表面上涂覆釉料时,钢板内的氢以氢气形式移动至钢板表面的过程中,被捕获在微空穴中,从而无法移动至表面,因此防止了诸如鳞爆的表面缺陷的产生。
将制造的板坯装入约1250℃的加热炉中保持一小时,然后进行热轧(S500)。此时,热精轧温度优选为900℃以下。
之后,在550℃以上的温度下对经过热轧的板坯进行收卷,即,对钢板进行收卷。其理由在于,收卷温度为低于550℃的低温时,热轧晶粒小,导致成型性降低。
接着,对经过收卷的钢板进行冷轧。对钢板进行冷轧时,钢板中形成的Ti-Ce复合氧化物被破碎,从而在基体钢板与Ti-Ce复合氧化物界面上形成三维微空穴。
由此,当基体钢板与Ti-Ce复合氧化物界面上形成微空穴时,微空穴捕获固溶于钢板中的氢,从而能够防止由氢引起的诸如鳞爆等表面缺陷的产生。即,将搪瓷用钢板加热至800℃以上并在表面上涂覆釉料时,固溶于钢板内的氢溶解,然后将钢板冷却至常温时,氢气会移动至钢板的表面。此时,氢气在移动过程中被捕获(trap)到微空穴中,由此防止表面上的由氢气引起的鳞爆表面缺陷的产生。
完成对钢板的冷轧后,以800℃以上的温度对钢板进行20秒以上的连续退火(S700)。另外,当退火温度低于800℃或者退火时间少于20秒时,没有完成再结晶,从而无法确保延展性和成型性。
下面,对本发明的实施例的钢板中的成分元素的限定理由和钢板的制造方法进行说明。
经过一次精炼和二次精炼,使碳(C)含量达到0重量%以上、0.003重量%以下。当碳(C)超过0.003重量%时,钢中的固溶碳的含量多,会成为作为后续操作的退火过程中阻碍集合组织发达的因素,并且降低成型性,产生时效现象。并且,生产后经过长时间以后进行加工时,产生表面缺陷(拉伸变形(Stretcher Strain))的可能性高,因此,将碳(C)的上限值控制为0.003重量%以下。
锰(Mn)与钢水中的溶解氧结合形成Mn氧化物。此外,锰是为了将钢中的固溶硫以硫化锰形式析出以防止红热脆性(Hot shortness)而添加。另外,以重量%计,当锰(Mn)含量小于0.2重量%时,产生红热脆性的可能性高,当锰(Mn)含量超过0.4重量%时,大幅降低成型性,从而在成型时产生缺陷。因此,包含0.2重量%至0.4重量%(0.2重量%以上、0.4重量%以下)的锰(Mn)。
硫(S)含量控制为0.02重量%以下。硫(S)通常为阻碍钢的物理性质的成分,当硫(S)含量超过0.02重量%时,延展性大幅降低,并且容易产生由硫(S)引起的红热脆性。此外,因硫(S)形成的硫化物与后续要说明的复合氧化物粘合形成,因此,会阻碍轧制后复合氧化物破碎而形成的微空穴(micro-void)的形成,或者堵塞所形成的微空穴,因此,尽可能减少S含量较为有效。
磷(P)含量控制为0.02重量%以下,其理由在于,磷(P)是阻碍钢的物理性质的元素,当磷(P)含量超过0.02重量%时,会大幅降低成型性。
钛(Ti)是确保成型性并形成本发明实施例的Ti-Ce复合氧化物(或者Ti-Ce复合夹杂物)的成分中的一种元素,包含0.01重量%至0.03重量%的钛(Ti)。另外,例如,当钛(Ti)含量小于0.01重量%时,会显著降低成型性,并且不会形成Ti-Ce复合氧化物,因此需要包含0.01重量%以上的钛(Ti)。此外,当钛(Ti)含量超过0.03重量%时,反而会因为钛(Ti)引起冷轧钢板的表面缺陷,因此将钛(Ti)含量控制为0.03重量%以下。
铈(Ce)是与钛(Ti)氧化物结合而形成Ti-Ce复合氧化物(或者Ti-Ce复合夹杂物),从而确保抗鳞爆性的成分,包含0.01重量%至0.03重量%的铈(Ce)。为了确保抗鳞爆性,优选包含0.01重量%以上的铈(Ce),当铈(Ce)含量超过0.03重量%时,铈(Ce)原子量重,为140.1,从而在连续铸造过程中会诱发喷嘴堵塞,因此,铈(Ce)的上限值限定为0.03重量%。
铝(Al)含量小于0.001重量%。其理由在于,铝的氧亲和力高,因此当铝(Al)含量超过0.001重量%时,形成Al-Ce复合氧化物,而不是形成Ti-Ce复合氧化物,从而具有在冷轧时用于捕获氢的微空穴(micro)量显著降低的问题。因此,铝(Al)含量限制为小于0.001重量%。
氮(N)含量限制为0.003重量%以下,当氮(N)含量超过0.003重量%时,会显著降低成型性,并且氮(N)与钛(Ti)结合而形成TiN,从而提高气泡缺陷的发生率。因此,氮(N)含量限制为0.003重量%。
具有如上所述的组成的本发明实施例的钢板中形成具有钛(Ti)和铈(Ce)浓度的Ti-Ce复合氧化物,从而在冷轧时,Ti-Ce复合氧化物破碎而形成微空穴。因此,钢板内的氢以氢气的形式移动至钢板表面的过程中,被捕获到微空穴中,从而无法移动至表面,因此防止诸如鳞爆的表面缺陷的产生。
下面,将说明本发明的一个实施例的钢板的制造方法。
首先,在转炉中对铁水进行一次精炼,去除磷(P)和碳(C),然后将转炉中的钢水出钢至真空脱气设备。接着,将钢水暴露在真空脱气设备的真空氛围下,使碳和氧进行反应而生成CO气体,由此进行脱碳和脱氧。之后,钢水中的氧浓度达到0.01重量%至0.025重量%(100ppm~250ppm)时,投入钛(Ti)。投入钛(Ti)后,钛(Ti)与钢水中的氧发生反应,从而生成TiOx等钛氧化物。之后,添加铈(Ce)后,氧亲和力高于钛(Ti)的铈(Ce)会还原钛(Ti)氧化物中的氧,并且铈(Ce)进入钛(Ti)氧化物中氧被还原的位置,由此大量形成Ti-Ce复合氧化物(参照图3)。
如此生成Ti-Ce复合氧化物后,在连续铸造设备中对真空脱气设备中的钢水进行铸造,从而制造板坯。所制造的板坯包含:C:0.003重量%以下、Mn:0.2~0.4重量%、Al:0.001重量%以下、P:0.02重量%以下、S:0.02重量%以下、Ti:0.01~0.03重量%、Ce:0.01~0.03重量%、N:0.003重量%以下、余量为Fe和其他不可避免的杂质。
并且,相对于形成在板坯中的多个Ti-Ce复合氧化物的面积之和(F2)的直径为7μm以上、30μm以下的Ti-Ce复合氧化物的面积之和(F1)的比(F1/F2)为0.7~0.9。
之后,在1250℃的加热炉中将板坯保持1小时后进行热轧。将在900℃温度下进行精轧的钢板,在650℃以上的温度下进行收卷。对经过收卷的热轧钢板进行酸洗处理来去除钢板表面的氧化膜,然后进行冷轧。冷轧时的压下率设为70%以上,例如设为75%,以使钢板的最终厚度成为0.8mm。
此时,钢板中形成的Ti-Ce复合氧化物破碎,在基体钢板与Ti-Ce复合氧化物界面上形成三维微空穴。完成冷轧的钢板在800℃以上的温度下进行连续退火。
表1为示出通过本发明实施例的方法制造的钢板和比较例的钢板的成分组成的表。参照表1,第1实施例至第5实施例的钢板包含:C:0.003重量%以下、Mn:0.2~0.4重量%、Al:0.001重量%以下、P:0.02重量%以下、S:0.02重量%以下、Ti:0.01~0.03重量%、Ce:0.01~0.03重量%、N:0.003重量%以下、余量为Fe和其他不可避免的杂质。第1比较例至第3比较例的钢板中的钛(Ti)超出了0.01重量%至0.03重量%的范围,铈(Ce)超出了0.01重量%至0.03重量%的范围。
[表1]
表2为示出实施例和比较例的钢板的Ti-Ce夹杂物的F1/F2、Ti-Ce夹杂物的数量(个/mm2)、是否产生气泡缺陷、产生鳞爆的数量(个/mm2)、搪瓷层粘附指数的表。
[表2]
其中,如上所述,Ti-Ce夹杂物的F1/F2是指在100mm2中相对于总Ti-Ce复合氧化物的面积之和(F2)的具有7μm以上、30μm以下的直径的Ti-Ce复合氧化物的面积之和(F1)的比(F1/F2)。并且,Ti-Ce复合氧化物数量(个/mm2)是指每1mm2的Ti-Ce复合氧化物的数量。
参照表2,第1实施例至第5实施例的钢板中没有产生鳞爆,并且形成在基体钢板表面上的搪瓷层的粘附指数优异。但是,第1比较例至第3比较例的钢板的表面上产生了鳞爆,并且相比于第1实施例至第5实施例,搪瓷层的粘附指数差。
第1比较例而言,由于铝(Al)含量高,从而复合氧化物的组成形成为Al2O3,含有Ce的复合氧化物少,几乎没有形成微空穴,导致氢吸附能力差,因此形成了150个以上的大量的鳞爆。此外,第2比较例和第3比较例而言,钛(Ti)和铈(Ce)含量低,导致Ti-Ce含量低,从而Ti-Ce复合氧化物中直径为7μm以上、30μm以下的Ti-Ce复合氧化物的生成比(F1/F2)小,即小于0.7(0.23~0.49),复合氧化物的数量也少,从而没有产生能够吸附氢的位点(site),即,没有产生微空穴,或者所产生的微空穴的数量非常少。因此,降低了氢吸附能力,从而钢板内产生了大量的鳞爆。
如上所述,根据本发明的实施例的钢板的制造方法,钢板内形成Ti-Ce复合氧化物,从而能够形成冷轧时可以吸附或捕获氢的微空穴。因此,将钢板加热至800℃以上的温度,并在表面涂覆釉料时,固溶于钢板中的氢在移动至表面的过程中,被捕获到微空穴中,从而无法移动至表面,因此,防止了鳞爆等表面缺陷的产生。即,能够减少或防止由氢引起的表面缺陷的产生。
Claims (12)
1.钢的制造方法,其为搪瓷用钢的制造方法,包括如下过程:
准备钢水;以及
在所述钢水中形成Ti-Ce复合氧化物。
2.根据权利要求1所述的钢的制造方法,其中,
准备所述钢水的过程包括:脱碳及脱氧过程,其中去除所述钢水中的碳(C)和氧(O),从而控制所述碳(C)和氧(O)含量;
形成所述Ti-Ce复合氧化物的过程包括如下过程:
在所述脱碳及脱氧过程后,在所述钢水中投入钛(Ti),从而形成钛(Ti)氧化物;以及
在所述钢水中投入铈(Ce),从而形成Ti-Ce复合氧化物。
3.根据权利要求2所述的钢的制造方法,其中,
所述钢水中的氧(O)控制为0.01重量%至0.025重量%时,投入包含所述钛(Ti)的原料。
4.根据权利要求2所述的钢的制造方法,其中,
准备钢水的过程包括如下过程:
第一精炼,向转炉中装入铁水,去除磷(P)和碳(C);和
第二精炼,将钢水从所述转炉出钢至真空脱气设备,在真空脱气设备中进行脱碳及脱氧。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的钢的制造方法,其包括如下过程:
使形成所述Ti-Ce复合氧化物的钢水凝固,从而铸造板坯;
对所述板坯进行热轧;以及
将经过热轧的所述板坯进行冷轧,从而制造包含微空穴的钢,所述微空穴是通过所述Ti-Ce复合氧化物的破碎而形成。
6.一种钢,其为搪瓷钢,包含Ti-Ce复合氧化物。
7.根据权利要求6所述的钢,其中,
所述钢水包含:C:0.003重量%以下、Mn:0.2~0.4重量%、Al:0.001重量%以下、P:0.02重量%以下、S:0.02重量%以下、Ti:0.01~0.03重量%、Ce:0.01~0.03重量%、N:0.003重量%以下、余量为Fe和其他不可避免的杂质。
8.根据权利要求7所述的钢,其中,
所述Ti-Ce复合氧化物包含不定形粒子。
9.根据权利要求8所述的钢,其中,
将不定形粒子的Ti-Ce复合氧化物转换成球形,并计算Ti-Ce复合氧化物的直径,
相对于100m2面积的所述板坯中形成的多个Ti-Ce复合氧化物的面积之和(F2)的所算出的直径为7μm以上、30μm以下的Ti-Ce复合氧化物的面积之和(F1)的比(F1/F2)为0.7~0.9。
10.根据权利要求9所述的钢,其中,
每1m2的Ti-Ce复合氧化物的数量为200个以上。
11.根据权利要求6~10中的任一项所述的钢,其中,
所述钢包括板坯。
12.根据权利要求11所述的钢,其中,
所述钢包括冷轧材,所述冷轧材是通过冷轧所述板坯而制造,
所述冷轧材包含微空穴,所述微空穴是通过所述Ti-Ce复合氧化物的破碎而形成。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000001746A (ja) * | 1998-06-18 | 2000-01-07 | Kawasaki Steel Corp | 表面性状の良好な深絞り用鋼板およびその製造方法 |
CN1704494A (zh) * | 2004-05-28 | 2005-12-07 | 宝山钢铁股份有限公司 | 具有优良抗鳞爆性和超深冲性的冷轧搪瓷钢及其制造方法 |
CN101082107A (zh) * | 2007-06-29 | 2007-12-05 | 武汉钢铁(集团)公司 | 超低碳冷轧深冲搪瓷钢及其生产方法 |
CN101356295A (zh) * | 2005-11-09 | 2009-01-28 | 新日本制铁株式会社 | 抗鳞爆性显著优异的连铸搪瓷用钢板及其制造方法 |
US20090211400A1 (en) * | 2006-05-31 | 2009-08-27 | Sinvent As | Grain Refiners for Steel-Manufacturing Methods and Use |
CN101535517A (zh) * | 2006-09-27 | 2009-09-16 | 新日本制铁株式会社 | 耐鳞爆性显著优良的搪瓷用钢板及其制造方法 |
CN104762566A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-07-08 | 李宏亮 | 一种热轧板材及其制备工艺 |
US20150275345A1 (en) * | 2012-11-06 | 2015-10-01 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Alloyed hot-dip galvanized steel sheet and method of manufacturing the same |
CN105518174A (zh) * | 2013-09-10 | 2016-04-20 | 新日铁住金株式会社 | 搪瓷用冷轧钢板和其制造方法以及搪瓷制品 |
-
2016
- 2016-12-05 KR KR1020160164438A patent/KR101853767B1/ko active IP Right Grant
-
2017
- 2017-12-05 CN CN201711264893.0A patent/CN108149144A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000001746A (ja) * | 1998-06-18 | 2000-01-07 | Kawasaki Steel Corp | 表面性状の良好な深絞り用鋼板およびその製造方法 |
CN1704494A (zh) * | 2004-05-28 | 2005-12-07 | 宝山钢铁股份有限公司 | 具有优良抗鳞爆性和超深冲性的冷轧搪瓷钢及其制造方法 |
CN101356295A (zh) * | 2005-11-09 | 2009-01-28 | 新日本制铁株式会社 | 抗鳞爆性显著优异的连铸搪瓷用钢板及其制造方法 |
US20090211400A1 (en) * | 2006-05-31 | 2009-08-27 | Sinvent As | Grain Refiners for Steel-Manufacturing Methods and Use |
CN101535517A (zh) * | 2006-09-27 | 2009-09-16 | 新日本制铁株式会社 | 耐鳞爆性显著优良的搪瓷用钢板及其制造方法 |
CN101082107A (zh) * | 2007-06-29 | 2007-12-05 | 武汉钢铁(集团)公司 | 超低碳冷轧深冲搪瓷钢及其生产方法 |
US20150275345A1 (en) * | 2012-11-06 | 2015-10-01 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Alloyed hot-dip galvanized steel sheet and method of manufacturing the same |
CN105518174A (zh) * | 2013-09-10 | 2016-04-20 | 新日铁住金株式会社 | 搪瓷用冷轧钢板和其制造方法以及搪瓷制品 |
CN104762566A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-07-08 | 李宏亮 | 一种热轧板材及其制备工艺 |
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Publication number | Publication date |
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