CN111455273A - 一种压缩机外壳用基板及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机外壳用基板及其生产方法，所述基板的化学成分及重量百分比为：C 0.03％～0.06％，Mn 0.15％～0.3％，N≤0.005％，P≤0.02％，S≤0.010％，Si≤0.03％，Als 0.02％～0.06％，B 0.0015％～0.0025％，S≤0.01％，余量为铁及不可避免的杂质，且B‑N×11/14＝0；通过炼钢、热轧、平整、酸洗工艺制备得到，本发明通过合理的成份设计、炼钢工艺路线、粗轧双道除鳞、热轧低温终轧、低温卷曲，经合适酸洗工艺与平整工艺处理后，得到了焊接性能和冲压性能良好的压缩机外壳用基板，其屈服强度为220～300MPa，抗拉强度在≥300MPa，延伸率A80≥45％。采用本发明方法，能够得到焊接性能、成型性能及成型后表面质量良好的压缩机外壳用基板，具有良好的市场潜力。

Description

一种压缩机外壳用基板及其生产方法

技术领域

本发明属于钢铁技术领域，具体涉及一种压缩机外壳用基板及其生产方法。

背景技术

压缩机外壳通常分为上底壳与下底壳，用热轧板经酸洗后直接冲压成型，压缩机外壳用基板要求具有良好的成型性能，良好的焊接性能及冲压后良好的表面质量。基板表面不能有氧化铁皮，否则易影响其冲压后的焊接性能，基板需具备一定的延伸率，否则易出现冲压开裂，基板组织要求均匀，以避免冲压后表面出现不同程度的细纹。

但是现有技术中并没有能够同时满足上述要求的压缩机外壳用基板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压缩机外壳用基板及其生产方法。本发明生产得到的压缩机外壳用基板具有良好的延伸性、成型性能，良好的焊接性能且冲压后的表面质量良好。

本发明采取的技术方案为：

一种压缩机外壳用基板，所述基板的化学成分及重量百分比为：C 0.03％～0.06％，Mn 0.15％～0.3％，N≤0.005％，P≤0.02％，S≤0.010％，Si≤0.03％，Als 0.02％～0.06％，B 0.0015％～0.0025％，S≤0.01％，余量为铁及不可避免的杂质，且B-N×11/14＝0。

所述压缩机外壳用基板的金相组织为铁素体+少量游离渗碳体+极少量珠光体，其中：铁素体占比≥98.75％，珠光体占比≤1.05％，游离渗碳体占比≤0.2％，晶粒度等级为8～11级。

所述压缩机外壳用基板的屈服强度为220～300MPa，抗拉强度在≥300MPa，延伸率A80≥45％。

本发明还提供了所述压缩机外壳用基的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：

炼钢工艺：铁水脱硫处理→转炉冶炼→吹氩→LF→RH炉精炼→连铸→精整→冷送；钢水经过LF精炼工序可以较好地将钢中夹杂物大小及数量控制在较低的水平，钢水经过RH真空工序可将C含量控制较好。

热轧工艺：加热→RT1粗轧→RT2粗轧→精轧→卷取；

平整工艺：热卷开卷→切头→平整→切尾→卷取；

酸洗工艺：上料→酸洗→漂洗→烘干→切边→涂油→卷取。

进一步地，所述热轧工艺中，加热至1200～1240℃进行粗轧。

进一步地，所述热轧工艺中，粗轧采用3+3模式，且RT1粗轧轧3道次，采用单双道次除鳞；RT2粗轧轧3道次，采用单双道次除鳞，RT2温度控制在995～1045℃。

所述热轧工艺中，终轧温度为850～900℃；对于厚度≤2.75mm的热轧板，终轧温度为860～900℃；对于厚度>2.75mm的热轧板，终轧温度为850～900℃.

所述热轧工艺中，卷取温度为

对于厚度≤2.75mm的热轧板，卷取温度为640～680℃；对于厚度>2.75mm的热轧板，卷取温度为620～660℃，使成品带钢获得较均匀的组织及较好的成形性能；卷取带头投入卷取夹送辊，穿带建张完成后打开夹送辊。

所述酸洗工艺中，酸洗温度70～85℃，漂洗温度50～65℃。采用推拉式6级酸洗，5级漂洗。

所述平整工艺中，平整机工作辊粗糙度≥3.0μm，优选为3.0～3.5μm，平整延伸率为1％。

本发明公开的压缩机外壳用基板的各成分作用及控制原因如下：

C：钢中的C大部分以Fe3C形式弥散分布在铁素体中存在，本发明控制C含量在0.03％～0.06％的范围内，这样可确保后道热轧轧制工艺温度控制的稳定性及对表面质量的控制，C含量低于0.03％，终轧温度低，精轧易在二相区轧制，很易产生混晶，C含量高于0.06％，增加了成品板的脆性，冲压后易出现切口不平。

Mn：Mn是一种非常弱的脱氧剂，在碳含量非常低、氧含量很高时，可以显示出脱氧作用，协助脱氧，提高他们的脱氧能力；锰可以提高钢的强度，适当的Mn是为了补充钢基强度，同时减少氧化物并抵消硫化铁的有害影响，有利于提高钢的深压成型性，本发明将Mn元素的含量控制在0.15％～0.3％的范围内，控制合适的Mn量，在热轧材料通过A₁相变点时冷却速度一定的条件下，Mn含量越高，由于钢卷头尾温降较快，相对钢卷中部来说析出不充分，因而钢卷长度方向性能容易产生不均匀。如果降低Mn的含量，热轧卷取后钢卷长度方向上渗碳体析出、长大相对均匀，因而长度方向上的性能不均匀程度将会减少，材料加工性就越好，但是为了防止热脆，Mn的含量亦不能太低。

Als：Al是铝镇定钢一种主要的脱氧剂，特别是低碳低硅成分体系下，一定含量的Als对钢中全氧的控制起到关键作用。钢中的Als还可以细化晶粒的作用。为了保证钢中的洁净度和得到一定范围组织晶粒度，本发明将钢中Als控制在0.02％～0.06％的范围内，当Als＜0.02％时，冶炼时钢水脱氧不彻底，导致钢中全氧升高；Als＞0.06％时，在冶炼浇注过程中发生二次氧化导致钢中Al₂O₃夹杂物含量增加，降低钢种洁净度。

B：B可降低热轧再结晶温度，提高淬透性，改善晶粒组织的均匀性，避免出现表面粗晶。B的加入量需要有一定的控制，添加太少效果不好，起不到低热轧再结晶温度，提高淬透性的作用，加入过多材料变硬，而且板坯容易产生角裂缺陷，恶化钢带表面质量，一般要求剩余B接近零最佳，即目标满足剩余B＝B-N×11/14＝0的要求。

Si：Si会劣化钢的深冲性能，且Si的含量较高将不利氧化铁皮去除，影响酸洗工序效果，因此，必须将硅含量控制在一定的范围；本发明中将Si含量控制为≤0.03％。

N、P、S：本发明中N、P、S是有害杂质元素，越低越好，本发明为了保证产品优良性能，S含量控制≤0.01％、P≤0.02％、N≤0.005％。

本发明从炼钢成份与热轧工艺设计上对压缩机外壳用基板的性能进行控制，炼钢成份关键点在于：一是通过加入一定量的B含量来达到降低再结晶温度与提高钢的淬透性从而改善内部组织均匀性的目的；二是通过控制一定的C含量以确保后道热轧轧制工艺温度控制的稳定性及表面质量的控制，C含量太低，终轧温度低，精轧易在二相区轧制，很易产生混晶，C含量太高，增加了成品板的脆性，冲压后易出现切口不平。热轧工艺设计关键点主要有：一是加热温度控制在≤1240℃，主要是控制板坯表面一次氧化铁皮生成量；二是控制粗轧除鳞工艺，采用单双道双向除鳞，以利于消除因单道除鳞而产生的山水画状氧化铁皮压入；三是控制终轧温度，厚度≤2.75mm终轧温度控制为

厚度>2.75mm终轧温度控制为

主要是确保在单相区轧制，降低轧制负荷，同时确保没有混晶组织；四是F1、F2之后的中压水除鳞时序与水压控制是消除带头氧化铁皮压入的关键工艺，通常采用带头咬入即开始投入可确保带头无氧化铁皮压入现象；五是卷取夹送辊正常夹送单边压力不允许超过30KN，且不允许带钢全程夹送，带头卷取建张后不允许夹送，以杜绝表面粗晶的风险。

本发明通过合理的成份设计、炼钢工艺路线、粗轧双道除鳞、热轧低温终轧、低温卷曲，经合适酸洗工艺与平整工艺处理后，得到了焊接性能和冲压性能良好的压缩机外壳用基板，其屈服强度为220～280MPa，抗拉强度在≥300MPa，延伸率A80≥45％。采用本发明方法，能够得到焊接性能、成型性能及成型后表面质量良好的压缩机外壳用基板，具有良好的市场潜力。

附图说明

图1为实施例1所得压缩机外壳用基板的显微组织图；

图2为实施例2所得压缩机外壳用基板的显微组织图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种压缩机外壳用基板，其化学成分及重量百分比如表1所示。

表1

C	Mn	S	P	Si	N	Als	B
									0.044	0.2118	0.0051	0.0144	0.0079	0.003	0.0367	0.0018	余量为Fe及不可避免的杂质

所述压缩机外壳用基板的生产方法包括以下步骤：

(1)铁水脱硫处理→转炉冶炼→吹氩→LF→RH炉精炼，得到表1所述成分的钢水，然后连铸板坯；

(2)热轧工序：将板坯加热至1200℃进行粗轧，粗轧采用3+3模式，且RT1粗轧轧3道次，采用单双道次除鳞；RT2粗轧轧3道次，采用单双道次除鳞，RT2温度控制在1025℃；终轧温度为877℃，冷却到643℃进行卷取。

(3)平整工序：将热轧坯进行平整，平整延伸率为1％；

(4)酸洗工序：将平整后的热卷进行酸洗，酸洗液中游离HCl浓度为：1#60g/L，2#100g/L，3#160g/L，4#180g/L。温度分别为：1#80℃，2#80℃，3#75℃，4#75℃；漂洗温度为55℃。

酸洗后成品的力学性能如表3所示，显微组织如图1所示。进行压缩机上、下底壳冲压试制，成型性良好，无冲压开裂现象，冲压后表面无拉伸纹，喷涂后表面质量合格，焊接性能符合要求。

实施例2

一种压缩机外壳用基板，其化学成分及重量百分比如表2所示。

表2

C	Mn	S	P	Si	N	Als	B
									0.0401	0.1843	0.0056	0.0148	0.0072	0.002	0.0218	0.0016	余量为Fe及不可避免的杂质

所述压缩机外壳用基板的生产方法包括以下步骤：

(1)铁水脱硫处理→转炉冶炼→吹氩→LF→RH炉精炼，得到表2所述成分的钢水，然后连铸板坯；

(2)热轧工序：将板坯加热至1204℃进行粗轧，粗轧采用3+3模式，且RT1粗轧轧3道次，采用单双道次除鳞；RT2粗轧轧3道次，采用单双道次除鳞，RT2温度控制在1035℃；终轧温度为880℃，冷却到641℃进行卷取。

(3)平整工序：将酸洗后的带钢进行平整，平整延伸率为1.0％；

(4)冷轧工序：将热轧坯进行酸洗，酸洗液中游离HCl浓度为：1#62.5g/L，2#105g/L，3#170g/L，4#190g/L。温度分别为：1#82℃，2#78.5℃，3#75℃，4#70℃。

酸洗后成品的力学性能如表3所示，显微组织如图2所示。进行压缩机上、下底壳冲压试制，成型性良好，无冲压开裂现象，冲压后表面无拉伸纹，喷涂后表面质量合格，焊接性能符合要求。

表3

	基板厚度(mm)	屈服强度(MPa)	抗拉强度(MPa)	延伸率A80(％)	晶粒度	n值	r值
								实施例1	3.0	244	319	47.5	10	0.95	0.19
实施例2	2.0	232	321	46.0	10.5	0.95	0.21

比较例1

一种压缩机外壳用基板，其化学成分及重量百分比以及工艺如表4所示，其规格为3.0mm。

表4

比较例2

一种压缩机外壳用基板，其化学成分及重量百分比以及工艺如表5所示，其规格为3.0mm。

表5

比较例3

一种压缩机外壳用基板，其化学成分及重量百分比以及工艺如表6所示，其规格为3.0mm。

表6

上述参照实施例对一种压缩机外壳用基板及其生产方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压缩机外壳用基板，其特征在于，所述基板的化学成分及重量百分比为：C0.03％～0.06％，Mn 0.15％～0.3％，N≤0.005％，P≤0.02％，S≤0.010％，Si≤0.03％，Als 0.02％～0.06％，B 0.0015％～0.0025％，S≤0.01％，余量为铁及不可避免的杂质，且B-N×11/14＝0。

2.根据权利要求1所述的压缩机外壳用基板，其特征在于，所述压缩机外壳用基板的金相组织为铁素体+少量游离渗碳体+极少量珠光体，其中，铁素体占比≥98.75％，珠光体占比≤1.05％，游离渗碳体占比≤0.2％；晶粒度等级为8～11级。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机外壳用基板，其特征在于，所述压缩机外壳用基板的屈服强度为220～300MPa，抗拉强度在≥300MPa，延伸率A80≥45％。

4.如权利要求1-3任意一项所述的压缩机外壳用基板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：

炼钢工艺：铁水脱硫处理→转炉冶炼→吹氩→LF→RH炉精炼→连铸→精整→冷送；

热轧工艺：加热→RT1粗轧→RT2粗轧→精轧→卷取；

平整工艺：热卷开卷→切头→平整→切尾→卷取；

酸洗工艺：上料→酸洗→漂洗→烘干→切边→涂油→卷取。

5.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述热轧工艺中，加热至1200～1240℃进行粗轧。

6.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述热轧工艺中，粗轧采用3+3模式，且RT1粗轧轧3道次，采用单双道次除鳞；RT2粗轧轧3道次，采用单双道次除鳞，RT2温度控制在995～1045℃。

7.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述热轧工艺中，终轧温度为850～900℃；对于厚度≤2.75mm的热轧板，终扎温度为860～900℃；对于厚度>2.75mm的热轧板，终扎温度为850～900℃。

8.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述热轧工艺中，卷取温度为620～680℃；对于厚度≤2.75mm的热轧板，卷取温度为640～680℃；对于厚度>2.75mm的热轧板，卷取温度为620～660℃；卷取带头投入卷取夹送辊，穿带建张完成后打开夹送辊。

9.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述酸洗工艺中，酸洗温度70～85℃，漂洗温度50～65℃。

10.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述平整工艺中，平整机工作辊粗糙度≥3.0μm，平整延伸率为1％。

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