CN111549285B - 一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板,化学成分质量分数为C:0.004%~0.009%,Si≤0.02%,Mn:0.30%~0.50%,P≤0.012%,S≤0.010%,Als:0.02%~0.08%,Ti:0.01%~0.03%,Cr:0.07%~0.15%,N≤0.004%,其余为Fe和不可避免的杂质。本发明还公开了制备方法:冶炼、连铸、热轧、冷轧、连续退火、平整、电镀;所述退火均热温度为680℃~750℃,退火均热时间为20s~60s。该超低碳镀锡板具有良好的冲压加工性能:硬度等级为T‑2,平均杯突值≥9.1mm,各向同性Δr<0.3;且耐蚀性好:酸浸时滞值(PL)≤1秒。
Description
技术领域
本发明涉及钢材制备技术领域,特别涉及一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板及其制备方法。
背景技术
用于食品罐的镀锡板产品要求平面各向同性和耐腐蚀优良,食品罐用镀锡板材质要求具有高纯净度、高延展性、高表面质量、低Δr值,加工成形及焊接时不产生开裂。各向同性、耐蚀性、焊接性是食品罐用镀锡板最重要的性能。影响镀锡板各向同性、耐蚀性、焊接性的因素有很多,如原板成分、冷轧压下率、再结晶退火工艺、电镀前原板表面清洁度、电镀工艺及软熔工艺等。冷轧镀锡原板的退火方式有两种,即罩式炉退火(BA)、连续退火(CA)。
授权公告号为CN101892418B的专利公开了一种耐腐蚀软质冷轧镀锡板及其生产方法,该镀锡板的化学成分重量百分比为:C:0.01~0.04、Si≤0.02、Mn:0.10~0.40、P≤0.01、S≤0.012、Sn≤0.011、As≤0.01、solAl:0.005~0.050、N≤0.004,其余为Fe及不可避免的杂质。其生产方法包括铁水脱硫、脱磷、转炉冶炼、RH真空处理、连铸、热连轧、酸洗、冷轧、电解脱脂、全氢炉罩式(BA)退火、平整、电镀锡等步骤。该对比文件是全氢炉罩式(BA)退火方式生产的低碳镀锡板,性能均匀性差,耐腐蚀性等较差,且低碳钢镀锡板制罐时易出现拉伸应变纹痕现象,影响用户制罐成材率。
公开号为CN102912227A的专利申请公开了一种软质镀锡原钢板及其制造方法,该钢板的化学组成:C:0.0001~0.010%,Si≤0.02%,Mn:0.10~0.60%,P≤0.02%,S≤0.02%,Al≤0.02%,N≤0.002%,O≤0.005%,还含有Nb:0.005~0.05%和/或Ti:0.005~0.07%,余为Fe。其工艺流程为:铁水预处理-转炉冶炼-炉外精炼-保护浇铸-热轧-酸洗冷轧-退火-检查-包装;转炉冶炼时控制钢水终点氧活度为0.02~0.06%;炉外精炼过程中对钢水进行真空处理,精确控制C、Mn等合金元素含量,减少钢水中的氧、氮等气体含量。该对比文件是用连续退火方式生产的含Ti或Nb超低碳镀锡板,硬度较好,但未涉及耐蚀性、冲压加工性能也有待提高。
因此,如何制备一种具有良好的冲压加工性能,同时耐蚀性好的冷轧镀锡板,成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明目的是提供一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板及其制备方法,具有良好的冲压加工性能:硬度值(HR30Tm)为53±4,硬度等级为T-2,平均杯突值≥9.1mm,各向同性Δr<0.3;且耐蚀性好:酸浸时滞值(PL)≤1秒。
为了实现上述目的,本发明提供一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板,所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的化学成分按质量分数计为:C:0.004%~0.009%、Si≤0.02%、Mn:0.30%~0.50%、P≤0.012%、S≤0.010%、Als:0.02%~0.08%、Ti:0.01%~0.03%、Cr:0.07%~0.15%、N≤0.004%,其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步地,所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的内部微观组织为铁素体+渗碳体。
更进一步地,所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的内部微观组织按体积百分数计,包括:95%~99%铁素体+1%~5%游离渗碳体。
进一步地,所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的铁素体晶粒度达到8.5级~11.0级。
本发明还提供了所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的制备方法,所述制备方法包括:
采用所述的具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的化学成分冶炼,获得钢水;
将所述钢水进行精炼、连铸,获得连铸板坯;
将所述连铸板坯经热连轧,获得热轧板;
将所述热轧板经酸洗和冷轧,获得冷硬卷;所述冷轧总压下率控制在78%~91%;
将所述冷硬卷经连续退火,获得退火钢板;所述连续退火时,退火均热温度为680℃~750℃,退火均热时间为20s~60s;
将所述退火钢板进行平整,获得带钢;
将所述带钢经电镀锡,获得具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板。
进一步地,所述电镀锡时将软熔温度控制在250℃~280℃。
进一步地,所述将所述钢水经精炼、连铸,获得连铸板坯,包括:
将所述钢水精炼,控制出站时钢水温度为1580℃~1620℃,后进行连铸,获得连铸板坯。
进一步地,所述热连轧时,出炉温度控制在1170℃~1230℃,粗轧出口温度控制在1050℃~1090℃,终轧温度控制在900℃~940℃,卷取温度控制在680℃~720℃。
进一步地,所述冷轧总压下率控制在78%~91%。
进一步地,所述退火钢板的再结晶晶粒度为8.5级~11.0级。
进一步地,所述平整时,将平整总延伸率控制在0.6%~1.0%。
本发明实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本发明提供的一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板,为保证具有良好的冲压加工性能,同时满足耐蚀性的需求将C元素含量限定在0.004%~0.009%,将钢中Ti元素含量限定在0.01%~0.03%,将Cr含量限定在0.07%~0.15%,并合理添加其他元素,各元素协同配合,具体地:Ti的作用是细化晶粒,在提高钢强度的同时,改善钢的韧性;在高温下,Ti与N或O生成TiN或Ti2O3微粒子,细化奥氏体晶粒并作为先共析α-Fe的形核核心。此外,Ti与N或C结合生成稳定化合物TiC或TiN,而使溶质组元从固溶体中退出来,有效地抑制了“柯氏气团”的产生,从而有效地防止电镀锡板加工时折皱的产生;同时将Cr控制在0.07%~0.15%,Cr和Mn与Fe的化学性质和原子半径相近,形成置换固溶体,造成点阵畸变小,而对韧性的损害也小,适当增加Cr含量,在提高强度的同时,还可以提高韧性,此外,Cr在金属表面易形成氧化物增加钢的耐蚀性,Ti+Cr协同增加镀锌板冲压加工性能。本申请克服了一般超低碳镀锡原板易生锈的问题,与一般超低碳镀锡板相比,添加Ti+Cr超低碳镀锡板更适合制作耐蚀冲压罐,具有良好的冲压加工性能同时耐蚀性好;最后制备得到的具有优良耐蚀性,且具有良好的冲压加工性能的超低碳镀锡板:硬度值(HR30Tm)为53±4,硬度等级为T-2,平均杯突值≥9.1mm,各向同性Δr<0.3;且耐蚀性好:酸浸时滞值(PL)≤1秒。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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它的附图。
图1为本发明实施例1制得的具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的金相组织图;
图2为本发明实施例提供的具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的制备方法的流程图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例,具体阐述本发明,本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解,这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明,而非限制本发明。
在整个说明书中,除非另有特别说明,本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此,除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾,本说明书优先。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买获得或者可通过现有方法获得。
本发明实施例提供的技术方案为一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板,总体思路如下:
作为一种典型的实施方式,本发明实施例提供一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板,所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的化学成分质量分数为:C:0.004%~0.009%,Si≤0.02%,Mn:0.30%~0.50%,P≤0.012%,S≤0.010%,Als:0.02%~0.08%,Ti:0.01%~0.03%,Cr:0.07%~0.15%,N≤0.004%,其余为Fe和不可避免的杂质。
在本发明化学成分设计中控制原理如下:
C:0.004%~0.009%,C是最有效的固溶强化元素,随着C含量的增加,原料钢将会逐渐变硬,同时其冷加工性能(冲压、拉拔)和焊接性能也会变差。由于渗碳体相对于基体为铁素体的碳钢而言是阴极。因此,当产品中C含量增加时,就增加了阴极数量及面积,相应地其腐蚀电流也增加了,导致了产品耐腐蚀性降低,酸浸时滞值(PL)增大。因此,为保证镀锡板的冲压加工性及耐腐蚀性,需要把C的重量百分含量控制在0.004-0.009%以内。
Si:≤0.02%,镀锡板中Si的含量越高,则Si被氧化生成的SiO2含量随之增高。而原料钢表面的SiO2含量越高,镀层的粘附性就越差。因此,为保证镀锡板的耐腐蚀性,需要把Si的重量百分含量控制在0.02%以下。
Mn:锰能强化铁素体,会固溶增加镀锡板的硬度,并且镀锡板中Mn的含量越高,酸浸时滞值就越大,镀锡板的耐腐蚀性也会下降。此外,钢中加入锰能防止在热加工时因硫引起钢的脆化,但随着镀锡板Mn的含量越高,其加工性能将逐渐下降。因此本发明将Mn的重量百分含量控制为0.30-0.50%。
P:磷容易发生偏析,并导致钢的耐腐蚀性能的降低,因此含量要求尽可能低,需要控制P的重量百分含量控制在0.012%以下。
S:在钢中S是有害杂质元素,S的含量越小钢的耐腐蚀性越好。因此控制S的重量百分含量在0.010%以下。
Als:0.02%~0.08%,向钢中加入的Al会形成酸溶铝(Als)和酸不溶铝,而Als包括固溶铝和AlN,弥散的AlN粒子能阻止奥氏体晶粒的长大,细化晶粒,从而有助于改善钢板的加工成型性。但对于铝镇静钢来说,随着Als的增加,钢中的Al2O3夹杂物数量增多,夹杂物尺寸也将变大,将导致镀锡板的耐蚀性能及镀层附着力变差,酸浸时滞值(PL)值越大;但为了保证钢水完全脱氧及连铸坯的表面质量,Als的重量百分应保证≥0.02%。因此本发明将Als含量控制在0.02%~0.08%以内。
Ti:0.01%~0.03%,钛是典型的微合金元素。Ti的作用是细化晶粒,在提高钢强度的同时,改善钢的韧性。在高温下,Ti与N或O生成TiN或Ti2O3微粒子,细化奥氏体晶粒并作为先共析α-Fe的形核核心。此外,Ti与N或C结合生成稳定化合物TiC或TiN,而使溶质组元从固溶体中退出来,有效地抑制了“柯氏气团”的产生,从而有效地防止电镀锡板加工时折皱的产生。如含Ti量过多时,将形成大的氮化钛质点,致使钢材变脆,从而使电镀锌板冲压加工性能变坏,并且增加生产成本;如含Ti量过少,其在钢中难以完全固定C、N元素,起不到防止加工折皱的作用。在冷轧超低碳钢中,一般认为Ti的加入量应不小于0.01%,综合上述因素,确定钢中Ti含量为0.01~0.03%。
Cr:0.07%~0.15%,Cr和Mn与Fe的化学性质和原子半径相近,形成置换固溶体,造成点阵畸变小,而对韧性的损害也小,适当增加Cr含量,在提高强度的同时,还可以提高韧性,此外,Cr在金属表面易形成氧化物增加钢的耐蚀性。如含Cr量过多时,致使钢材强度变高,从而使电镀锡板冲压加工性能变坏,并且增加生产成本,此外Cr含量高容易导致材料表面氧化膜较厚,致使镀锡层的镀层附着力下降;如含Cr量过少,其在钢表面难以形成氧化物,起不到增加耐蚀性的作用。综合上述因素,确定钢种Cr含量为0.07~0.15%。
N:氮与碳一样,也是固溶元素。随着钢中N含量的增加,将导致其冲压加工性能变坏,同时,固溶N是造成镀锡板成品时效的主要原因,特别是对于平整后的应变时效作用,氮的影响尤其大,因此要求N尽量低。对本发明镀锡板来说,钢中的N含量应控制在0.004%以下。
由上述内容可知,本发明提供的一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板,为保证具有良好的冲压加工性能,同时满足耐蚀性的需求将C元素含量限定在0.004%~0.009%,将钢中Ti元素含量限定在0.01%~0.03%,将Cr含量限定在0.07%~0.15%,并合理添加其他元素,各元素协同配合,具体地:
Ti的作用是细化晶粒,在提高钢强度的同时,改善钢的韧性;在高温下,Ti与N或O生成TiN或Ti2O3微粒子,细化奥氏体晶粒并作为先共析α-Fe的形核核心。此外,Ti与N或C结合生成稳定化合物TiC或TiN,而使溶质组元从固溶体中退出来,有效地抑制了“柯氏气团”的产生,从而有效地防止电镀锡板加工时折皱的产生;同时将Cr控制在0.07%~0.15%,Cr和Mn与Fe的化学性质和原子半径相近,形成置换固溶体,造成点阵畸变小,而对韧性的损害也小,适当增加Cr含量,在提高强度的同时,还可以提高韧性,此外,Cr在金属表面易形成氧化物增加钢的耐蚀性,Ti+Cr协同增加镀锌板冲压加工性能。本申请克服了一般超低碳镀锡原板易生锈的问题,与一般超低碳镀锡板相比,添加Ti+Cr超低碳镀锡板更适合制作耐蚀冲压罐,具有良好的冲压加工性能同时耐蚀性好;最后制备得到的具有优良耐蚀性,且具有良好的冲压加工性能的超低碳镀锡板:硬度值(HR30Tm)为53±4,硬度等级为T-2,平均杯突值≥9.1mm,各向同性Δr<0.3;且耐蚀性好:酸浸时滞值(PL)≤1秒。
优选地,所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的内部微观组织按体积百分数计,包括:95%~99%铁素体+1%~5%游离渗碳体。实验发现内部微观组织为95%~99%铁素体+1%~5%游离渗碳体的超低碳镀锡板具有良好的冲压加工性能同时耐蚀性好。
作为另一种典型的实施方式,本发明实施例还提供了所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的制备方法,如图2所示,所述制备方法包括:
S1、采用所述的具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的化学成分冶炼,获得钢水;
S2、将所述钢水进行精炼、连铸,获得连铸板坯;
S3、将所述连铸板坯经热连轧,获得热轧板;
S4、将所述热轧板经酸洗和冷轧,获得冷硬卷;所述冷轧总压下率控制在78%~91%;
S5、将所述冷硬卷经连续退火,获得退火钢板;所述连续退火时,退火均热温度为680℃~750℃,退火均热时间为20s~60s;
S6、将所述退火钢板进行平整,获得带钢;
S7、将所述带钢经电镀锡,获得具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板。
以下是主要工序的关键点:
炼钢:钢水经RH精炼真空脱气处理,并采用相应的控制夹杂物的措施,最后经常规连铸工艺生产连铸坯,然后进行热轧。
热轧:本发明方法在热轧工序采用热连轧轧制工艺,所述热轧时,出炉温度控制在1170℃~1230℃,粗轧出口温度控制在1050℃~1090℃,终轧温度控制在900℃~940℃,卷取温度控制在680℃~720℃。采用上述工艺的优点为生产的热轧基材性能均匀、表面质量优良。
酸洗和冷轧:采用酸轧联合机组,或者先酸洗,后进行冷连轧或者多次可逆冷轧。酸洗时根据机组酸洗能力,调整酸洗速度,保证酸洗效果。冷轧为五机架连轧时,总压下率控制在78%~91%。为保证本发明镀锡板具有优良的各向同性及深冲性能且厚度极薄(厚度为0.20-0.50mm),需对原材料钢进行大压下率轧制。因为变形量越大,晶粒的碎细程度越大,亚晶界的量便愈多,位错等晶体缺陷便愈多,组织的不稳定性便愈高,再结晶退火时晶粒长大的驱动力也越大。也就是说,冷轧压下率愈大,再结晶退火时的晶粒越易长大。再结晶晶粒越大,其晶粒度越小,钢的深冲性能就越好。综上所述,本发明镀锡板冷轧压下率控制在78%~91%范围。若总压下率小于78%无法保证成品厚度规格,若总压下率大于91%则冷轧生产轧制负荷增大,辊耗增加且轧硬材板形差,影响后续连退工序。
连续退火(CA):钢板经冷轧后,随着位错密度急剧升高,其强度及硬度也相应迅速增大。为使被冷轧拉长的晶粒通过再结晶,恢复塑性、降低硬度,获得稳定的组织和性能,冷轧后的钢卷需经连续退火炉进行再结晶退火,获得用户所需的力学性能及加工性能。对于连续退火来说,退火温度一般控制在680℃~750℃,退火时间控制在20s~60s,在此温度范围内,退火温度越高,退火时间越长,晶粒越大,晶粒度越小。但是,对于连续退火来说,随着退火温度的提高,钢带易发生折皱、瓢曲、断带,因此,退火温度也不能太高。
为使本发明原料钢的再结晶晶粒度达到8.5级~11.0级,根据本发明的软质镀锡板化学成分及成品硬度值53±4的要求,本发明软质镀锡板的退火温度控制在680℃~750℃,连续退火过程中的退时间控制在20s~60s。
双机平整:平整对冷轧带钢性能影响较大,随着平整变形量的加大,材料硬度和强度明显增加。本发明将平整总延伸率控制在0.6%~1.0%以内来满足材料硬度和强度设计要求。
电镀锡:电镀采用与普通镀锡板相同的电镀工艺即可生产。
通过上述内容可以看出,(1)在化学组分上,本申请克服了一般超低碳镀锡原板易生锈的问题,与一般超低碳镀锡板相比,添加Ti+Cr超低碳镀锡板更适合制作耐蚀冲压罐,具有良好的冲压加工性能同时耐蚀性好;(2)在制备方法上,退火均热温度为680℃~750℃,退火均热时间为20s~60s,再结晶晶粒度达到8.5级~11.0级,成形性能得以显著改善。最后制备得到的具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板具有良好的冲压加工性能:硬度值(HR30Tm)为53±4,硬度等级为T-2,平均杯突值≥9.1mm,各向同性Δr<0.3;且耐蚀性好:酸浸时滞值(PL)≤1秒。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请的一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板及其制备方法进行详细说明。
步骤1、实施例1-实施例5以及对比例1-7分别采用如表1所示的化学成分冶炼获得钢水;
表1各实施例和对比例的化学成分质量分数
C、 | Si% | Mn% | P% | S% | Alt% | Ti% | Cr% | N% | |
实施例1 | 0.004 | 0.010 | 0.40 | 0.011 | 0.008 | 0.03 | 0.020 | 0.10 | 0.0025 |
实施例2 | 0.006 | 0.020 | 0.50 | 0.010 | 0.006 | 0.02 | 0.010 | 0.07 | 0.0035 |
实施例3 | 0.009 | 0.010 | 0.35 | 0.012 | 0.010 | 0.06 | 0.030 | 0.09 | 0.0038 |
实施例4 | 0.008 | 0.013 | 0.30 | 0.009 | 0.007 | 0.08 | 0.018 | 0.15 | 0.0029 |
实施例5 | 0.005 | 0.018 | 0.45 | 0.008 | 0.006 | 0.05 | 0.025 | 0.12 | 0.0032 |
对比例1 | 0.004 | 0.010 | 0.40 | 0.011 | 0.008 | 0.03 | 0.020 | 0.10 | 0.0025 |
对比例2 | <u>0.012</u> | 0.010 | 0.40 | 0.011 | 0.008 | 0.03 | 0.020 | 0.10 | 0.0025 |
对比例3 | <u>0.002</u> | 0.010 | 0.40 | 0.011 | 0.008 | 0.03 | 0.020 | 0.10 | 0.0025 |
对比例4 | 0.004 | 0.010 | 0.40 | 0.011 | 0.008 | 0.03 | <u>0.050</u> | 0.10 | 0.0025 |
对比例5 | 0.004 | 0.010 | 0.40 | 0.011 | 0.008 | 0.03 | <u>0.005</u> | 0.10 | 0.0025 |
对比例6 | 0.004 | 0.010 | 0.40 | 0.011 | 0.008 | 0.03 | 0.020 | <u>0.02</u> | 0.0025 |
对比例7 | 0.004 | 0.010 | 0.40 | 0.011 | 0.008 | 0.03 | 0.020 | <u>0.20</u> | 0.0025 |
步骤2:将所述钢水经精炼,控制出站时钢水温度为1580℃~1620℃,后进行连铸,获得连铸板坯;
步骤3:将所述连铸板坯经热轧,获得热轧板;所述热轧时,出炉温度,粗轧出口温度,终轧温度,卷取温度具体设置如表2所示。
表2实施例及对比例热轧关键工艺参数
步骤4、将所述热轧板经酸洗和冷轧,获得冷硬卷;所述冷轧时各组别的总压下率如表3所示。
步骤5、将所述冷硬卷经连续退火、平整,获得带钢;各组别的退火均热温度、退火均热时间、平整延伸率如表3所示。
步骤6、将所述带钢经电镀锡,获得具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板。
表3实施例及对比例冷轧关键工艺参数
冷轧压下率(%) | 退火均热温度(℃) | 均热时间(s) | 平整延伸率(%) | |
实施例1 | 91 | 750 | 45 | 0.8 |
实施例2 | 85 | 700 | 50 | 0.6 |
实施例3 | 78 | 680 | 60 | 1.0 |
实施例4 | 89 | 710 | 60 | 0.9 |
实施例5 | 87 | 730 | 40 | 0.8 |
对比例1 | 89 | 670 | 45 | 0.8 |
对比例2 | 78 | 680 | 60 | 1.0 |
对比例3 | 91 | 750 | 45 | 0.8 |
对比例4 | 91 | 750 | 45 | 0.8 |
对比例5 | 91 | 750 | 45 | 0.8 |
对比例6 | 91 | 750 | 45 | 0.8 |
对比例7 | 91 | 750 | 45 | 0.8 |
实施例1-5以及对比例1-7获得的冷轧镀锡板的性能参数如表4所示。
表4-各组别冷轧镀锡板的性能参数
由表4的数据可知:
杯突试验是检测金属材料能否不发生断裂而顺利成形的方法。杯突试验是模拟胀形工艺,所以杯突值可作为材料的胀形成形性能指标。杯突值越大,胀形成形性能越好。
酸浸时浸滞值就是将镀锡原版浸于盐酸中,如果钢基表面比较纯净,很少含有杂质,则氢气析出的速率是相同的;反之钢基表面不干净,所含的杂质数量不同,当酸作用时,氢气析出的速率逐渐增大,达到一固定值,而达到这一固定值所需的时间成为酸浸时滞值。酸浸时浸滞值代表镀锡钢板耐蚀性能。
对比例1采用不同的退火工艺,其余条件大体上同实施例1,但对比例1制备得到的镀锡板的存在硬度值超出T-2的范围,不适合制作冲压罐的缺点。
对比例2中C元素达到0.012%,其他成分含量和工艺参数均大体上同实施例3,但对比例2制备得到的镀锡板断裂延伸率只有32%,且杯突值只有8.0mm,平面各向异性指数Δr达到0.5,说明材料的冲压加工性能差,不适合制作冲压罐,此外酸浸时滞值PL(s)达到了2.5秒,说明镀锡基材耐蚀性较差。
对比例3中C元素达到0.002%,其他成分含量和工艺参数均大体上同实施例1,存在硬度值低的缺点,达不到T2硬度值范围,生产的材料太软。
对比例4中Ti元素为0.05%,其他成分含量和工艺参数均大体上同实施例1,但对比例4制备得到的镀锡板存在硬度值偏高的缺点,超出T2硬度值范围,生产的材料太硬,材料综合成形性能较差。
对比例5中Ti元素为0.005%,其他成分含量和工艺参数均大体上同实施例1,对比例5制备得到的镀锡板存在硬度值低的缺点,达不到T2硬度值范围,生产的材料太软,平面各向异性指数Δr达到0.4,说明材料的各向同性性能较差,不适合制作冲压罐。
对比例6中Cr元素为0.02%,其他成分含量和工艺参数均大体上同实施例1,但对比例6制备得到的镀锡板存在硬度值低的缺点,达不到T2硬度值范围,生产的材料太软。此外酸浸时滞值PL(s)达到了2秒,说明其镀锡基材耐蚀性较差。
对比例7中Cr元素为0.2%,其他成分含量和工艺参数均大体上同实施例1,对比例7制备得到的镀锡板由于Cr含量高容易导致材料表面氧化膜较厚,致使镀锡层的镀层附着力下降;此外,由于Cr含量高还会导致材料硬度值偏高,超出T2硬度值范围,生产的材料太硬,不适合制作冲压罐。
本发明实施例1-5最后制备得到的具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板,具有良耐蚀性镀锡板,厚度为0.20~0.50mm,冷轧变形量控制在78~91%,硬度等级为T-2,硬度值(HR30Tm)为53±4,抗拉强度≥290MPa,延伸率≥40%,平均杯突值≥9.1mm,酸浸时滞值(PL)≤1秒。
附图1的具体说明:
图1为本发明实施例1制得的具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的金相组织图;由图1可知,本发明的具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的微观组织按体积百分数计,包括:95%~99%铁素体+1%~5%游离渗碳体;晶粒度为8.5级~11级。
综上所知,本发明实施例提供的一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板及其制备方法,(1)在化学组分上,本申请克服了一般超低碳镀锡原板易生锈的问题,与一般超低碳镀锡板相比,添加Ti+Cr超低碳镀锡板更适合制作耐蚀冲压罐,具有良好的冲压加工性能同时耐蚀性好;(2)在制备方法上退火均热温度为680℃~750℃,退火均热时间为20s~60s,再结晶晶粒度达到8.5级~11.0级,成形性能得以显著改善。最后制备得到的具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板具有良好的冲压加工性能:硬度值(HR30Tm)为53±4,硬度等级为T-2,平均杯突值≥9.1mm,各向同性Δr<0.3;且耐蚀性好:酸浸时滞值(PL)≤1秒。
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。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板,其特征在于,所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的化学成分按质量分数计为:C:0.004%~0.009%,Si≤0.02%,Mn:0.30%~0.50%,P≤0.012%,S≤0.010%,Als:0.02%~0.08%,Ti:0.01%~0.03%,Cr:0.07%~0.15%,N≤0.004%,其余为Fe和不可避免的杂质,所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的内部微观组织按体积百分数计,包括:95%~99%铁素体+1%~5%游离渗碳体,所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的铁素体晶粒度达到8.5级~11.0级、且硬度值HR30Tm为53±4,硬度等级为T-2,平均杯突值≥9.1mm,各向同性Δr<0.3;且耐蚀性好:酸浸时滞值PL≤1秒。
2.一种如权利要求1所述具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
采用权利要求1所述的具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的化学成分冶炼,获得钢水;
将所述钢水进行精炼和连铸,获得连铸板坯;
将所述连铸板坯经热连轧,获得热轧板;
将所述热轧板经酸洗和冷轧,获得冷硬卷;
将所述冷硬卷经连续退火,获得退火钢板;所述连续退火时,退火均热温度为680℃~750℃,退火均热时间为20s~60s;
将所述退火钢板进行平整,获得带钢;
将所述带钢经电镀锡,获得具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板。
3.根据权利要求2所述的一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的制备方法,其特征在于,所述电镀锡时将软熔温度控制在250℃~280℃。
4.根据权利要求2所述的一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的制备方法,其特征在于,所述将所述钢水经精炼和连铸,获得连铸板坯,包括:
将所述钢水精炼,控制出站时钢水温度为1580℃~1620℃,后进行连铸,获得连铸板坯。
5.根据权利要求2所述的一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的制备方法,其特征在于,所述热轧时,出炉温度控制在1170℃~1230℃,粗轧出口温度控制在1050℃~1090℃,终轧温度控制在900℃~940℃,卷取温度控制在680℃~720℃。
6.根据权利要求2所述的一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的制备方法,其特征在于,所述冷轧总压下率控制在78%~91%。
7.根据权利要求2所述的一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的制备方法,其特征在于,所述退火钢板的再结晶晶粒度为8.5级~11.0级。
8.根据权利要求2所述的一种具有优良耐蚀性的超低碳镀锡板的制备方法,其特征在于,所述平整时,将平整总延伸率控制在0.6%~1.0%。
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