CN112941418B - 一种冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法 - Google Patents

一种冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种冷轧搪瓷用高强钢，其特征在于，按质量百分比计，所述冷轧搪瓷用高强钢包含：C 0.005～0.03％，Si≤0.03％，Mn 0.2～0.5％，S≤0.006％，P≤0.012％，Alt≤0.05％，Nb 0.01～0.03％，Ti 0.05～0.20％，N 0.005～0.012％；其中，Ti≥3.42N+4C，余量为铁和不可避免的杂质。本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法中，通过控制各元素含量并对热轧、冷轧、退火和平整工艺进行控制，所获得的冷轧搪瓷用高强钢，不但具备较高的强度，还具备良好的抗针孔、抗鳞爆性能，能适用于双面静电涂搪工艺。

Description

一种冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法。
背景技术
搪瓷用钢由于其耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性以及色彩鲜映性等优点，广泛应用于轻工、家电、化工、建筑等行业。搪瓷用钢在生产中最大问题是容易出现“鳞爆”现象。“鳞爆”现象是一种复杂的现象，对其机理的研究和控制一直是技术上的重点和难点。一般认为，在高温烧成时，环境或瓷釉中的水分解为氢而溶解在钢中，冷却后，氢的溶解度会急剧下降而在钢板表面不断地积聚，从而产生较大的压力，冲破瓷釉表面，产生剥落。由于剥落物的形状类似鱼鳞，因而称为“鳞爆”现象。搪瓷用钢的生产过程中，通常在钢中“设置”一定数量的氢陷阱来“捕捉”氢。其中，晶界、位错、空穴、夹杂物和第二相粒子等都是良好的氢陷阱。
搪瓷用钢根据其涂搪工艺可以分为湿法搪瓷用钢和静电干粉搪瓷用钢。湿法搪瓷用钢的表面存在大量的气孔结构，而气孔可以为氢提供逃逸路径，从而能够缓解“鳞爆”现象的发生。在实际生产中，普通低碳钢板经过简单工艺控制即可以满足湿法搪瓷用钢的要求。而静电搪瓷用钢，特别是双面静电搪瓷用钢，其表面光洁致密，技术难度最高。在静电搪瓷用钢的生产中，由于镜面结构的致密性更容易发生“鳞爆”现象，钢中的C元素等杂质在高温下形成的气体导致的气孔须尽量避免。
目前，有关冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法的现有技术中，多数是在低碳钢中添加Cu、Nb、Ti等合金元素，并通过这些微合金元素的析出强化或固溶强化作用来提高钢的强度。另外，Nb、Ti等合金元素与钢中的C、N元素结合形成第二相的析出可以作为有效的氢陷阱，从而提高钢的抗鳞爆性能。然而，这类冷轧搪瓷用高强钢只能满足湿法搪瓷用钢的要求，无法达到静电搪瓷用钢的要求
因此，亟需一种冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法，以克服“鳞爆”现象，并具有良好的性能稳定性。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法。本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢在具有良好的屈服强度的同时，还具有良好的抗鳞爆性能稳定性，其TH值(抗搪瓷鳞爆敏感性)可达67.5min/mm2以上，针孔性能良好，能够满足双面静电搪瓷用钢的要求。
用于实现上述目的的技术方案如下：
在本发明的一个方面，提供一种冷轧搪瓷用高强钢，其中，按质量百分比计，所述冷轧搪瓷用高强钢包含：C 0.005～0.03％，Si≤0.03％，Mn 0.2～0.5％， S≤0.006％，P≤0.012％，Alt≤0.05％，Nb 0.01～0.03％，Ti 0.05～0.20％，N 0.005～0.012％；其中，Ti≥3.42N+4C，余量为铁和不可避免的杂质。其中，在公式Ti≥3.42N+4C中，Ti、N和C分别表示相应元素质量百分比的数值。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢中，按质量百分比计，所述冷轧搪瓷用高强钢包含：C 0.009～0.015％，Si≤0.015％，Mn 0.3～0.35％，S≤0.0045％，P≤0.012％，Alt≤0.05％，Nb 0.02～0.025％，Ti 0.05～0.15％，N 0.005～0.009％；其中，Ti≥3.42N+4C，余量为铁和不可避免的杂质。其中，在公式Ti≥3.42N+4C中，Ti、N和C分别表示相应元素质量百分比的数值。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢中，所述冷轧搪瓷用高强钢的复合型析出粒子包括：(NbTi)C和(NbTi)N析出粒子；
其中，所述(NbTi)C析出粒子的尺寸为3～20nm；(NbTi)N析出粒子的尺寸为30～250nm。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢中，所述冷轧搪瓷用高强钢的表面粗糙度Ra≥1.3μm。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢中，所述冷轧搪瓷用高强钢的TH值≥67.5min/mm2。
在本发明的另一个方面，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法包括以下步骤：
对铁水依次进行预处理、转炉冶炼、精炼、连铸，获得板坯；
对所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧，获得热轧板；
对所述热轧板进行层流冷却，后卷取，获得热轧卷；
对所述热轧卷依次进行酸洗、冷连轧，获得冷硬卷；
对所述冷硬卷依次进行退火、平整，得到所述冷轧搪瓷用高强钢；
其中，按质量百分比计，所述板坯包含：C 0.005～0.03％，Si≤0.03％，Mn 0.2～0.5％，S≤0.006％，P≤0.012％，Alt≤0.05％，Nb 0.01～0.03％，Ti 0.05～0.20％， N0.005～0.012％；其中，Ti≥3.42N+4C，余量为铁和不可避免的杂质；
在本发明的一些优选实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，按质量百分比计，所述板坯包含：C 0.009～0.015％，Si≤0.015％， Mn 0.3～0.35％，S≤0.006％，P≤0.012％，Alt≤0.05％，Nb 0.02～0.025％，Ti 0.05～0.15％，N 0.005～0.009％；其中，Ti≥3.42N+4C，余量为铁和不可避免的杂质。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述加热的过程中，加热温度为1200～1290℃，加热时间为180～300min。
在本发明的一些优选实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述加热的过程中，加热温度为1245～1265℃，加热时间为250～280 min。
在本发明的一些更优选实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述加热的过程中，加热温度为1255℃，加热时间为265min。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述粗轧的过程中，粗轧的开轧温度为1080～1140℃；
所述精轧的过程中，精轧的终轧温度为900～980℃；
所述卷取的过程中，卷取温度为580～720℃。
在本发明的一些优选实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述粗轧的过程中，粗轧的开轧温度为1100～1120℃；
所述精轧的过程中，精轧的终轧温度为940～965℃；
所述卷取的过程中，卷取温度为620～685℃。
在本发明的一些更优选实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述粗轧的过程中，粗轧的开轧温度为1110℃；
所述精轧的过程中，精轧的终轧温度为955℃；
所述卷取的过程中，卷取温度为645℃。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述冷连轧的过程中，冷连轧的总压下率为50～75％；
所述退火的过程中，采取连续退火，所述退火的温度为700～850℃，所述退火的时间为100～300秒。
在本发明的一些优选实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述冷连轧的过程中，冷连轧的总压下率为65～70％；
所述退火的过程中，采取连续退火，所述退火的温度为770～820℃，所述退火的时间为260～280秒。
在本发明的一些实施方式中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述平整的过程中，采用离线或在线方式；
其中，所述平整的辊面粗糙度≥2.5μm，所述平整延伸率为0.5～2.0。
本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢的成分体系设计思路主要体现在：
发明人通过大量研究认识到，提高钢强度必须以提高C元素含量为基础，但是过高的C元素含量会对静电搪瓷用高强钢的表面产生不利影响。冷轧搪瓷用高强钢中，特别是在静电冷轧搪瓷用高强钢中，需要严格控制钢中的C元素含量。具体而言，在搪烧的过程中，C元素氧化形成气泡，产生针孔缺陷，将损害搪瓷用钢的表面质量。C元素是提高钢强度的基础，其既可以通过固溶强化来直接强化基体，也可以通过与钢中的微合金元素形成第二相粒子来提高强度。而第二相粒子是重要的氢陷阱，能提高钢的抗鳞爆性能，恰当地控制C元素含量是关键所在。经过筛选，本发明提供的一些实施方案中，限定C元素含量为0.005～0.03％，并进一步优选为 0.009～0.015％。
Si元素作为脱氧剂，用于去除钢液中的氧。然而，Si元素是搪瓷钢中的有害元素，Si元素含量增加会显著降低搪瓷用钢的密着性，从而损害表面质量。经过筛选，本发明提供的一些实施方案中，限定Si≤0.03％，并进一步优选为Si≤0.015％。
Mn与S元素反应生成硫化锰，能消除S元素所带来的脆性。同时Mn 元素能提高钢的强度。恰当地控制Mn元素的含量非常关键。经过筛选，本发明提供的一些实施方案中，限定Mn 0.2～0.5％，并进一步优选为Mn 0.3～ 0.35％。
通常，S元素在钢中属于杂质元素，容易引起钢的脆性。另外，S容易与Mn、Ti反应生成粗大的第二相粒子，将消耗有效的合金元素而影响钢的强度。经过筛选，本发明提供的一些实施方案中，限定S≤0.006％，并进一步优选为S≤0.0045％。
P为杂质元素，其容易在晶界偏聚，从而会增加钢板脆性，并损害钢板的成形性。P元素在搪烧时还容易产生气泡和黑点，影响表面质量。经过筛选，本发明提供的一些实施方案中，限定P≤0.012％。
Alt是强脱氧剂，能够抑制其他氧化物的生成。Alt与氧反应生成氧化铝，而氧化铝的塑性差，大量的氧化铝夹杂物会损害钢板的加工性。经过筛选，本发明提供的一些实施方案中，限定Alt≤0.05％。
Nb是钢中有效的强化元素之一，其可以通过溶质拖曳的作用阻碍晶粒生长，产生细晶强化作用；此外，Nb还与钢中的C元素形成NbC析出粒子，在产生析出强化的同时，能提高冷轧搪瓷用高强钢的抗鳞爆性能。经过筛选，本发明提供的一些实施方案中，限定Nb0.01～0.03％，并进一步优选为Nb 0.02～0.025％。
对于常规钢种来说，N元素是作为残余元素在钢中存在的。N元素与N、 Nb可形成TiN、NbN粒子，能够细化晶粒、提高强度，并增加钢的抗鳞爆性能。增加N元素的含量可以增加钢的整体抗鳞爆性能。此外，含N元素的析出粒子的析出温度高，比较稳定，在对板坯进行加热时不会发生回溶，起到细化奥氏体晶粒的作用。而且，含N第二相在高温搪烧时不易分解，能够保持抗鳞爆性能的稳定性。本发明提供平衡优化试验，在一些实施方案中，限定N0.005～0.012％，并进一步优选为N 0.005～0.009％。
Ti元素的作用与Nb元素类似，是钢中有效的强化元素之一。Ti元素与钢中的C、N结合形成TiC、TiN析出粒子，从而在细化晶粒的同时能够产生析出强化的作用，是提高钢的抗鳞爆性能的重要元素。发明人认识到，恰当地控制Ti、N、C元素的含量非常关键。本发明提供平衡优化试验，在一些实施方案中，限定Ti 0.05～0.20％，并进一步优选为Ti 0.05～0.15％。更进一步地，为了取得良好的技术效果，本发明对Ti元素作了进一步的限定，需满足Ti≥3.42N+4C为最佳。这样能有效地控制钢中的自由碳，其中C元素被Ti元素完全固定住，减少针孔和气泡的缺陷，保持静电涂搪用钢的表面质量。
本发明所述的一个或多个技术实施方案，至少具有如下技术效果或优点：
(1)本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢中，存在大量的含Ti、Nb的N\C 析出物。这些析出物作为钢中的氢陷阱，既可以细化晶粒、又能够增加氢陷阱的数量，因此使得本发明提供的钢在具有较好的抗鳞爆性能的同时，还具有较高的强度。本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢的TH值能达到67.5min/mm 2以上，屈服强度可以达到300～500MPa，抗拉强度可以达到450～550MPa，具有良好的抗鳞爆性能稳定性，针孔性能良好，能够满足双面静电搪瓷用钢要求。
(2)本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法中，所产生的(NbTi) N高温析出粒子尺寸在30～250nm之间，在搪烧过程中比较稳定，不会导致搪烧后钢的抗鳞爆性能下降。
(3)本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法，通过对Ti、C、N 元素的协同控制，完全固定钢中的自由C，限制针孔的发生，保证冷轧搪瓷用高强钢的表面质量。
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示出了依据本发明实施例的冷轧搪瓷用高强钢的TH值测量曲线。
图2示出了依据本发明实施例的冷轧搪瓷用高强钢的第二相析出粒子照片。
图3示出了依据本发明实施例的冷轧搪瓷用高强钢的的静电涂搪后的结果照片。
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，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
在本发明的一些实施例中，提供一种冷轧搪瓷用高强钢，其中，按质量百分比计，所述冷轧搪瓷用高强钢包含：C 0.005～0.03％，Si≤0.03％，Mn 0.2～0.5％，S≤0.006％，P≤0.012％，Alt≤0.05％，Nb 0.01～0.03％，Ti 0.05～0.20％， N 0.005～0.012％；其中，Ti≥3.42N+4C，余量为铁和不可避免的杂质。其中，在公式Ti≥3.42N+4C中，Ti、N和C分别表示相应元素质量百分比的数值。
本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢中，通过对Ti、C、N元素的协同控制，完全固定钢中的自由C，限制针孔的发生，保证冷轧搪瓷用高强钢的表面质量。
在本发明的一些实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢中，按质量百分比计，所述冷轧搪瓷用高强钢包含：C 0.009～0.015％，Si≤0.015％，Mn 0.3～ 0.35％，S≤0.0045％，P≤0.012％，Alt≤0.05％，Nb 0.02～0.025％，Ti 0.05～0.15％， N 0.005～0.009％；其中，Ti≥3.42N+4C，余量为铁和不可避免的杂质。其中，在公式Ti≥3.42N+4C中，Ti、N和C分别表示相应元素质量百分比的数值。
本发明人针对发明目的，进一步优化冷轧搪瓷用高强钢的合金元素成分含量，从而更好地保证冷轧搪瓷用高强钢的表面质量，使得所得的钢在具有较好的抗鳞爆性能的同时，还具有较高的强度。此外，所产生的(NbTi)N高温析出粒子，在搪烧过程中比较稳定，不会导致搪烧后钢的抗鳞爆性能下降。
在本发明的一些实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢中，所述冷轧搪瓷用高强钢的复合型析出粒子包括：(NbTi)C和(NbTi)N析出粒子；
其中，所述(NbTi)C析出粒子的尺寸为3～20nm；(NbTi)N析出粒子的尺寸为30～250nm。
在本发明的一些实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢中，所述冷轧搪瓷用高强钢的表面粗糙度Ra≥1.3μm。
在本发明的一些实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢中，所述冷轧搪瓷用高强钢的TH值≥67.5min/mm2。
在本发明的另一个方面，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法包括以下步骤：
对铁水依次进行预处理、转炉冶炼、精炼、连铸，获得板坯；
对所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧，获得热轧板；
对所述热轧板进行层流冷却，后卷取，获得热轧卷；
对所述热轧卷依次进行酸洗、冷连轧，获得冷硬卷；
对所述冷硬卷依次进行退火、平整，得到所述冷轧搪瓷用高强钢；
其中，按质量百分比计，所述板坯包含：C 0.005～0.03％，Si≤0.03％，Mn 0.2～0.5％，S≤0.006％，P≤0.012％，Alt≤0.05％，Nb 0.01～0.03％，Ti 0.05～0.20％， N0.005～0.012％；其中，Ti≥3.42N+4C，余量为铁和不可避免的杂质；
在本发明的一些优选实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，按质量百分比计，所述板坯包含：C 0.009～0.015％，Si≤0.015％，Mn 0.3～0.35％，S≤0.006％，P≤0.012％，Alt≤0.05％，Nb 0.02～0.025％，Ti 0.05～0.15％，N 0.005～0.009％；其中，Ti≥3.42N+4C，余量为铁和不可避免的杂质。
本发明人针对发明目的，在限定了各合金元素成分含量的基础上，通过一系列工艺过程，从而能够使得本发明提供的钢在具有较好的抗鳞爆性能的同时，还具有较高的强度。
在本发明的一些实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述加热的过程中，加热温度为1200～1290℃，加热时间为180～300min。
本发明中，限定了加热温度为1200～1290℃，加热时间为180～300min，从而保证板坯的充分奥氏体化，使得板坯中的Ti和Nb的析出物充分溶解，以便在随后的轧制过程中重新析出来提高钢的强度。
在本发明的一些优选实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述加热的过程中，加热温度为1245～1265℃，加热时间为250～280 min。
本发明中，进一步限定了加热温度为1245～1265℃，加热时间为250～280 min，从而保证板坯的充分奥氏体化，使得板坯中的Ti和Nb的析出物充分溶解，以便在随后的轧制过程中重新析出来提高钢的强度，屈服强度可以达到 300～500MPa。
在本发明的一些更优选实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述加热的过程中，加热温度为1255℃，加热时间为265min。
发明人为了取得最优的技术效果，具体限定加热温度为1255℃，加热时间为265min，可实现钢的最佳强度。
在本发明的一些实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述粗轧的过程中，粗轧的开轧温度为1080～1140℃；
所述精轧的过程中，精轧的终轧温度为900～980℃；
所述卷取的过程中，卷取温度为580～720℃。
发明人限定了粗轧的开轧温度、精轧的终轧温度以及卷取温度这3个关键温度，调节最终产品的晶粒尺寸和性能，并保证第二相粒子的充分析出，保证冷轧搪瓷用高强钢的抗鳞爆性能。
在本发明的一些优选实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述粗轧的过程中，粗轧的开轧温度为1100～1120℃；
所述精轧的过程中，精轧的终轧温度为940～965℃；
所述卷取的过程中，卷取温度为620～685℃。
发明人进一步优选粗轧的开轧温度、精轧的终轧温度以及卷取温度，实现最终产品的更佳的晶粒尺寸和性能，实现更优的抗鳞爆性能。
在本发明的一些更优选实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述粗轧的过程中，粗轧的开轧温度为1110℃；
所述精轧的过程中，精轧的终轧温度为955℃；
所述卷取的过程中，卷取温度为645℃。
发明人具体限定了粗轧的开轧温度为1110℃、精轧的终轧温度为955℃、卷取温度为645℃，从而实现了第二相粒子细小弥散的控制，以获得较高的强度和抗鳞爆性能。
在本发明的一些实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述冷连轧的过程中，冷连轧的总压下率为50～75％；
本发明限定了冷连轧的总压下率为50～75％，可使钢中储存足够的畸变能，有利于织构发展，改善钢板的成形性能，改善伸长率；同时还降低再结晶温度，有利于退火后的再结晶，为获得细小均匀的等轴晶组织和良好的成形性能提供基础。
所述退火的过程中，采取连续退火，所述退火的温度为700～850℃，所述退火的时间为100～300秒。
在本发明的一些优选实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述冷连轧的过程中，冷连轧的总压下率为65～70％；
所述退火的过程中，采取连续退火，所述退火的温度为770～820℃，所述退火的时间为260～280秒。
本发明将退火温度限定为700～850℃，退火时间限定为100～300秒，保证完全再结晶和织构发展，从而实现了细小均匀的等轴晶组织和良好的成形性能，同时保持大量细小弥散的第二相粒子或得较高的强度和良好的抗鳞爆性能。
在本发明的一些实施例中，本发明所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法中，所述平整的过程中，采用离线或在线方式；
其中，所述平整的辊面粗糙度≥2.5μm，所述平整延伸率为0.5～2.0％。本发明中，限定了平整的辊面粗糙度≥2.5μm，平整的延伸率为0.5～2.0％，使得最终产品的粗糙表面结构对搪瓷的附着力优良，从而在静电喷搪时获得了良好的搪瓷附着力。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请所述的冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法进行详细说明。
实施例
以下实施例1～8采用本发明所述冷轧搪瓷用高强钢的制备方法来制备冷轧搪瓷用高强钢，包括：
一、对铁水依次进行预处理、转炉冶炼、精炼、连铸，获得板坯，按质量百分比计，所述板坯所包含的化学成分如表1所示；
二、对所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧，获得热轧板；
对所述热轧板进行层流冷却，后卷取，获得热轧卷；
对所述热轧卷依次进行酸洗、冷连轧，获得冷硬卷；
对所述冷硬卷依次进行退火、平整，得到所述冷轧搪瓷用高强钢；
具体包括：
(1)所述加热的过程中，加热温度为1200～1290℃，加热时间为180～300 min；优选的实施例中，加热温度为1245～1265℃，加热时间为250～280min；更优选的实施例中，加热温度为1255℃，加热时间为265min。
(2)所述粗轧的过程中，粗轧的开轧温度为1080～1140℃；所述精轧的过程中，精轧的终轧温度为900～980℃；所述卷取的过程中，卷取温度为 580～720℃；
优选的实施例中，粗轧的开轧温度为1100～1120℃；精轧的终轧温度为 940～965℃；卷取温度为620～685℃。
更优选的实施例中，粗轧的开轧温度为1110℃；精轧的终轧温度为955℃；卷取温度为645℃。
(3)所述冷连轧的过程中，冷连轧的总压下率为50～75％；所述退火的过程中，采取连续退火，所述退火的温度为700～850℃，所述退火的时间为 100～300秒。
优选的实施例中，冷连轧的总压下率为65～70％；所述退火的温度为 770～820℃，所述退火的时间为260～280秒。
(4)所述平整的过程中，采用离线或在线方式；所述平整的辊面粗糙度≥ 2.5μm，所述平整延伸率为0.5～2.0％。
上述具体工艺参数见表2和表3。
表1：本发明实施例1～8中板坯包含的化学成分(％)
序号 C(％) Si(％) Mn(％) S(％) P(％) Alt(％) Nb(％) Ti(％) N(％)
实施例1 0.03 0.01 0.2 0.006 0.012 0.016 0.02 0.15 0.006
实施例2 0.005 0.01 0.5 0.006 0.011 0.042 0.03 0.08 0.008
实施例3 0.015 0.01 0.3 0.005 0.010 0.034 0.01 0.10 0.01
实施例4 0.025 0.01 0.4 0.005 0.0010 0.037 0.015 0.16 0.012
实施例5 0.03 0.012 0.3 0.004 0.011 0.05 0.02 0.05 0.005
实施例6 0.012 0.015 0.35 0.0045 0.010 0.042 0.025 0.20 0.009
实施例7 0.015 0.03 0.4 0.003 0.012 0.034 0.03 0.14 0.01
实施例8 0.008 0.02 0.36 0.004 0.012 0.037 0.01 0.20 0.009
表2：本发明实施例1～8的制备工艺参数
序号 加热温度/℃ 加热时间/min 粗轧开轧温度/℃ 精轧终轧温度/℃ 卷取温度/℃
实施例1 1200 180 1080 900 650
实施例2 1230 200 1190 940 720
实施例3 1180 300 1120 940 630
实施例4 1240 190 1130 980 720
实施例5 1290 260 1115 965 580
实施例6 1245 200 1140 955 620
实施例7 1255 265 1100 955 645
实施例8 1265 250 1090 965 685
表3：本发明实施例1～8的制备工艺参数
Figure BDA0002939982340000131
Figure BDA0002939982340000141
图1示出了依据本发明实施例的冷轧搪瓷用高强钢的TH值测量曲线，说明本发明所述钢种具备良好的抗鳞爆敏感性；图2示出了依据本发明实施例的冷轧搪瓷用高强钢的第二相析出粒子照片，说明了大量弥散的第二相粒子是保证抗鳞爆性的基础；图3示出了依据本发明实施例的冷轧搪瓷用高强钢的的静电涂搪后的结果照片，说明本发明所述钢种在双面静电搪瓷之后表面光洁、无鳞爆发生，取得良好的效果。
对比例
以下对比例1～2中，制备方法包括：
一、对铁水依次进行预处理、转炉冶炼、精炼、连铸，获得板坯，按质量百分比计，所述板坯所包含的化学成分如表4所示；
二、对所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧，获得热轧板；
对所述热轧板进行层流冷却，后卷取，获得热轧卷；
对所述热轧卷依次进行酸洗、冷连轧，获得冷硬卷；
对所述冷硬卷依次进行退火、平整，得到所述冷轧搪瓷用高强钢；
具体工艺参数见表5。
表4：对比例1～2的钢板坯包含的化学成分(％)
Figure BDA0002939982340000142
Figure BDA0002939982340000151
表5：对比例1～2的制备工艺参数
Figure BDA0002939982340000152
表6：对比例1～2的制备工艺参数
Figure BDA0002939982340000153
对上述本发明实施例1～8得到的冷轧搪瓷用高强钢，以及对比例1～2制备得到的钢，分别在各钢板宽1/4处切取试样进行常规拉伸实验，同时进行氢渗透试样取样，并测量计算各钢板的TH值。TH值的测量，按照国标GB/T 29515-2013《搪瓷用冷轧钢板鳞爆敏感性试验氢渗透法》进行测量计算。
对上述本发明实施例1～8得到的冷轧搪瓷用高强钢，以及对比例1～2制备得到的钢，在各个钢板中取不同位置的5块样板在实验室进行小样搪瓷，涂搪方法为静电干粉搪瓷，观察鳞爆现象。
上述测试结果如表6所示：
表6：本发明实施例1～8和对比例1～2的TH值和搪瓷附着力
Figure BDA0002939982340000154
Figure BDA0002939982340000161
结合图1至图3，并通过本发明实施例1～8以及对比例1～2可以看出，本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法中，通过限定合金元素的成分及其含量，并配以相应的工艺参数，所得到的冷轧搪瓷用高强钢在具有较好的抗鳞爆性能的同时，还具有较高的强度，TH值能达到67.5min/mm2以上，屈服强度可以达到300～500MPa，抗拉强度可以达到450～550MPa。此外，本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢的针孔性能良好，能够满足双面静电搪瓷用钢要求，实现了良好的技术效果。
此外，通过本发明上述实施例，本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法还至少具有以下技术效果：
(1)本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法中，通过控制各元素含量并对热轧、冷轧、退火和平整工艺进行控制，所获得的冷轧搪瓷用高强钢，不但具备较高的强度，还具备良好的抗针孔、抗鳞爆性能，能适用于双面静电涂搪工艺。
(2)本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法中，所产生的(NbTi) N高温析出粒子，在搪烧过程中比较稳定，不会导致搪烧后钢的抗鳞爆性能下降。
(3)本发明提供的冷轧搪瓷用高强钢及其制备方法，通过对Ti、C、N元素的协同控制，完全固定钢中的自由C，限制针孔的发生，保证冷轧搪瓷用高强钢的表面质量。
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 (3)

1.一种冷轧搪瓷用高强钢，其特征在于，按质量百分比计，所述冷轧搪瓷用高强钢包含：C 0.005～0.03％，Si≤0.03％，Mn 0.2～0.5％，S≤0.006％，P≤0.012％，Alt≤0.05％，Nb 0.01～0.03％，Ti 0.05～0.20％，N 0.005～0.012％；其中，Ti≥3.42N+4C，余量为铁和不可避免的杂质；
所述冷轧搪瓷用高强钢的复合型析出粒子包括：(NbTi)C和(NbTi)N析出粒子；
其中，所述(NbTi)C析出粒子的尺寸为3～20nm；(NbTi)N析出粒子的尺寸为30～250nm；
所述冷轧搪瓷用高强钢的表面粗糙度Ra≥1.3μm；
所述冷轧搪瓷用高强钢的TH值≥67.5min/mm2。
2.根据权利要求1所述的冷轧搪瓷用高强钢，其特征在于，按质量百分比计，所述冷轧搪瓷用高强钢包含：C 0.009～0.015％，Si≤0.015％，Mn 0.3～0.35％，S≤0.0045％，P≤0.012％，Alt≤0.05％，Nb 0.02～0.025％，Ti 0.05～0.15％，N 0.005～0.009％；其中，Ti≥3.42N+4C，余量为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的冷轧搪瓷用高强钢的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
对铁水依次进行预处理、转炉冶炼、精炼、连铸，获得板坯；
对所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧，获得热轧板；
对所述热轧板进行层流冷却，后卷取，获得热轧卷；
对所述热轧卷依次进行酸洗、冷连轧，获得冷硬卷；
对所述冷硬卷依次进行退火、平整，得到所述冷轧搪瓷用高强钢；
所述加热的过程中，加热温度为1200～1290℃，加热时间为180～300min；
所述粗轧的过程中，粗轧的开轧温度为1080～1140℃；
所述精轧的过程中，精轧的终轧温度为900～980℃；
所述卷取的过程中，卷取温度为580～720℃；
所述冷连轧的过程中，冷连轧的总压下率为50～75％；
所述退火的过程中，采取连续退火，所述退火的温度为700～850℃，所述退火的时间为100～300秒；
所述平整的过程中，采用离线或在线方式；
其中，所述平整的辊面粗糙度≥2.5μm，所述平整延伸率为0.5～2.0％。
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