CN114015925A - 抗鳞爆冷轧搪瓷钢生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及搪瓷钢生产技术领域;本发明所要解决的技术问题是提供一种使搪瓷钢具有良好抗鳞爆性能和成形性能的抗鳞爆冷轧搪瓷钢生产方法。抗鳞爆冷轧搪瓷钢生产方法,包括以下步骤:A.以重量百分比计,原料成分包括:C 0.003%~0.008%,Si≤0.03%,Mn 0.10%~0.20%,Ti 0.085~0.110%,P≤0.015%,S 0.025~0.040%,Als 0.010%~0.050%,N 0.002~0.008%,其余元素是Fe及不可避免的杂质;B.将上述原料进行冶炼并铸造成板坯;C.板坯经过加热、除磷、热轧和层流冷却后获得热轧卷;D.对热轧卷进行酸洗,酸洗后冷轧成钢带;E.将冷轧钢带进行连续退火后冷轧成搪瓷钢板。
Description
技术领域
本发明涉及搪瓷钢生产技术领域。
背景技术
搪瓷制品是采用融化烧结的方法将无机氧化物涂料(瓷釉质)涂熔到搪瓷钢基板表面制成的一种复合材料,具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、易洗涤、无毒和卫生清洁等特点,因此广泛用于制造家用生活器皿、卫生洁具、热水器内胆、化学反应罐和建筑饰面板等。搪瓷钢最易产生的质量问题为冲压开裂和搪瓷鳞爆,产生鳞爆主要是钢中没有足够的储氢陷阱,在超深冲搪瓷钢中,第二相粒子的数量是决定钢板抗鳞爆性能以及成形性能的关键因素。如果钢中碳、氮和硫等元素含量低,钢质纯净,钢板的成形性能好,但由于钢中没有足够的第二相粒子,钢板的抗鳞爆性能变差。反之,如果钢中的杂质元素含量高,那么钢板的成形性就差,达不到超深冲性能的要求。提高抗鳞爆性能和冲压性能是相互矛盾制约的,要解决这一对矛盾,实现良好的综合性能匹配,合理的成分设计和工艺控制才是关键。目前有关深冲搪瓷钢生产的代表性的专利有以下几项:
CN102251192A公开了一种冷轧热水器用搪瓷钢的生产方法,其成分C≤0.050%、Si≤0.10%、Mn≤~0.50%、P≤0.035%、S≤0.035%、Al 0.031~0.10%、N≤0.015%、O≥0.001%、 B 0.0003~0.020%,Cu 0.01~0.50%,还含有Nb 0.01~0.10%、V 0.01~0.10%、Ti 0.01%~ 0.15%,中的一种或两种以上;还含有Cr 0.01~0.10%、Ni 0.01~0.10%、Mo 0.01~0.10%中的一种或两种以上,其中总量控制在0.01~0.30%;其余为铁及不可避免的杂质。其工艺特点为热轧终轧温度为700~950℃,卷取温度为550~750℃;冷轧压下率为60%以上,连续退火或罩式退火,退火温度为650~900℃,保温时间为1分钟~20小时,这种搪瓷钢具有良好的成形性、抗鳞爆性、密着性和抗针孔缺陷,适用于制作家电部件、洁具、厨具和建筑装饰面板等。
CN100396808C公开了一种具有抗鳞爆性和超深冲性的冷轧搪瓷钢,由以下组分及重量百分比制成:C:≤0.0050%、Mn:0.10~0.30%、Si:≤0.030%、P:≤0.015%、S:0.010~0.050%、 Als:0.020~0.050%、N:0.004~0.015%,Ti=(4C+3.42N+1.5S)+(0.02~0.04%),余量为 Fe和其他不可避免的杂质。所述制造方法依次包括:冶炼、真空脱气处理、连铸、热轧、酸洗、冷轧、退火、精整,热连轧的加热温度为1100~1250℃,终轧温度为860~920℃,卷取温度为680~760℃,冷连轧的冷轧压下率为65%以上,采用罩式退火方式,退火炉为全氢气氛,氮气控制在不大于10%,退火温度为680~750℃。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使搪瓷钢具有良好抗鳞爆性能和成形性能的抗鳞爆冷轧搪瓷钢生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:抗鳞爆冷轧搪瓷钢生产方法,包括以下步骤:
A.以重量百分比计,原料成分包括:C 0.003%~0.008%,Si≤0.03%,Mn 0.10%~0.20%, Ti 0.085~0.110%,P≤0.015%,S 0.025~0.040%,Als 0.010%~0.050%,N 0.002~0.008%,其余元素是Fe及不可避免的杂质;
B.将上述原料进行冶炼并铸造成板坯;
C.板坯经过加热、除磷、热轧和层流冷却后获得热轧卷;
D.对热轧卷进行酸洗,酸洗后冷轧成钢带;
E.将冷轧钢带进行连续退火后冷轧成搪瓷钢板。
进一步的是,对于步骤C,热轧加热至1200℃~1240℃进行粗轧,热轧终轧温度范围为 910℃~950℃;精轧后采用前段冷却到720~780℃进行卷取。
进一步的是,对于步骤D,冷轧压下率为70~85%。
进一步的是,对于步骤E,退火温度为820~840℃,保温时间60~180s,缓冷终点温度 650~700℃,快冷终段点温度420~440℃,过时效段温度300~430℃,平整延伸率为0.4~ 0.6%。
本发明的有益效果是:本发明采用Ti-IF钢成分体系,通过热轧高温终轧、高温卷曲,以较大的冷轧压下率,退火后组织为铁素体,具有优良力学性能和抗鳞爆性能,其中屈服强度为150MPa左右,抗拉强度300MPa左右,伸长率(A80)为43%左右,r90值为2.7左右,n90值为0.23左右,欧标抗鳞爆敏感性TH值20min/mm2左右,搪瓷后时效30天无鳞爆。兼具优良的超深冲性能和抗鳞爆性能,具有良好的经济效益。
附图说明
图1是实施例一的显微组织图;
图2是实施例二的显微组织图。
具体实施方式
抗鳞爆冷轧搪瓷钢生产方法,适用于搪瓷钢卷的化学成分范围(以重量百分比计)为:C 0.003%~0.008%,Si≤0.03%,Mn 0.10%~0.20%,Ti 0.085~0.110%,P≤0.015%,S 0.025~ 0.040%,Als 0.010%~0.050%,N 0.002~0.008%,其余元素是Fe及不可避免的杂质。工艺路线为:铁水预处理→冶炼→真空脱气处理→连铸→热轧→酸轧→连续退火→平整→表面质量检查→涂油→卷取→成品,获得屈服强度110~200MPa、表面质量良好、成形性能和抗鳞爆性能优良的搪瓷钢板。
本发明选择冷轧基板化学成分及其范围的原因如下:碳:影响钢板性能的重要元素,碳含量降低,钢板的延伸率提高,n值和r值也提高。氮和硫:硫和氮的含量适当提高有利于与钢中的其他合金元素匹配,形成第二相粒子,提高储氢性能。钛:钛是强碳、氮和硫化物形成元素,加入过量的钛以固定钢中的碳、氮和硫等间隙原子。
本发明提供的冷轧搪瓷钢板的制备方法,具体工艺及原因如下:
(1)冶炼工序:根据上述所设计的化学成分进行冶炼,然后通过铸造成板坯;
(2)热轧工序:热轧加热至1200℃~1240℃进行粗轧,热轧终轧温度范围为910℃~ 950℃;精轧后采用前段冷却到720~780℃进行高温卷取,控制基体中的第二相粒子尺寸及分布;
(3)酸轧工序:将上述热轧卷经过酸洗后冷轧成为冷轧薄带钢,其中冷轧压下率为70~ 85%,大的压下率有利于提高退火后带钢的r值,提高钢板冲压性能,同时压下率提高,在析出相周围形成空隙增多,提高抗鳞爆性能;
(4)连续退火:冷硬基板经焊接和清洗后进入连续退火炉,在钢板的回复和再结晶温度区采用快速加热避免退火后晶粒粗化;从连退机组的设备要求和经济性考虑,优选温度为 820~840℃,保温时间60~180s;缓冷终点温度为650~700℃,通过缓慢的冷却速率控制钢中固溶碳含量和γ→α转变,充分发展{111}织构,保证带钢具有较高的r值;快冷段终点温度为420~440℃;过时效段温度为300~430℃;平整延伸率按带钢厚度范围设置为0.4%~0.6%,消除带钢的屈服点延伸。
综上所述,本发明采用Ti-IF钢成分体系,通过热轧高温终轧、高温卷曲,以较大的冷轧压下率,退火后组织为铁素体,具有优良力学性能和抗鳞爆性能,其中屈服强度为150MPa 左右,抗拉强度300MPa左右,伸长率(A80)为43%左右,r90值为2.7左右,n90值为0.23 左右,欧标抗鳞爆敏感性TH值20min/mm2左右,搪瓷后时效30天无鳞爆。
实施例1:选取表1中实施例1的化学成分进行生产,厚度为0.6mm,热轧温度控制情况如表2所示,冷轧压下率为82.9%,其退火温度为826℃。平整延伸率为0.5%,其成品的横向力学性能如表3所示,显微组织如图1所示。进行涂搪试制,涂层密着性良好且时效30天无鳞爆现象。采用欧标EN 10209-2013进行氢透试验,结果如表4所示。
实施例2:选取表1中实施例2的化学成分进行生产,厚度为0.8mm,,热轧温度控制如表2所示,冷轧压下率为81.2%,其退火温度为836℃。平整延伸率为0.5%,其成品的横向力学性能如表3所示,显微组织如图2所示。进行涂搪试制,涂层密着性良好且时效30天无鳞爆现象。采用欧标EN 10209-2013进行氢透试验,结果如表4所示。
表1实施例的化学成分重量%
表2实施例的热轧工艺
表3实施例的力学性能
表4实施例抗鳞爆性能
编号 | 试样厚度(mm) | 穿透时间(min) | TH值(min/mm2) |
实施例1 | 0.58 | 6.80~6.87 | 20.22~20.43 |
实施例2 | 0.78 | 12.35~12.44 | 20.31~20.45 |
结果表明,本发明制备的冷轧搪瓷钢微观组织由铁素体组成,屈服强度140MPa左右,抗拉强度300MPa左右,n值0.23~0.24,r值在2.75左右,具有良好的冲压成形性能,抗鳞爆敏感性TH值达到20min/mm2以上,具有良好的抗鳞爆性能。
Claims (4)
1.抗鳞爆冷轧搪瓷钢生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
A.以重量百分比计,原料成分包括:C 0.003%~0.008%,Si≤0.03%,Mn 0.10%~0.20%,Ti 0.085~0.110%,P≤0.015%,S 0.025~0.040%,Als 0.010%~0.050%,N0.002~0.008%,其余元素是Fe及不可避免的杂质;
B.将上述原料进行冶炼并铸造成板坯;
C.板坯经过加热、除磷、热轧和层流冷却后获得热轧卷;
D.对热轧卷进行酸洗,酸洗后冷轧成钢带;
E.将冷轧钢带进行连续退火后冷轧成搪瓷钢板。
2.如权利要求1所述的抗鳞爆冷轧搪瓷钢生产方法,其特征在于:对于步骤C,热轧加热至1200℃~1240℃进行粗轧,热轧终轧温度范围为910℃~950℃;精轧后采用前段冷却到720~780℃进行卷取。
3.如权利要求1所述的抗鳞爆冷轧搪瓷钢生产方法,其特征在于:对于步骤D,冷轧压下率为70~85%。
4.如权利要求1所述的抗鳞爆冷轧搪瓷钢生产方法,其特征在于:对于步骤E,退火温度为820~840℃,保温时间60~180s,缓冷终点温度650~700℃,快冷终段点温度420~440℃,过时效段温度300~430℃,平整延伸率为0.4~0.6%。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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