CN116716539A - 适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属材料技术领域，公开了一种适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板，包括以下质量百分比的原料：C：0.06～0.08％、Si≤0.02％、Mn：0.25～0.40％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al：0.015～0.040％、Cr：0.008～0.02％、N≤0.0050％，余量为铁和不可避免的杂质；其制造方法，包括以下步骤：炼钢、热轧、酸洗、冷轧、脱脂、罩退、平整及镀锡；所述罩退包括以下步骤：将脱脂后的带钢进行再结晶退火，所述罩退采用全氢罩式退火炉，加热温度580℃，450℃至580℃时升温速率36℃/小时，保温12‑14小时，带罩缓冷1小时。通过全氢罩式退火后能较好的保证钢板头中尾硬度性能的均匀性，采用5％‑8％的平整压下率，能提高横向延伸率并保证其稳定性。

Description

适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板及其制造方法
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域，具体为适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板及其制造方法。
背景技术
花篮桶是一种形状较特殊的容器，广泛应用于化工行业盛装油漆、涂料等流体物质。作为花篮桶用镀锡板常规厚度≥0.35mm，调质度为T2.5或T3，随着社会的发展，人们节能意识的增强，对低能耗、经济型产品的需求量在逐渐扩大，有力推动了包装材料的减薄化应用进程，厚度趋势向≦0.32mm方向发展，调质度调整为T4导致塑性降低；并且制桶厂家考虑到不同容量的花篮桶用材料的通用性，钢板轧制方向与桶身长度方向通常不一致，胀形扩径方向垂直于轧制方向，通常该方向延伸率要低于其他方向，因此，在后续的对钢板进行扩径和卷边(变形量一般在10％左右)时，如焊接工艺不合理、钢板硬度不均匀、横向延伸率偏低，极易造成焊接口开裂或桶身塌陷。
根据文献资料介绍，能够生产满足花篮桶使用要求的材料的方法中，其中最具代表性的是运用超低碳钢技术，通过添加T i或Nb来固定钢中的碳、氮化合物。虽然超低碳钢板时效性能很好，但是超低碳钢要求炼钢工序控制C含量在50PPM以下，与低碳铝镇静钢相比，其制造成本和各工序的工艺窗口均处于劣势，如浇铸过程的增碳、较高的热轧终轧温度带来的过程控制与表面等问题，且超低碳钢板的焊接性能也不及低碳铝镇静钢，花篮桶生产中时常出现焊接开裂的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板及其制造方法，主要解决镀锡板厚度减薄、硬度提高后以及在扩径方向垂直于轧制方向时容易开裂的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板，包括以下质量百分比的原料：C：0.06～0.08％、Si≤0.02％、Mn：0.25～0.40％、P≤0.020％、S≤0.015％、A l：0.015～0.040％、Cr：0.008～0.02％、N≤0.0050％，余量为铁和不可避免的杂质。
优选的，所述适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的厚度为0.28mm-0.32mm，硬度控制在61±3HR30T。
优选的，所述适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的压下率为88-91％，罩退温度580℃-600℃，平整工序压下率为5-8％，在三方向屈强比≦91％，屈服强度≧340MPa，抗拉强度≧390MPa，断裂延伸率≧30％。
一种适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的制造方法，包括以下步骤：炼钢、热轧、酸洗、冷轧、脱脂、罩退、平整及镀锡。
优选的，所述炼钢包括以下步骤：将钢水经炼钢得到钢坯，所述钢水与所述花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的化学成分相同。
优选的，所述热轧包括以下步骤：将炼钢得到的钢坯进行热轧，所述热轧的加热温度1150-1200℃，终轧温度为870-900℃，卷取温度为600-650℃。
优选的，所述酸洗包括以下步骤：将热轧处理得到的热轧带钢进行酸洗，所述酸洗采用浅槽式紊流酸洗线，利用盐酸清洗，浓度：1#酸槽≥6％，2#酸槽≥10％，3#酸槽≥15％，速度：100-140米/分，温度75-85℃。
优选的，所述冷轧包括以下步骤：将酸洗后的热轧带钢进行冷轧，得到冷轧带钢，所述冷轧采用可逆轧机，总压下率为88-91％。
优选的，所述脱脂包括以下步骤：将冷轧后的带钢进行表面清洗，所述脱脂包括化学脱脂、电解脱脂、漂洗、烘干，介质为脱脂剂；
所述罩退包括以下步骤：将脱脂后的带钢进行再结晶退火，所述罩退采用全氢罩式退火炉，加热温度580℃-600℃，450℃至加热目标温度时升温速率36℃/小时，保温12-14小时，带罩缓冷1小时，保证硬度的均匀性。
优选的，所述平整包括以下步骤：将退火后的带钢进行平整处理，所述平整工序压下率为5-8％；
所述镀锡包括以下步骤：将平整后的带钢进行镀锡处理，所述镀锡工序采用弗洛斯坦法，得到所述花篮桶用抗开裂硬质镀锡板。
本发明提供了适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板及其制造方法。具备以下有益效果：
1、本发明优化各物质组成，提高材料的硬度、屈服强度、抗拉强度、弹性模量，提高材料的耐时效性能，避免浇铸过程中堵塞问题，使强度硬度提高，从而解决镀锡板厚度减薄、硬度提高后以及在扩径方向垂直于轧制方向时容易开裂的问题。
2、本发明通过全氢罩式退火后能较好的保证钢板硬度的的均匀性。
3、本发明中采用较小的平整压下率，能提高横向延伸率并保证其稳定性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请提供了一种适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板及其制备方法。
作为本申请的一方面，提供了一种适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板，包括以下质量百分比的原料：C：0.06～0.08％、Si≤0.02％、Mn：0.25～0.40％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al：0.015～0.040％、Cr：0.008～0.02％、N≤0.0050％，余量为铁和不可避免的杂质。
其中，该适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的厚度为0.28mm-0.32mm，硬度控制在61±3HR30T。
本发明适合花篮桶用的抗开裂硬质镀锡板的化学成分作用为：
碳(C)，碳是奥氏体元素，影响碳当量的重要因素，随着碳含量的增加，硬度提高，塑性下降，本发明将碳含量限定在0.06～0.08％。
硅(Si)，硅有一定的强化作用，但恶化耐蚀性，低硅含量有利于后续的涂镀性能，本发明将硅含量限定在〈0.03％。
锰(Mn)，锰的作用能提高材料的硬度、屈服强度、抗拉强度、弹性模量，本发明将硅含量限定在0.2％～0.3％，优选0.25％。
P(磷)，S(硫)，磷和硫元素为杂质元素，越低越好，考虑到炼钢控制水平和成本，限定范围P≤0.020％、S≤0.015％。
A l(铝)：铝的主要作用为固定N，提高材料的耐时效性能，必须有足够量的A l，与钢中的N形成A l N，但A l含量过高，容易在浇铸过程中堵塞问题，并容易形成A l 2O3非金属夹杂物，故A l含量控制在0.015～0.040％；优选0.025％。
Cr(铬)：铬作为重要的碳化物形成元素，用于固定钢中的C元素，以提高材料的抗时效性能，但Cr作为一种合金元素，随着含量增加导致成本增加，且含量过高，钢的强度会明显升高，因此限定Cr范围0.008～0.02％；优选0.015％。
N(氮)：氮技能形成氮化物，又能溶解残留在晶格间隙中，使强度硬度提高，塑性下降，本发明限定N≤0.0050％。
镀锡板采用上述组分后，主要解决了镀锡板厚度减薄、硬度提高后以及在扩径方向垂直于轧制方向时容易开裂的问题。
作为本申请的另一方面，提供了一种适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的制造方法，包括以下步骤：炼钢、热轧、酸洗、冷轧、脱脂、罩退、平整及镀锡。
具体的，炼钢包括以下步骤：高炉炼铁、铁水预脱硫、转炉顶底复合吹炼、Ar站、RH炉精炼、连铸、无缺陷连铸钢坯、检验；钢水与花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的化学成分相同。
热轧包括以下步骤：将炼钢得到的钢坯进行热轧，热轧的加热温度1150-1200℃，终轧温度为870-900℃，卷取温度为600-650℃，热卷厚度3.0mm。
酸洗包括以下步骤：将热轧处理得到的热轧带钢进行酸洗，酸洗采用浅槽式紊流酸洗线，利用盐酸清洗，浓度：1#酸槽≥6％，2#酸槽≥10％，3#酸槽≥15％，速度：100-140米/分，温度75-85℃。
冷轧包括以下步骤：将酸洗后的热轧带钢进行冷轧，得到冷轧带钢，冷轧为可逆轧机，总压下率为88-91％。
脱脂包括以下步骤：将冷轧后的带钢进行表面清洗，脱脂包括化学脱脂、电解脱脂、漂洗、烘干，介质为脱脂剂；浓度为15-25％，温度40-60℃。
罩退包括以下步骤：将脱脂后的带钢进行再结晶退火，罩退采用全氢罩式退火炉，加热温度580℃-600℃，450℃至加热目标温度时升温速率36℃/小时，保温12-14小时，带罩缓冷1小时，升温速率、保温时间和带罩缓冷保证硬度的均匀性。
平整包括以下步骤：将退火后的带钢进行平整处理，平整工序压下率为5-8％；
镀锡包括以下步骤：将平整后的带钢进行镀锡处理，镀锡工序采用弗洛斯坦法，镀锡后经软熔、钝化等工艺，得到花篮桶用抗开裂硬质镀锡板。
通过上述方法得到的花篮桶用抗开裂硬质镀锡板在三方向屈强比≦91％，屈服强度≧340MPa，抗拉强度≧390MPa，断裂延伸率≧30％。
通过全氢罩式退火后能较好的保证钢板头中尾硬度的的均匀性。采用较小的平整压下率，能提高横向延伸率并保证其稳定性。
下面结合具体实施例对本申请做进一步介绍。
实施例1：
一种适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板，各种成分的质量百分比见表1的N0.1，余量为铁和不可避免的杂质。
该适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的制造方法，包括以下步骤：
将钢水经炼钢得到钢坯，钢水与花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的化学成分相同；
将钢坯进行热轧，热轧的加热温度1150℃，终轧温度为880℃，卷取温度为650℃，热卷厚度在3.0mm左右。
将热轧处理得到的热轧带钢进行酸洗，酸洗采用浅槽式紊流酸洗线，利用盐酸清洗，浓度：1#酸槽≥6％，2#酸槽≥10％，3#酸槽≥15％，速度：100-140米/分，温度75-85℃；
将酸洗后的热轧带钢进行冷轧，得到冷轧带钢，冷轧为可逆轧机，总压下率为89％左右，得到板厚0.34mm左右的轧硬带钢。
将冷轧带钢进行表面清洗，脱脂，脱脂包括化学脱脂、电解脱脂、漂洗、烘干，介质为脱脂剂；浓度为15-25％，温度40-60℃。
将脱脂后的带钢进行再结晶退火，罩退采用全氢罩式退火炉，加热温度580℃，450℃至600℃时升温速率36℃/小时，保温14小时，带罩缓冷1小时，保证硬度的均匀性；
将退火后的带钢进行平整处理，平整工序压下率5％；得到板厚为0.28mm的镀锡基板。
将平整后的带钢进行镀锡处理，镀锡工序采用弗洛斯坦法，镀锡后经软熔、钝化等工艺，得到花篮桶用抗开裂硬质镀锡板，力学性能见表二。
通过上述方法得到的花篮桶用抗开裂硬质镀锡板在三方向屈强比≦91％，屈服强度≧340MPa，抗拉强度≧390MPa，断裂延伸率≧30％。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于，各种成分的质量百分比见表1的N0.2，余量为铁和不可避免的杂质。
将脱脂后的带钢进行再结晶退火，罩退采用全氢罩式退火炉，加热温度580℃，450℃至580℃时升温速率36℃/小时，保温13小时，带罩缓冷1小时，保证硬度的均匀性；
将退火后的带钢进行平整处理，平整工序压下率为6％；得到板厚为0.31mm的镀锡基板，力学性能见表二。
实施例3：
本实施例与实施例2的区别在于，各种成分的质量百分比见表1的N0.3，余量为铁和不可避免的杂质。
将退火后的带钢进行平整处理，平整工序压下率为7％；得到板厚为0.32mm的镀锡基板，力学性能见表二。
实施例4：
本实施例与实施例3的区别在于，各种成分的质量百分比见表1的N0.4，余量为铁和不可避免的杂质。
将退火后的带钢进行平整处理，平整工序压下率为8％，得到板厚为0.3mm的镀锡基板，力学性能见表二。
对比例：
本对比例上述实施例的区别在于，各种成分的质量百分比见表1的N0.5，余量为铁和不可避免的杂质。
将脱脂后的带钢进行再结晶退火，罩退采用全氢罩式退火炉，加热温度580℃，450℃至580℃时升温速率45℃/小时，保温13小时，带罩缓冷1小时。
将退火后的带钢进行平整处理，平整工序压下率为12％；得到板厚为0.32mm的镀锡基板，力学性能见表二。
表一：化学成分
序号 C％ Si％ Mn％ P％ S％ Alt％ Cr％ V％ N％
NO.1 0.08 0.019 0.4 0.008 0.008 0.015 0.015 0.01 0.004
NO.2 0.07 0.015 0.25 0.007 0.009 0.03 0.01 0.013 0.0033
NO.3 0.075 0.01 0.35 0.012 0.01 0.035 0.02 0.015 0.0035
NO.4 0.06 0.013 0.3 0.012 0.01 0.02 0.02 0.015 0.0038
NO.5 0.03 0.015 0.26 0.011 0.01 0.02 0.01 0.014 0.004
表二：力学性能
通过本申请得到的花篮桶用抗开裂硬质镀锡板，在三方向屈强比≦91％，屈服强度≧340MPa，抗拉强度≧390MPa，断裂延伸率≧30％。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：C：0.06～0.08％、Si≤0.02％、Mn：0.25～0.40％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al：0.015～0.040％、Cr：0.008～0.02％、N≤0.0050％，余量为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板，其特征在于，所述适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的厚度为0.28mm-0.32mm，硬度控制在61±3HR30T。
3.根据权利要求1所述的适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板，其特征在于，所述适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的压下率为88％-91％，罩退温度580℃-600℃，平整工序压下率为5-8％，在三方向屈强比≦91％，屈服强度≧340MPa，抗拉强度≧390MPa，断裂延伸率≧30％。
4.一种适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：炼钢、热轧、酸洗、冷轧、脱脂、罩退、平整及镀锡。
5.根据权利要求4所述的适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的制造方法，其特征在于，所述炼钢包括以下步骤：将钢水经炼钢得到钢坯，所述钢水与所述花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的化学成分相同。
6.根据权利要求4所述的适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的制造方法，其特征在于，所述热轧包括以下步骤：将炼钢得到的钢坯进行热轧，所述热轧过程中，加热温度为1150-1200℃，终轧温度为870-900℃，卷取温度为600-650℃。
7.根据权利要求4所述的适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的制造方法，其特征在于，所述酸洗包括以下步骤：将热轧处理得到的热轧带钢进行酸洗，所述酸洗采用浅槽式紊流酸洗线，利用盐酸清洗，浓度：1#酸槽≥6％，2#酸槽≥10％，3#酸槽≥15％，速度：100-140米/分，温度75-85℃。
8.根据权利要求4所述的适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的制造方法，其特征在于，所述冷轧包括以下步骤：将酸洗后的热轧带钢进行冷轧，得到冷轧带钢，所述冷轧采用可逆轧机，总压下率为88-91％。
9.根据权利要求4所述的适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的制造方法，其特征在于，所述脱脂包括以下步骤：将冷轧后的带钢进行表面清洗，所述脱脂包括化学脱脂、电解脱脂、漂洗、烘干，介质为脱脂剂；
所述罩退包括以下步骤：将脱脂后的带钢进行再结晶退火，所述罩退采用全氢罩式退火炉，加热温度580℃，450℃至580℃时升温速率36℃/小时，保温12-14小时，带罩缓冷1小时，保证硬度的均匀性。
10.根据权利要求4所述的适用于花篮桶用抗开裂硬质镀锡板的制造方法，其特征在于，所述平整包括以下步骤：将退火后的带钢进行平整处理，所述平整工序压下率为5-8％；
所述镀锡包括以下步骤：将平整后的带钢进行镀锡处理，所述镀锡工序采用弗洛斯坦法，镀锡后软熔、钝化工艺，得到所述花篮桶用抗开裂硬质镀锡板。
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