CN117802414A - 一种汽车机滤外壳用镀锡板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种汽车机滤外壳用镀锡板及其制备方法，属于轧钢领域。一种汽车机滤外壳用镀锡板，包括基板和镀层，基板的化学成分以质量百分比计包括：C：0.002‑0.008％，Si：≤0.02％，Mn：0.20‑0.70％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Als：0.030‑0.060％，O：≤0.0030％，N：≤0.0060％，余量为Fe和不可避免的杂质。其通过控制基板的化学成分，有效控制了镀锡板的结构性能和成形性能，在满足强度性能的基础上，使延伸率能够≥35％，有效解决了现有技术中汽车机滤外壳用镀锡板冲压开裂且表面存在网状滑移纹路缺陷的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于轧钢领域，特别涉及一种汽车机滤外壳用镀锡板及其制备方法。
背景技术
汽车机滤外壳是一种高成型、耐压汽车零部件，其外壳要求具有较高的强度，同时兼顾良好的成型性，一般采用金属薄板经多工序冲压拉深成形加工而成，材质性能对汽车机滤外壳成形质量及耐压强度影响较大。
现行汽车机滤外壳用镀锡板多采用低碳铝镇静钢成分设计，目前国内大部分汽车零部件企业生产汽车机滤外壳所用镀锡板均为进口连退产品，其能满足一般汽车机滤外壳对材质性能的要求，减少成产过程中的开裂及强度问题。但进口产品在加工成型过程中容易出现开裂缺陷，且硬度波动范围较大，不满足高速冲压生产线对材质性能均匀性和稳定性的要求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种汽车机滤外壳用镀锡板及其制备方法，以解决现有技术中汽车机滤外壳用镀锡板冲压开裂且表面存在网状滑移纹路缺陷的技术问题。
本发明实施例提供了一种汽车机滤外壳用镀锡板，包括基板和镀层，所述基板的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.002-0.008％，Si：≤0.02％，Mn：0.20-0.70％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Als：0.030-0.060％，O：≤0.0030％，N：≤0.0060％，余量为Fe和不可避免的杂质。
可选的，以体积百分比计，所述基板的金相组织包括：铁素体：≥95％，渗碳体：≤5％。
可选的，所述基板的晶粒度为9-11级。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种如上所述的汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，包括如下步骤：
冶炼得到符合所述化学成分的钢水；
将所述钢水经连铸，得到钢坯；
将所述钢坯经热轧、卷取、酸洗、冷轧、罩式退火及平整，得到所述基板；
将所述基板经电镀锡，得到所述汽车机滤外壳用镀锡板。
可选的，所述热轧前加热的终点温度为1200-1280℃。
可选的，所述热轧的终轧温度为860-900℃。
可选的，所述卷取的温度为560-600℃。
可选的，所述冷轧的总压下率为80-90％。
可选的，所述罩式退火的热点温度为630-690℃，所述罩式退火的冷点温度为600-660℃，所述罩式退火的戴罩冷却温度为500℃。
可选的，所述平整的平整率为1.3-1.7％。
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：
本发明实施例提供的汽车机滤外壳用镀锡板，通过控制基板的化学成分，有效控制了镀锡板的结构性能和成形性能，具体地，通过控制C含量，兼顾了基板的硬度和塑性，并且控制C的间隙固溶，从源头避免镀锡板冲压开裂；通过控制Mn含量，通过Mn作为固溶强化元素，提高基板的强度；通过控制Si含量，有效提升镀层的涂镀性能，防止镀锡板冲压开裂或表面形成网状滑移纹路缺陷；通过控制Als含量，固定基板中的N，改善基板的时效性；通过限制O、N、P及S含量的上限，保证镀锡板的组织性能；通过上述各元素及含量的整体配合，能够有效解决镀锡板冲压开裂且表面存在网状滑移纹路缺陷的技术问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
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是本发明实施例提供的方法的流程图；
图2是本发明实施例1提供的汽车机滤外壳用镀锡板的金相组织图。
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。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。例如，室温可以是指10～35℃区间内的温度。
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。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种汽车机滤外壳用镀锡板，包括基板和镀层，所述基板的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.002-0.008％，Si：≤0.02％，Mn：0.20-0.70％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Als：0.030-0.060％，O：≤0.0030％，N：≤0.0060％，余量为Fe和不可避免的杂质。
上述主要合金元素作用和限定范围详细说明如下：
C：随着C元素含量增加，镀锡板硬度增加，但塑性下降，材料冲压性能下降，此外，C的间隙固溶不利于产品耐时效性能的改善。为了改善汽车机滤外壳用镀锡板材的成型性能，本发明将C元素含量限定在0.002-0.008％。
Si：Si有一定的强化作用但恶化耐蚀性，低Si有利于产品后续的涂渡性能，因此Si含量越低越好，本发明将Si含量限定在0.02％以下。
Mn：Mn在本发明中主要作为固溶强化元素提高强度，因此本发明将Mn元素含量控制在0.20-0.70％。
P：钢中P一般固溶在铁素体中，有很强的固溶强化作用，但P有严重的偏析倾向，往往导致钢中带状组织加剧，钢的塑性和韧性下降，成形性能恶化，本发明将P的含量限定在≤0.015％。
S：钢中硫化物夹杂处往往成为冲压开裂时的应力集中源，S是钢中有害杂质元素，应严加控制，本发明将S含量限定在≤0.015％。
Als：Al是氮化物形成元素，主要用来固定钢中的N，对改善钢的时效性能有利。Al和N结合形成AlN，AlN是在退火过程中获得对冷拔性能有利的{111}织构的关键因素。本发明将Al含量限定在0.030-0.060％。
O：钢中的有害元素，一般与其它元素结合形成氧化物夹杂，对于汽车机滤外壳用镀锡板，O含量应尽量低，本发明将氧含量限定在≤0.0030％。
N：钢中的氮既可以形成氮化物又可以溶解残留在晶格间隙中，对钢的性能影响显著，使强度、硬度提高，塑性下降，对气雾罐顶盖用钢，N含量应尽量低，本发明将N含量限定在≤0.0060％。
作为一种可选的实施方式，以体积百分比计，所述基板的金相组织包括：铁素体：≥95％，渗碳体：≤5％。
控制金相组织为铁素体和渗碳体的原因在于：提高材料塑性，进而提高成型性能。
控制上述体积百分比的原因在于：总碳含量较低，除去间隙固溶在α-Fe中的C，其余于与Fe形成金属化合物的C含量较少。
作为一种可选的实施方式，所述基板的晶粒度为9-11级。
控制晶粒度的原因在于：在此成分及工艺条件下，保证完全再结晶退火后，晶粒度级别约为9-11级。
根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种如上提供的汽车机滤外壳用镀锡板的制造方法，包括如下步骤：
S1、冶炼得到符合所述化学成分的钢水。
其中：所述冶炼包括冶炼、RH精炼及真空脱气处理。
S2、将所述钢水经连铸，得到钢坯。
S3、将所述钢坯经热轧、卷取、酸洗、冷轧、罩式退火及平整，得到所述基板。
其中：
所述热轧前加热的终点温度为1200-1280℃。
控制热轧前加热的终点温度的原因在于：该热轧需采用奥氏体轧制的方式进行。
所述热轧的终轧温度为860-900℃。
控制终轧温度的原因在于：为了避免低温两相区轧制时带钢出现混晶组织，需采用较高的终轧温度，因此控制终轧温度为860-900℃。
所述卷取的温度为560-600℃。
控制卷取温度的原因在于：为了抑制AlN的析出和粗化，需采用低温卷取的方式进行，因此将卷取温度控制在560-600℃。
所述冷轧的总压下率为80-90％。
控制冷轧总压下率的原因在于：热轧来料厚度最薄≥1.8mm，低于1.8mm热轧生产难度大，难以保证表面及板型质量，在此厚度下为保证成品厚度，酸轧必须在如此压下率范围。
所述罩式退火的热点温度为630-690℃，所述罩式退火的冷点温度为600-660℃，所述罩式退火的戴罩冷却温度为500℃。
控制上述参数的原因在于：冷轧后钢卷经电解脱脂后采用立式罩式退火炉进行再结晶退火，采用罩式退火(BA)工艺较好保证了固溶原子的析出和晶粒的长大。罩退冷、热点温度过高，保温时间过长往往导致晶粒粗化，带钢偏软，罩退炉内带钢粘结和氧化，同时也加剧了能源消耗，冷、热点温度过低，保温时间过短时带钢来不及发生充分的完全再结晶，产品硬度增高，产品成形性能变差。因此，控制热点温度为630-690℃，冷点温度为600-660℃，戴罩冷却温度为500℃。
所述平整的平整率为1.3-1.7％。
控制平整率的原因在于：带钢再结晶退火后的板型较差，无法满足用户使用要求，为调整板型，本发明的镀锡板退火后通过采用双机架离线平整，将平整延伸率控制在1.3-1.7％，以内来满足产品硬度和强度设计要求。
S4、将所述基板经电镀锡，得到所述汽车机滤外壳用镀锡板。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请进行详细说明。
实施例1
一种汽车机滤外壳用镀锡板，包括基板和镀层，基板的化学成分以质量百分比计如下表1表示。
表1实施例1的基板的化学成分(wt％)
上述汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，包括如下步骤：
S1、采用Ti-IF钢冶炼、RH精炼及真空脱气处理得到符合所述化学成分的钢水。
S2、将所述钢水经连铸，得到钢坯。
S3、将所述钢坯经热轧、卷取、酸洗、冷轧、罩式退火及平整，得到所述基板。
S4、将所述基板经电镀锡，得到所述汽车机滤外壳用镀锡板。
各步骤中的参数如下表2所示。
表2实施例1的制备方法的各项参数
| 出钢温度 | 终轧温度 | 卷取温度 | 冷轧压下率 | 热点温度 | 冷点温度 | 平整延伸率 | |
| ℃ | ℃ | ℃ | ％ | ℃ | ℃ | ％ | |
| 实施例1 | 1281 | 879 | 579 | 86 | 660 | 628 | 1.6 |
实施例2
一种汽车机滤外壳用镀锡板，包括基板和镀层，基板的化学成分以质量百分比计如下表3表示。
表3实施例2的基板的化学成分(wt％)
上述汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，包括如下步骤：
S1、采用Ti-IF钢冶炼、RH精炼及真空脱气处理得到符合所述化学成分的钢水。
S2、将所述钢水经连铸，得到钢坯。
S3、将所述钢坯经热轧、卷取、酸洗、冷轧、罩式退火及平整，得到所述基板。
S4、将所述基板经电镀锡，得到所述汽车机滤外壳用镀锡板。
各步骤中的参数如下表4所示。
表4实施例2的制备方法的各项参数
| 出钢温度 | 终轧温度 | 卷取温度 | 冷轧压下率 | 热点温度 | 冷点温度 | 平整延伸率 | |
| ℃ | ℃ | ℃ | ％ | ℃ | ℃ | ％ | |
| 实施例2 | 1279 | 881 | 581 | 85 | 658 | 629 | 1.5 |
实施例3
一种汽车机滤外壳用镀锡板，包括基板和镀层，基板的化学成分以质量百分比计如下表5表示。
表5实施例3的基板的化学成分(wt％)
上述汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，包括如下步骤：
S1、采用Ti-IF钢冶炼、RH精炼及真空脱气处理得到符合所述化学成分的钢水。
S2、将所述钢水经连铸，得到钢坯。
S3、将所述钢坯经热轧、卷取、酸洗、冷轧、罩式退火及平整，得到所述基板。
S4、将所述基板经电镀锡，得到所述汽车机滤外壳用镀锡板。
各步骤中的参数如下表6所示。
表6实施例3的制备方法的各项参数
| 出钢温度 | 终轧温度 | 卷取温度 | 冷轧压下率 | 热点温度 | 冷点温度 | 平整延伸率 | |
| ℃ | ℃ | ℃ | ％ | ℃ | ℃ | ％ | |
| 实施例3 | 1278 | 878 | 578 | 90 | 680 | 631 | 1.4 |
实施例4
一种汽车机滤外壳用镀锡板，包括基板和镀层，基板的化学成分以质量百分比计如下表7表示。
表7实施例4的基板的化学成分(wt％)
上述汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，包括如下步骤：
S1、采用Ti-IF钢冶炼、RH精炼及真空脱气处理得到符合所述化学成分的钢水。
S2、将所述钢水经连铸，得到钢坯。
S3、将所述钢坯经热轧、卷取、酸洗、冷轧、罩式退火及平整，得到所述基板。
S4、将所述基板经电镀锡，得到所述汽车机滤外壳用镀锡板。
各步骤中的参数如下表8所示。
表8实施例4的制备方法的各项参数
| 出钢温度 | 终轧温度 | 卷取温度 | 冷轧压下率 | 热点温度 | 冷点温度 | 平整延伸率 | |
| ℃ | ℃ | ℃ | ％ | ℃ | ℃ | ％ | |
| 实施例4 | 1276 | 882 | 580 | 90 | 659 | 627 | 1.4 |
实验例
对实施例1-4和对比例1-N提供的汽车机滤外壳用镀锡板进行性能检测，具体结果见下表。
由上表可知，实施例1-4提供的汽车机滤外壳用镀锡板的性能兼顾了强度性能和延伸率两方面，尤其延伸率≥35％，能够有效避免冲压开裂。
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 (10)
1.一种汽车机滤外壳用镀锡板，其特征在于，包括基板和镀层，所述基板的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.002-0.008％，Si：≤0.02％，Mn：0.20-0.70％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Als：0.030-0.060％，O：≤0.0030％，N：≤0.0060％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的汽车机滤外壳用镀锡板，其特征在于，以体积百分比计，所述基板的金相组织包括：铁素体：≥95％，渗碳体：≤5％。
3.根据权利要求1所述的汽车机滤外壳用镀锡板，其特征在于，所述基板的晶粒度为9-11级。
4.一种如权利要求1-3中任意一项所述的汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
冶炼得到符合所述化学成分的钢水；
将所述钢水经连铸，得到钢坯；
将所述钢坯经热轧、卷取、酸洗、冷轧、罩式退火及平整，得到所述基板；
将所述基板经电镀锡，得到所述汽车机滤外壳用镀锡板。
5.根据权利要求4所述的汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，其特征在于，所述热轧前加热的终点温度为1200-1280℃。
6.根据权利要求4所述的汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，其特征在于，所述热轧的终轧温度为860-900℃。
7.根据权利要求4所述的汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，其特征在于，所述卷取的温度为560-600℃。
8.根据权利要求4所述的汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，其特征在于，所述冷轧的总压下率为80-90％。
9.根据权利要求4所述的汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，其特征在于，所述罩式退火的热点温度为630-690℃，所述罩式退火的冷点温度为600-660℃，所述罩式退火的戴罩冷却温度为500℃。
10.根据权利要求4所述的汽车机滤外壳用镀锡板的制备方法，其特征在于，所述平整的平整率为1.3-1.7％。
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