一种高扩孔冷轧搪瓷钢及其生产方法与流程

1.本发明属于冷轧板带生产技术领域，具体涉及一种高扩孔冷轧搪瓷钢及其生产方法，特别适用于采用连续退火生产的一种具有良好翻边成形性能的高扩孔冷轧搪瓷钢的方法。


背景技术：

2.搪瓷制品是采用融化烧结的方法将无极氧化物涂料(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。日韩台行业规定spp冷轧板为搪瓷板专用材，完全符合搪瓷用钢的要求，但价格较高。宝钢在搪瓷钢的开发方面走在国内前列，其btc1超低碳冷轧搪瓷钢同时具有超深冲性能和优良的抗鳞爆性、密着性和抗挠性能；特别适合成型形状复杂、冲压难度高、搪瓷质量要求高的搪瓷制品。武钢于1990年在08al镇静钢基础上调整成分和工艺开发出深冲搪瓷钢，其生产的低碳搪瓷钢spcc用于美的电热水器内胆制造，具备一定的成本优势。搪瓷钢板需要满足搪瓷制品所需的机械成型加工性能，并且与瓷釉密着性良好，无鳞爆、针孔、气泡等缺陷产生。目前搪瓷制品应用面不断扩大，对搪瓷钢的质量要求愈加严格，尤其是搪瓷钢的抗鳞爆能力，普通钢板已经无法满足目前的要求。如专利cn106560523b公开了一种搪瓷钢的制备方法，其规定的搪瓷钢采用ti-y复合添加合金化处理，合金成本高，抗鳞爆性能评价靠肉眼判断，准确性差。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明通过微硼低碳处理，在热轧时以bn形式充分固定固溶氮；采用现代连续退火炉通过合适的退火工艺处理后，得到抗鳞爆性能、力学性能和扩孔性能良好的低碳型冷轧搪瓷钢板，具有良好的降本增效能力和市场潜力。
4.为了实现上述发明目的，本发明提供了一种高扩孔冷轧搪瓷钢，所述高扩孔冷轧搪瓷钢的化学成分质量百分含量为：c 0.03～0.08％，si≤0.05％，mn0.10～0.60％，p≤0.050％，s≤0.025％，als 0.015～0.070％，n≤0.01％，b0.001～0.004％，其余元素是fe及不可避免的杂质。
5.一种高扩孔冷轧搪瓷钢，所述高扩孔冷轧搪瓷钢的性能为：屈服强度为180～260mpa，抗拉强度为320～350mpa，n
90
≥0.15，r
90
≥1.4，a
80
≥42.0％；氢透抗搪瓷鳞爆敏感性th1值:310-370min/mm2，th2值:20-25min/mm2。
6.一种上述的高扩孔冷轧搪瓷钢的生产方法，所述方法包括以下步骤：冷轧基板-清洗-连续退火-平整-切边-表面质量检查-涂油-卷取-成品。
7.进一步的，所述方法采用连续退火控制工艺，退火温度为780～860℃，缓冷终点温度650～700℃；快冷终点温度300～360℃，快冷段冷却速度》45℃/s；过时效段温度340～400℃，平整延伸率为0.5～1.8％。所述均热段温度设为800～880℃，保温时间100～180s，
优选均热段温度为820～860℃；优选快冷终点温度为330～350℃；优选过时效段温度为350～380℃；优选平整延伸率设置为1.3～1.8％。所述连续退火控制工艺使用连续退火机组生产。
8.上述技术方案中，通过微硼处理，在热轧时以bn形式充分固定固溶氮，克服了常规低碳铝镇静钢以aln形式固定氮对热轧工艺和成分的敏感性强，且因热轧卷取时析出不充分而在连续退火时析出，从而抑制连续退火时铁素体的再结晶和晶粒长大的缺点；可提高钢的成形性能，较高的铁素体含量和均匀的组织分布可提高钢的扩孔率，冷轧用热轧钢卷采用720～780℃的高温卷取，得到组织均匀的铁素体，并促使渗碳体聚焦粗化。在冷轧时采用70～80％的压下率，大的压下率有利于提高退火后带钢的r值，热轧高温卷取获得粗大的渗碳体，在冷轧变形时渗碳体被压碎，形成的微孔洞或微裂纹作为不可逆贮氢陷阱，提高抗鳞爆性能。
9.冷硬基板经焊接和清洗后进入连续退火炉，在临界区退火采用快速加热避免退火后晶粒粗化；均热段温度设为800～880℃，保温时间100～180s，从连退机组的设备要求和经济性考虑，优选温度为820～860℃；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300～360℃，快冷段冷却速度》45℃/s，确保过时效前钢中的固溶c含量，使其在随后的过时效段中在铁素体晶粒内部析出大量的渗碳体作为贮氢陷阱，同时减少成品中固溶碳含量，从而提高带钢的延伸率。优选温度为330～350℃；过时效段温度为350～380℃，使得钢中析出大量渗碳体作为储氢陷阱；平整延伸率按带钢厚度范围设置为1.3～1.8％，消除带钢的屈服点延伸。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果：
11.①
本发明形成了在连续退火机组上生产低碳型冷轧搪瓷钢板的关键技术。
12.②
本发明生产的低碳型冷轧搪瓷钢充分利用连续退火机组的特点，其冶炼成本较低，生产出的产品表面质量优良，成形性能和抗鳞爆性能良好，具有显著的经济社会效益。
13.③
本发明生产的高扩孔型冷轧搪瓷钢具有翻边性能优良的特点，在生产典型盖板翻边零件时，材料在圆角过渡段翻边成形优良，能够有效的降低该类零件的开裂率，提高生产效率。
附图说明
14.图1为实施例1制备的高扩孔冷轧搪瓷钢的显微组织照片；
15.图2为实施例2制备的高扩孔冷轧搪瓷钢的显微组织照片。
具体实施方式
16.以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不以任何方式限制本发明。为免赘述，以下实施例中原材料若无特别说明则均为市售产品，所用方法若无特别说明则均为常规方法。
17.表1实施例中各冷硬钢卷的成分
[0018][0019][0020]
高扩孔冷轧搪瓷钢的生产方法包括以下步骤：冷轧基板-清洗-连续退火-平整-切边-表面质量检查-涂油-卷取-成品。所述连续退火控制工艺使用连续退火机组生产。
[0021]
表2实施例中各工艺段退火温度
[0022]
编号均热段(℃)缓冷终点(℃)快冷终点(℃)过时效段(℃)实施例1828674349360实施例2833681337353
[0023]
实施例1
[0024]
一种高扩孔冷轧搪瓷钢及其生产方法：
[0025]
选取表1中实施例1的化学成分的冷硬钢卷进行连续退火生产，厚度为1.8mm，热轧卷取温度为752℃，冷轧压下率为70％，其退火温度如表2所示。退火炉机组速度为98m/min，平整延伸率为1.5％，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，涂层密着性良好且无鳞爆现象。采用gb/t 15825-1995试验标准进行扩孔试验，扩孔率结果如表4所示。采用欧标en 10209-2013进行氢透试验，结果如表5所示。
[0026]
表3搪瓷钢拉伸性能结果
[0027]
编号屈服强度(mpa)抗拉强度(mpa)延伸率a
80
(％)n值r值实施例120833342.00.181.44实施例220332643.00.181.59
[0028]
实施例2
[0029]
一种高扩孔冷轧搪瓷钢及其生产方法：
[0030]
选取表1中实施例2的化学成分的冷硬钢卷进行连续退火生产，厚度为1.0mm，热轧卷取温度为758℃，冷轧压下率为75％，其退火温度如表2所示。退火炉机组速度为120m/min，平整延伸率为1.3％，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，涂层密着性良好且无鳞爆现象。采用gb/t 15825-1995试验标准进行扩孔试验，扩孔率结果如表4所示。采用欧标en 10209-2013进行氢透试验，结果如表5所示。
[0031]
表4搪瓷钢扩孔试验结果
[0032]
[0033]
表5搪瓷钢氢透试验结果
[0034][0035]
对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应仍属于本发明技术方案保护的范围内。

技术特征：
1.一种高扩孔冷轧搪瓷钢，其特征在于，所述高扩孔冷轧搪瓷钢的化学成分质量百分含量为：c 0.03～0.08％，si≤0.05％，mn 0.10～0.60％，p≤0.050％，s≤0.025％，als 0.015～0.070％，n≤0.01％，b 0.001～0.004％，其余元素是fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述一种高扩孔冷轧搪瓷钢，其特征在于，所述高扩孔冷轧搪瓷钢的性能为：屈服强度为180～260mpa，抗拉强度为320～350mpa，n
90
≥0.15，r
90
≥1.4，a
80
≥42.0％；氢透抗搪瓷鳞爆敏感性th1值:310～370min/mm2，th2值:20～25min/mm2。3.一种如权利要求1-2中任一项所述的高扩孔冷轧搪瓷钢的生产方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：冷轧基板-清洗-连续退火-平整-切边-表面质量检查-涂油-卷取-成品。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法采用连续退火控制工艺，退火温度为780～860℃，缓冷终点温度650～700℃；快冷终点温度300～360℃，快冷段冷却速度>45℃/s；过时效段温度340～400℃，平整延伸率为0.5～1.8％。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述均热段温度设为800～880℃，保温时间100～180s，优选均热段温度为820～860℃；优选快冷终点温度为330～350℃；优选过时效段温度为350～380℃；优选平整延伸率设置为1.3～1.8％。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述连续退火控制工艺使用连续退火机组生产。

技术总结
本发明公开了一种高扩孔冷轧搪瓷钢及其生产方法，形成了在连续退火机组上生产低碳型冷轧搪瓷钢板的关键技术。通过微硼处理，在热轧时以BN形式充分固定固溶氮，硼合金化的成本更低，以较高的铁素体含量和均匀的组织分布提高钢的扩孔率；充分利用连续退火机组的特点，冷轧变形时被压碎的渗碳体形成的微孔洞或微裂纹作为不可逆贮氢陷阱，提高了抗鳞爆性能；通过电化学方法对抗鳞爆性能进行评价，准确高效。本发明生产的高扩孔型冷轧搪瓷钢具有翻边性能优良的特点，以其生产典型盖板翻边零件时，材料在圆角过渡段翻边成形优良，能够有效降低该类零件的开裂率。该方法生产的产品表面质量优良，成形性能和抗鳞爆性能良好，具有显著的经济社会效益。著的经济社会效益。


技术研发人员：靳阳 胡晓 尹晶晶 王亮赟 郑昊青 王敏莉
受保护的技术使用者：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/10/19