一種搪瓷內(nèi)膽用高強(qiáng)鋼板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種搪瓷內(nèi)膽用高強(qiáng)鋼板，C：0.04%～0.10%、Si：≤0.05%、Mn：0.60%～1.2%、P：≤0.015%、S：≤0.010%、Ti：0.04%～0.12%、Als：0.005%～0.060%、Cr：0.08%～0.30%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。連鑄坯加熱至1180～1250℃，均熱后經(jīng)高壓水除鱗、粗軋開坯；在1100~980℃開始精軋、在950~880℃結(jié)束軋制；通過層流冷卻后，在570~660℃?的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行卷??；鋼卷自然冷卻后進(jìn)行平整，延伸率為0.6%～1.5%，平整后的鋼板經(jīng)過拉伸矯直，延伸率為0.8%～1.7%，再酸洗。
【專利說明】一種搪瓷內(nèi)膽用高強(qiáng)鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于低合金熱軋鋼板，尤其涉及一種搪瓷內(nèi)膽用高強(qiáng)鋼板及其制造方法。 【背景技術(shù)】
[0002]熱水器內(nèi)膽的好壞直接決定了熱水器的使用壽命和安全性。因此對(duì)制作內(nèi)膽的材料提出了更高的要求:具有高強(qiáng)度、良好的成型性等。盡管制作電熱水器內(nèi)膽的材料名目繁多，但實(shí)際上主要是采用不銹鋼板制造或者用普通鋼板進(jìn)行搪瓷涂層處理。
[0003]專利號(hào)201110126622.5《熱水器內(nèi)膽用高強(qiáng)度冷軋鋼板及其連續(xù)退火工藝》，采用冷軋及連續(xù)退火工藝，得到了能夠滿足熱水器搪瓷內(nèi)膽所需的鋼板。其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為 C:0.04 ~0.10%、Si ( 0.06%、Mn:0.50 ~1.00%、P ≤ 0.045%、S ≤ 0.035%、Nb: 0.015 ~0.06%、A1:0.02 ~0.08%, T1:0.015 ~0.075%, N ^ 0.005% 其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。該專利中添加了 Nb元素，使合金成本增加。在其生產(chǎn)工藝中，鋼板要經(jīng)過熱軋、冷軋后再進(jìn)行退火處理，所生產(chǎn)的鋼板不僅強(qiáng)度偏低(屈服強(qiáng)度380PMa級(jí))，而且生產(chǎn)工序多、成本高，致使熱水器企業(yè)原料采購成本增加，競爭力下降。
[0004]本公司200810013480.X《一種冷軋熱水器用搪瓷鋼及生產(chǎn)方法》發(fā)明專利中，同樣采用的是冷軋及連續(xù)退火工藝，得到了能夠滿足熱水器搪瓷內(nèi)膽所需的鋼板。其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為 c:0.01 ~0.08%、Si ( 0.03%、Mn:0.10 ~0.60%、P ( 0.02%、S:0.003 ~ 0.020%、Als ( 0.04%, T1:0.02 ~0.12%, N:0.001 ~0.006% 其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。 該專利中鋼板的Mn含量偏低，會(huì)使搪后鋼板的屈服強(qiáng)度降低幅度增加。在其生產(chǎn)工藝中， 鋼板要經(jīng)過熱軋、冷軋后再進(jìn)行退火處理，生產(chǎn)工序多、成本高。在其列舉的實(shí)施實(shí)例中，鋼板的最高屈服強(qiáng)度為402MPa，難以滿足熱水器內(nèi)膽的更高壽命要求。
[0005]專利號(hào)200810047087.2《高強(qiáng)度熱水器內(nèi)膽用鋼及其生產(chǎn)方法》發(fā)明專利中介紹了一種高強(qiáng)度熱水器內(nèi)膽用鋼及其生產(chǎn)方法，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為c:0.01~0.15%、 Si ( 0.04%、Mn:0.50 ~0.90%,P ( 0.070%,S ( 0.015%、Als:0.005 ~0.07%,T1:0.005 ~
0.060%其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。其制造方法為:板坯加熱至1150~1210°C進(jìn)行粗軋， 控制每道次壓下率在25~35%、累積壓下率85~90%、粗軋結(jié)束溫度為1080~1120°C ;精軋控軋溫度900~950°C，中間道次壓下率20~25%，最后2道次壓下率15~20% ;終軋溫度為820~880°C;軋后采用層流進(jìn)行冷卻，冷卻速度18~40°C /s ;采取的卷取溫度為640~ 700°C，之后進(jìn)行酸洗。該專利中鋼板的Ti含量偏低，搪后易產(chǎn)生鱗爆缺陷；在列舉的實(shí)例中又添加了稀土元素(80~120g/噸鋼)，稀土元素為非?；顫姷脑兀蝗菀卓刂?，而且極易污染鋼水，不利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高；終軋溫度為820~880°C，很容易進(jìn)入兩相區(qū)軋制，易產(chǎn)生混晶，對(duì)產(chǎn)品性能不利；采取的卷取溫度是640~700°C，不利于提高鋼板強(qiáng)度。
[0006]專利號(hào)201110086611.9《一種薄板坯連鑄連軋線生產(chǎn)熱水器內(nèi)膽搪瓷用鋼板及方法》，介紹了一種采用薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)熱水器內(nèi)膽用鋼板及其方法，化學(xué)成分質(zhì)量百分比為 C:0.03 ~0.10%,Si ( 0.06%,Mn:0.15 ~0.40%,P ( 0.150%,S:0.004 ~0.040%、 Al:0.03 ~0.05%、N:0.002 ~0.008%、T1:0.02 ~0.10%。該專利中鋼板的 Mn 含量偏低，會(huì)使搪后鋼板的屈服強(qiáng)度降低幅度增加；而P含量偏高，易于發(fā)生鑄坯中心偏析，導(dǎo)致連鑄坯的分層，對(duì)鋼板的性能不響。以此方法生產(chǎn)的鋼板強(qiáng)度較低，屈服強(qiáng)度級(jí)別為250MPa，無法滿足熱水器內(nèi)膽更高壽命的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種成分設(shè)計(jì)合理、工藝簡單、屈服強(qiáng)度為450MPa級(jí)別的搪瓷內(nèi)膽用高強(qiáng)鋼板及其制造方法。[0008]本發(fā)明的主要技術(shù)方案為:一種搪瓷內(nèi)膽用高強(qiáng)鋼板，其特征在于化學(xué)成分質(zhì)量百分比為 C:0.04% ~0.10%、S1:≤ 0.05%、Mn:0.60% ~1.2%、P:≤ 0.015%、S:≤ 0.010%、T1:0.04% ~0.12%、Als:0.005% ~0.060%、Cr:0.08% ~0.30%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。
[0009]各元素成分設(shè)計(jì)說明:
[0010](I)C是提高強(qiáng)度最經(jīng)濟(jì)有效的元素，但C含量過高會(huì)惡化鋼的焊接性能及冷成型性能，因此選擇在0.04~0.10%之間。
[0011](2) Si含量超過0.05%，會(huì)影響鋼板與搪瓷層的密著性能。因此限制Si ( 0.05%。
[0012](3)Mn是提高強(qiáng)度的有效元素，而且成本十分低廉，本發(fā)明中將其作為主要的添加元素，將其限制在0.60~1.2%之間。
[0013](4)P對(duì)搪瓷性能沒有不利影響。但如果其含量過高，會(huì)降低鋼的焊接性能。因此控制其含量上限為0.015%。
[0014](5)S易與Mn形成MnS夾雜，對(duì)鋼的性能產(chǎn)生不利影響，所以控制其含量不超過0.010%ο
[0015](6)Ti是本發(fā)明中的重要添加元素。Ti是強(qiáng)碳氮化物形成元素，在板坯加熱過程中阻止奧氏體晶粒長大，有利于軋后獲得均勻細(xì)小的組織，達(dá)到細(xì)化晶粒提高強(qiáng)度的目的。另外在搪燒過程中鋼中的TiC粒子作為吸氫的陷阱，可以抑制鱗爆的發(fā)生。為保證形成的氫陷阱的必要表面積，Ti含量應(yīng)高于0.04%，但高于0.12%時(shí)會(huì)給板坯連鑄帶來不良的影響。因此控制其含量在0.04%~0.12%之間。
[0016](7) Als是脫氧產(chǎn)物，為使鋼潔凈，應(yīng)進(jìn)行Al脫氧，Als在0.005%~0.060%時(shí)，可足以保證鋼的潔凈度，Als超過0.060%使鋼的成本增加。因此控制Als含量在0.005%~
0.060% 之間。
[0017](S)Cr是可以改善熱軋后鋼板表面狀態(tài)的元素。用其可以調(diào)整鋼板表面的粗糙程度，提高搪瓷瓷釉附著性。由于Cr低于0.08%時(shí)，改善鋼板表面粗糙度的程度不明顯，達(dá)到0.30%時(shí)，其作用已經(jīng)飽和，且高于0.30%時(shí)也使鋼板的成本增加。所以控制其含量在0.08% ~0.30% 之間。
[0018]一種搪瓷內(nèi)膽用高強(qiáng)鋼板的制造方法，按上述成分配比冶煉的連鑄坯加熱至1180~1250°C，均熱后經(jīng)高壓水除鱗、粗軋開坯，在11(KT98(TC開始精軋、在95(T880°C結(jié)束軋制，通過層流冷卻后，在57(T660°C的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行卷取。鋼卷自然冷卻后進(jìn)行平整，延伸率為0.6%~1.5%，平整后的鋼板經(jīng)過拉伸矯直，延伸率為0.8%~1.7%，再酸洗。
[0019]本發(fā)明生產(chǎn)工藝說明:
[0020]鑄坯均熱溫度范圍為118(T125(TC。為使作為氫陷阱的析出相的表面積最大化，要盡量使鑄坯中的Ti析出粒子回溶到鋼中。在1180°C時(shí)，鑄坯中Ti析出粒子已經(jīng)大部分回溶。在1250°C時(shí)，鋼中的Ti析出粒子回溶程度已經(jīng)接近飽和，且加熱溫度超過1250°C后，對(duì)加熱設(shè)備的損害增大，鋼的燒損也增加，因此確定鑄坯加熱溫度為1180°C~1250°C。
[0021]精軋開軋溫度在110(T98(TC。精軋開軋溫度高于1100°C，成品晶粒不易細(xì)化，細(xì)晶強(qiáng)化效果不好。低于980°C，則增加精軋機(jī)架的負(fù)荷，容易導(dǎo)致事故；精軋終軋溫度設(shè)定在95(T880°C。規(guī)定終軋溫度在880°C以上，可以避免在雙相區(qū)軋制使軋機(jī)負(fù)荷過大，并避開板型難于控制的變形溫度區(qū)間，且能減少鋼板縱橫向性能差異。但終軋溫度高于950°C，晶粒細(xì)化不足，影響強(qiáng)化效果；卷取溫度低于570°C，作為氫陷阱的TiC等析出粒子的析出被抑制，搪燒過程中雖然仍能夠有粒子析出，但最終的氫陷阱總量仍然不足，不足以抑制鱗爆的發(fā)生。而卷取溫度高于660°C，晶粒會(huì)出現(xiàn)粗大化，使鋼板強(qiáng)度降低。
[0022]酸洗前的平整，平整壓下產(chǎn)生的塑變減輕了帶鋼寬度方向上的塑變不均，可消除橫折缺陷，因此設(shè)定平整延伸率為0.6%~1.5%。
[0023]鋼板拉伸矯直后酸洗，拉伸矯直有利于鋼板破鱗和改善板形，為酸洗提供良好條件，因此設(shè)定拉矯延伸率為0.8%~1.7%。
[0024]本發(fā)明的有益效果為:1)本發(fā)明的鋼板通過控制C含量在0.04~0.10%, Ti含量在0.04~0.12%，保障了鋼板在搪燒過程中不發(fā)生鱗爆。2)本發(fā)明通過選擇加入Cr元素、控制Si元素，保障了鋼板與瓷釉之間的搪瓷密著性。3)本發(fā)明的鋼板屈服強(qiáng)度達(dá)450MPa級(jí)別以上、斷后延伸率達(dá)30%以上，適合于滾壓成形、彎曲成形、沖壓成型，是熱水器搪瓷內(nèi)膽的一種可靠的專用鋼板材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為實(shí)施例A2金相組織圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖來說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】:
[0027]表1本發(fā)明鋼各實(shí)施例的冶煉成分 wt%
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種搪瓷內(nèi)膽用高強(qiáng)鋼板，其特征在于化學(xué)成分質(zhì)量百分比為c:0.04%~0.10%、 Si: ^ 0.05%、Mn:0.60% ~1.2%、P: ^ 0.015%、S: ^ 0.010%、T1:0.04% ~0.12%、Als: 0.005%~0.060%、Cr:0.08%~0.30%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的搪瓷內(nèi)膽用高強(qiáng)鋼板的制造方法，其特征在于包括如下步驟:按上述成分配比冶煉的連鑄坯加熱至1180~1250°C，均熱后經(jīng)高壓水除鱗、粗軋開坯；在110(T980°C開始精軋、在95(T880°C結(jié)束軋制；通過層流冷卻后，在57(T660°C的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行卷?。讳摼碜匀焕鋮s后進(jìn)行平整，延伸率為0.6%~1.5%，平整后的鋼板經(jīng)過拉伸矯直，延伸率為0.8%~1.7%，再酸洗。
【文檔編號(hào)】C22C38/28GK103510011SQ201210205389
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月20日
【發(fā)明者】劉鳳蓮, 高秀梅, 劉志偉, 高磊, 郭曉宏, 李桂艷, 楊靜 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司