一种家用燃气器具用镀层钢带的生产方法技术

一种家用燃气器具用镀层钢带的生产方法：以的DC03热轧酸洗卷为原料，进行反复冷轧后脱脂；第一次退火；制带：开卷、分条并去除毛刺；电镀Ni‑Co合金；常规水洗并烘干；物理气相沉积；进行离子注入；第二次退火；自然冷至室温后卷取。本发明专利技术钢带的抗拉强度为500~550 MPa，延伸率为34~38%，表面粗糙度为0.04~0.07µm，镜面反射率为99.2~99.7%，在室内大气环境下暴露4000 d后失光率不超过0.2%；对于燃气器具面板所需钢带，抗拉强度为400~450 MPa，延伸率为42~47%；表面粗糙度为0.02~0.05µm，镜面反射率为99.55~99.95%，在室内大气环境下暴露3600 d后，失光率不超过0.3%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢带的生产方法，具体地属于一种用于生产家用燃气器具的镀层钢带的生产方法。
技术介绍
燃气器具一般是指以煤气、液化石油气、天然气为主要燃料的日常家用品，主要包括燃气灶、热水器、壁挂炉等。随着国家经济的高速发展，人们的生活质量持续提升，对家用燃气器具的使用安全性和文化品味的要求也日益提高。以高档灶具为例，业内一般采用高品质的不锈钢作原料进行生产，不同部位对原料性能的要求也不尽相同。其内部引火装置由于靠近火源，出于安全的考虑，要求原料用钢必须具有良好的耐磨性能和耐热性能。其外观面板出于装饰和造型的需要，要求原料用钢具有良好的表面性能、涂镀性能和冲压成形性能。但是，高品质不锈钢存在着两个明显的不足：基于实现产品使用性能的需要，原料钢种添加了大量的合金元素，一方面导致原料成本大幅上升；另一方面也引起原料冶炼、轧制、热处理及产品成形的难度明显加大。某种程度上，这限制了产品的进一步推广。因此，从市场角度来看，很有必要对现有原材料进行改进，以提高产品的性价比。近年来，由于材料制备工艺水平的不断提高，镀层钢带因其成本低、性能好逐渐引起业内的广泛关注，已成为替代不锈钢的重要材料，并获得广泛应用。经检索：中国专利公开号为CN104805484A的文献，公开了一种Cu-Ni/Ni-Ag双复合镀层极薄钢带的生产方法。该文献以SPHC热轧酸洗卷为原料，采用二次冷轧＋一次退火+电镀Cu-Ni+热喷涂Ni-Ag＋二次退火的工艺进行生产。所得钢带的厚度为0.2~0.3 mm，抗拉强度为330~380 MPa，延伸率为34~38%，表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为7~10 µm的Cu-Ni/Ni-Ag双复合镀层，镀层表面硬度为90~100 HV，粗糙度为0.15~0.30 µm，镜面反射率为88~95%，电阻率为6.5~8.7 µΩ∙cm，热导率为6~10 W/cm∙°C。产品的导电和导热性能良好。但是，该镀层钢带采用贵金属Ag，对生产家用燃气器具而言，其成本和价格更高，更加难以推广。此外，该镀层钢带硬度低，耐磨性能差。特别是Ni-Ag合金中的Ag长时间暴露在空气中后容易失去金属光泽，装饰性变差，导致表面性能差。中国专利公开号为CN104988456A的文献，公开了一种Cu-Sn/Sn-Au双复合镀层极薄钢带的生产方法。该文献以SPCC冷轧钢板作为原料，采用一次退火＋一次冷轧+热喷涂Cu-Sn＋二次退火+热喷涂Sn-Au＋三次退火的工艺进行生产。所得钢带的厚度为0.1~0.2mm，抗拉强度为300~350 MPa，延伸率为38~45%。表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为8~12 µm的Cu-Sn/Sn-Au双复合镀层，镀层呈现光亮的金黄色，表面硬度为100~120 HV，粗糙度为0.1~0.2 µm，镜面反射率为94~99%，在常规环境下放置720 d后，镀层失光率不超过0.5%，电阻率为14~18 µΩ∙cm，热导率为60~75 W/m∙°C，在350~400 °C下保持480 h后，表面氧化面积不超过0.1%，硬度值变化率不超过0.3%。虽然产品的表面性能、导电性能、导热性能良好，但是，该镀层钢带采用贵金属Au，对生产家用燃气器具而言，其成本和价格更高，更加难以推广。此外，该镀层钢带硬度低，耐磨性能差。特别是Au-Sn二元合金是由许多脆硬性的中间相组成，产品的加工成形性能存在不足。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种家用燃气器具镀层钢带的生产方法，即对于燃气器具内部引火装置所需钢带的抗拉强度为500~550 MPa，延伸率为34~38%，表面粗糙度为0.04~0.07 µm，镜面反射率为99.2~99.7%，在室内大气环境下暴露4000 d后失光率不超过0.2%；对于燃气器具面板所需钢带，抗拉强度为400~450 MPa，延伸率为42~47%；表面粗糙度为0.02~0.05 µm，镜面反射率为99.55~99.95%，在室内大气环境下暴露3600 d后，失光率不超过0.3%。实现上述目的的措施：一种家用燃气器具用镀层钢带的生产方法，其步骤：1) 以普通的DC03热轧酸洗卷作为原料，进行9或10道次冷轧反复轧制，控制总压下率为93~97%，然后常规脱脂；2) 在全氢保护气氛下进行第一次退火，控制退火温度为630~670 °C，保温时间为60~70 min；3) 进行制带：A、开卷、分条并去除毛刺；B、电镀Ni-Co合金，镀液为NiSO4+CoSO4酸性水溶液，控制NiSO4和CoSO4的浓度比例为1.3~2.3：1，电流密度为3.5~4.5 A/dm2，电镀时间为3~5 min；C、进行常规水洗并烘干至钢带表面无水分；D、进行物理气相沉积，其中：制备内部引火装置所需钢带时，物理气相沉积W-Mo合金，控制W和Mo的质量百分比分别为65~85%和35~15%，沉积速率为0.7~0.8 µm/min，沉积时间为12~15 min；制备面板所需钢带时，物理气相沉积Ti，控制沉积速率为0.5~0.6 µm/min，沉积时间为6~10 min；E、进行离子注入：其中：制备内部引火装置所需钢带时，离子注入Cr，并控制注入能量为60~80 keV，Cr的注入剂量为(3~6)×1018/cm2；制备面板所需钢带时，双离子注入Al-Mg，控制注入能量为80~120 keV，Al的注入剂量为(5~8)×1017/cm2，Mg的注入剂量为(3~6)×1017/cm2；F、 在全氢保护气氛下进行第二次退火，其中：制备内部引火装置所需钢带时，控制退火温度为550~600 °C，保温时间为40~50 min；制备面板所需钢带时，控制退火温度为600~650 °C，保温时间为60~70 min；G、自然空冷至室温后卷取。针对现有工艺存在的问题，本专利技术通过大量试验及研究，提出既采用普通的DC03热轧酸洗卷为原料，冷轧后，采用“电镀+物理气相沉积+离子注入”工艺进行生产。之所以这样选择，是因为：首先，以普通的DC03热轧酸洗卷作为原料。与其它普通的合金钢相比，其完全可以保证钢带的力学性能。由于DC03不含合金元素，因而保证了原料钢种成本较低。此外，DC03钢中C、Mn、Si含量较低，可以保证基材的表面质量和涂镀性能；同时，钢中较低的P和S含量，可以保证产品具有良好的冲压成形及焊接性能。用钢带作基材，替代高品质不锈钢，其生产成本会大幅降低。其次，热轧酸洗卷通过一次冷轧+一次退火工序来保证冷轧原料的厚度、力学性能和表面质量。在这里，通过增加冷轧轧制道次数和总压下率，以增强基材表面的光洁度，降低粗糙度，以有利于后续的镀层更加均匀和平整，提高镀层的稳定性。后续采用“电镀+物理气相沉积+离子注入”的工艺。但是对于家用燃气器具不同部位的用钢带工艺上可有所不同，如对于用于内部引火处所需钢带，则可采取：一是一次退火结束后，先在钢基上电镀一层Ni-Co合金，形成内镀层。这里，选用Ni-Co合金，是因为其硬度较高，具有良好的耐磨性能和化学稳定性。同时，其表面性能良好，具有银白色的外观，适合于进一步的装饰。此外，Ni-Co合金还具有一定的耐热性能，有利于后续的热喷涂工序。因此，Ni-Co合金适合作为内镀层。之所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家用燃气器具用镀层钢带的生产方法，其步骤：1) 以普通的DC03热轧酸洗卷作为原料，进行9或10道次冷轧反复轧制，控制总压下率为93~97%，然后常规脱脂；2) 在全氢保护气氛下进行第一次退火，控制退火温度为630~670 °C，保温时间为60~70 min；3) 进行制带：A、开卷、分条并去除毛刺；B、电镀Ni‑Co合金，镀液为NiSO4+CoSO4酸性水溶液，控制NiSO4和CoSO4的浓度比例为1.3~2.3：1，电流密度为3.5~4.5 A/dm2，电镀时间为3~5 min；C、进行常规水洗并烘干至钢带表面无水分；D、进行物理气相沉积，其中：制备内部引火装置所需钢带时，物理气相沉积W‑Mo合金，控制W和Mo的质量百分比分别为65~85%和35~15%，沉积速率为0.7~0.8 µm/min，沉积时间为12~15 min；制备面板所需钢带时，物理气相沉积Ti，控制沉积速率为0.5~0.6 µm/min，沉积时间为6~10 min；E、进行离子注入：其中：制备内部引火装置所需钢带时，离子注入Cr，并控制注入能量为60~80 keV，Cr的注入剂量为(3~6)×1018/cm2；制备面板所需钢带时，双离子注入Al‑Mg，控制注入能量为80~120 keV，Al的注入剂量为(5~8)×1017/cm2，Mg的注入剂量为(3~6)×1017/cm2；F、 在全氢保护气氛下进行第二次退火，其中：制备内部引火装置所需钢带时，控制退火温度为550~600 °C，保温时间为40~50 min；制备面板所需钢带时，控制退火温度为600~650 °C，保温时间为60~70 min；G、自然空冷至室温后卷取。...

【技术特征摘要】
1.一种家用燃气器具用镀层钢带的生产方法，其步骤：1) 以普通的DC03热轧酸洗卷作为原料，进行9或10道次冷轧反复轧制，控制总压下率为93~97%，然后常规脱脂；2) 在全氢保护气氛下进行第一次退火，控制退火温度为630~670 °C，保温时间为60~70 min；3) 进行制带：A、开卷、分条并去除毛刺；B、电镀Ni-Co合金，镀液为NiSO4+CoSO4酸性水溶液，控制NiSO4和CoSO4的浓度比例为1.3~2.3：1，电流密度为3.5~4.5 A/dm2，电镀时间为3~5 min；C、进行常规水洗并烘干至钢带表面无水分；D、进行物理气相沉积，其中：制备内部引火装置所需钢带时，物理气相沉积W-Mo合金，控制W和Mo的质量百分比分别为65~85%和35~15%，沉积速率为0.7~0.8 µm/min...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄菲，刘占增，骆海贺，李建华，陈浮，匡伟，张兆丽，余晓静，
申请(专利权)人：武汉钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42