一种瓶盖用钢及其制造方法技术

一种瓶盖用钢及其制造方法，属于金属材料技术领域。瓶盖用钢的熔炼成分以重量百分数计为：C：0.06‑0.08％，Mn：0.4‑0.6％，Si：≤0.04％，P：0.05‑0.09％，S：≤0.02％，Als：0.015‑0.055％，余量为Fe，经热轧、冷轧、退火后平整，以10‑18％变形量轧制，获得需要的强度和加工性能。控制以重量百分比计0.03‑0.05％磷元素含量，代替部分碳元素的固溶强化作用，避开了在包晶区连铸，从而减少了铸坯因在包晶区连铸所导致的表面裂纹缺陷的形成几率；同时在平整工序采用10‑18％的压下率优化冷轧带钢性能，使所制造的目标成品的应用性能指标也与传统的设计相同，实现了高质量和低成本的最优化设计。

【技术实现步骤摘要】
一种瓶盖用钢及其制造方法
本专利技术涉及金属材料
，特别是涉及一种瓶盖用钢及制造方法。
技术介绍
瓶盖用钢对冷轧基料的成分及制造工艺要求苛刻，既需要有足够的强度，还需要冷轧后具备相应的延展性能，对板面质量的要求也非常严格。国内现有的瓶盖用钢一般成分为C：0.10-0.15％、Mn：0.4-0.6％、P≤0.02％、S≤0.02％、Si≤0.04％，此成分区间的钢处于包晶区，连铸工艺不易控制且易出现表面裂纹，最终造成过程成本增加并影响带钢成品质量。为满足瓶盖用钢的性能要求，一般钢厂有两种生产方式：一种是按照包晶钢生产，但不易操作且易出现角部缺陷造成修复成本增加和质量风险；另一种是改善钢的成分，使C含量≤0.10％且提高Mn含量并加入少量Ti可以在保证力学性能的基础上避开包晶区，但此方法会造成冷轧带钢各向异性增加且提高成本。P元素对大多数钢种来说属于有害元素，冶炼时需要控制到0.02％以下，但P元素在钢中有固溶强化作用，可增加钢的强度，在冷轧时改善钢的加工性能，且P元素在低含量时不存在包晶区。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种瓶盖用钢及制造方法，通过改变成分设计和后期增加二次冷轧压下率的方法，使冷轧基料的性能符合使用要求，且在冶炼时避开包晶区，解决了铸坯表面易产生裂纹的缺陷，也能够改善瓶盖用钢在二次轧制后的机械加工性能。本专利技术利用P元素代替C元素的强化作用并在平整时靠10-18％的变形量进一步提高带钢的机械加工性能，最终达到避开瓶盖用钢包晶区和优化冷轧带钢加工性能的目的，且降低了成本。本专利技术的瓶盖用钢的熔炼成分以重量百分数计为：C：0.06-0.08％，Mn：0.4-0.6％，Si：≤0.04％，P：0.05-0.09％，S：≤0.02％，Als：0.015-0.055％，余量为Fe，经热轧、冷轧、退火后平整，以10-18％变形量轧制，获得需要的强度和加工性能。生产的工艺步骤及控制的技术参数如下：(1)转炉冶炼时低枪位操作，使铁水温度迅速升温到1400℃以上，降低渣中氧化铁，抑制脱磷反应的进行，减少白灰用量至25Kg/t,降低了25％-30％的渣量，终点C控制在0.06-0.08％、P控制在0.05-0.09％、S≤0.02％，炉后加硅锰合金控制Mn含量在0.4-0.6％、Si含量≤0.04％，控制C含量在0.06-0.08％，控制Al含量在0.015-0.055％。(2)连铸时中包过热度控制在10-25℃，开启电磁搅拌，避免钢中P偏析。(3)热轧的终轧温度控制在880±10℃，卷取温度控制在570℃±10℃；成品目标厚度为2.5-3.0mm。(4)酸洗后冷轧，压下率88-92％，目标厚度0.27-0.28mm。(5)轧后经全氢罩式炉退火，退火后平整，压下率10-18％，最终板厚0.23mm。本专利技术的主要原理在于成分设计上利用P元素在钢种起固溶强化作用且具有细化晶粒的作用，退火后经大变形量轧制可获得符合要求的强度和机械性能。磷在钢中起固溶强化和细晶强化作用提高钢的强度，0.1％的P可使屈服强度提高68MPa，并且不降低延伸率。P含量提高后在退火过程中变形织构变弱各向异性显著降低，所以在要求强度又要塑性的冷轧用钢中选用P元素代替部分C元素具有很大的优势。转炉冶炼时由氧势图可知，碳、磷在1400℃上下氧化反应截然不同，高于1400℃后铁水中P的反应停止，几乎没有脱磷效果。脱磷过程加入白灰会形成3CaO.P2O5进入渣中来降低铁水中的磷含量，冶炼含磷钢时加25Kg/t的白灰，造成了渣量减少30％，再降低枪位吹炼，加快前期炉内反应，使炉内温度迅速升高到1400℃以上，抑制了脱磷反应的进行，可提高终点P含量。P元素易在钢坯浇铸过程中形成中心偏析和晶间偏析，所以连铸过程要低温浇铸，过热度控制在10-25℃，开启电磁搅拌，使P元素在钢坯凝固过程中的尽可能的均匀弥散分布。为获得晶粒细小且力学性能较好的带钢组织，需控制热轧带钢高温轧制和低温卷取。为使平整后0.23厚的冷轧带钢具备瓶盖使用的机械性能，需要在退火后加大轧制量，P含量提高后基本消除了变形织构有利于带钢的均匀变形，再结合P元素在钢中的强化作用，使冷轧带钢获得良好的加工硬化性能和冷加工性能。本专利技术控制以重量百分比计0.03-0.05％磷元素含量，代替部分碳元素的固溶强化作用，避开了在包晶区连铸，从而减少了铸坯因在包晶区连铸所导致的表面裂纹缺陷的形成几率；同时在平整工序采用10-18％的压下率优化冷轧带钢性能，使所制造的目标成品的应用性能指标也与传统的设计相同，实现了高质量和低成本的最优化设计。与现有技术相比，其特征在于利用P元素取代C元素在钢种的强化作用，在不影响带钢力学性能的情况下避开包晶区以减少表面裂纹的出现，还能改善二次冷轧后的机械加工性能。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细阐述，实施例1：1)转炉冶炼：转炉冶炼时控制低枪位加快炉内反应，加快脱氧抑制脱磷反应的进行，降低渣量，终点C控制在0.08％、P控制在0.056％、S≤0.02％，炉后加合金控制成分，最终的熔炼成分如下表：2)连铸：中包过热度控制在10-25℃，开启电磁搅拌，避免钢中P偏析。3)轧制：热轧和冷轧等工艺如下表：4)性能：以上实施例所生产的成品瓶盖实际抗折弯力在125-149N范围内，满足瓶盖力学性能要求，与现有成分为C：0.10-0.15％、Mn：0.4-0.6％、P≤0.02％、S≤0.02％、Si≤0.04％的瓶盖用钢力学性能指标相当。5)铸坯纵裂发生率：以上实施例所生产的铸坯横纵裂纹发生率为＜0.02％，远小于现有成分为C：0.10-0.15％、Mn：0.4-0.6％、P≤0.02％、S≤0.02％、Si≤0.04％的瓶盖用钢的3-10％。以上所述仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本专利技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种瓶盖用钢，其特征在于，成分以重量百分数计为，C：0.06‑0.08％，Mn：0.4‑0.6％，Si：≤0.04％，P：0.05‑0.09％，S：≤0.02％，Als：0.015‑0.055％，余量为Fe；冷轧退火后平整压下率10‑18％。

【技术特征摘要】
1.一种瓶盖用钢，其特征在于，成分以重量百分数计为，C：0.06-0.08％，Mn：0.4-0.6％，Si：≤0.04％，P：0.05-0.09％，S：≤0.02％，Als：0.015-0.055％，余量为Fe；冷轧退火后平整压下率10-18％。2.一种如权利要求1所述的瓶盖用钢的制造方法，其特征在于，工艺步骤及控制的技术参数如下：(1)转炉冶炼时低枪位操作，使铁水温度迅速升温到1400℃以上，降低渣中氧化铁，抑制脱磷反应的进行，减少白灰用量至25Kg/t,降低了25％-30％的渣量，终点C控制在0.06-0.08...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫文凯，俞飞，王东明，孟宪成，
申请(专利权)人：德龙钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13