烧成后屈服强度在210MPa以上的极低碳冷轧搪瓷用钢板及其制造方法，其化学成分重量百分比为：C：0.0005～0.008％、Si≤0.05％、Mn：0.2～1.0％、P：0.08～0.15％、S：0.008～0.035％、Al≤0.010％、N≤0.005％、B：0.0002～0.003％、Cr≤0.10％、Cu：0.01～0.50％、O：0.010～0.040％，其余为Fe和不可避免杂质；且Mn/55≥O/16+S/32，还可以加入Nb：0.02～0.10％，B/11+Nb/93＞N/14。本发明专利技术搪瓷用钢板经过850℃高温搪烧后的屈服强度保持在210MPa以上，并满足于抗鳞爆等搪瓷性能要求。
【技术实现步骤摘要】
烧成后屈服强度在210MPa以上的极低碳冷轧搪瓷用钢板及其制造方法
本专利技术属于搪瓷用钢领域，特别涉及一种烧成后屈服强度在210MPa以上的冷轧搪瓷用钢板及其制造方法。
技术介绍
冷轧搪瓷钢板的用途十分广泛，比如制作搪瓷装饰面板、脱硫脱硝搪瓷换热元件、烤箱搪瓷部件等。为了满足涂搪的要求，防止搪瓷时产生针孔、气泡等表面缺陷提高搪瓷表面质量，对钢板的要求主要表现在钢中的含碳量要低，因为碳含量越高在搪瓷时产生这些表面缺陷的几率就高，另外为了防止产生鳞爆，还需要在钢中添加足量的合金元素以形成贮氢陷阱。现有的冷轧搪瓷用钢具有两种比较典型的成分类型：一种是含钛的超低碳钢，通过在钢中加入足量的钛以完全固定钢中的碳、氮等间隙原子以形成无间隙原子钢，此类钢具有成型性能好、无时效等特点，并且有足量的析出相可以确保在搪瓷时不产生鳞爆等缺陷；另一种是含氧量较高的超低碳钢，通过钢中较高的含氧量以在钢中形成足量的氧化物等夹杂物来保证钢板在搪瓷时不产生鳞爆，由于钢中含碳量一般都低于0.004％，因此在搪瓷时能抑制针孔、气泡等搪瓷表面质量的出现。上述钢种在设计及应用实践中，人们关注的主要是成型性能、抗鳞爆性能和搪瓷表面质量等方面，几乎没有涉及到钢板的强度问题。事实上，上述钢板在交货态时的屈服强度一般都低于200MPa，在经过850℃左右的高温搪烧后，钢板的屈服强度较搪烧之前的屈服强度会进一步下降，有时会低至100MPa左右。中国专利CN102124132A公开的“搪瓷钢板及其制造方法”中C：0～0.005％、Mn：0.2～1.0％、P：0.005～0.02％、Ti：0.06～0.1％、N：0～0.003％等，在涂搪之前钢板的屈服强度在192～205MPa之间。中国专利ZL00801729.8公开的“具有优良可成型性、抗起泡性、抗黑点性和搪瓷釉粘附性的连铸搪瓷用钢板及其制造方法”，涉及一种极低碳含氧高的搪瓷用钢，在超低碳钢中即使加入铌(0.033～0.045％)、钒(0.040～0.060％)的情况下，钢板的屈服强度为142～170MPa。中国专利CN1147612C公开的“加工性、时效性和上釉性出色的搪瓷用钢板及制造方法”，其中C≤0.0018％、Si≤0.020％、Mn：0.10～0.30％、P：0.010～0.030％、S≤0.030％、N：0.0008～0.0050％、B≤0.0050％：O：0.010～0.05％等，钢板的屈服强度在140～175MPa。有关超低碳搪瓷钢板专利中依靠在钢中添加大量的贵重金属和稀有金属(如Ni、Mo、Zr、Co、W等等)来实现优良的涂搪性能，但均未提及如何提高钢板的强度问题。在实际应用中，也没有发现超低碳钢板经过高温搪烧后的屈服强度保持在210MPa以上的实例。针对当前一般都采用超低碳钢的成分设计，钢板的屈服强度偏低(多数低于180MPa)，其结果必然是在经过高温搪烧(如850℃)后，钢板的强度会进一步下降甚至降至100MPa左右，并且随着烧成温度的提高和烧成时间的延长，屈服强度持续下降，导致搪瓷件在使用时的耐重力和压力能力下降，很容易因变形而产生瓷层剥落。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种烧成后屈服强度在210MPa以上的极低碳冷轧搪瓷用钢板及其制造方法，该搪瓷用冷轧钢板经过850℃高温搪烧后的屈服强度保持在210MPa以上，并满足于抗鳞爆等搪瓷性能要求。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：烧成后屈服强度在210MPa以上的极低碳冷轧搪瓷用钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.0005～0.008％、Si≤0.05％、Mn：0.2～1.0％、P：0.08～0.15％、S：0.008～0.035％、Al≤0.010％、N≤0.005％、B：0.0002～0.003％、Cr≤0.10％、Cu：0.01～0.50％、O：0.010～0.040％，其余为Fe和不可避免杂质；且Mn/55≥O/16+S/32，还可以加入Nb：0.02～0.10％，B/11+Nb/93＞N/14。又，所述钢板显微组织为铁素体，铁素体的平均晶粒尺寸不大于50μm。所述钢板氢穿透时间TH2大于6.7min，断裂伸长率A80不小于35％，在经过850℃×6min模拟搪烧后钢板的屈服强度在210MPa以上。在本专利技术钢的成分设计中：碳：随着钢中的碳含量提高，钢的强度提高，但是碳含量越高搪瓷时越容易产生针孔和气泡缺陷。因为钢中自由碳是产生针孔和气泡的主要原因，为了减少碳对搪瓷质量的不利影响，降低钢中的含碳量是十分必要的，但是实现过低的含碳量(如小于5ppm)势必大大地增加炼钢成本，另外在钢中加入钛、铌和硼等合金也可以形成碳化物从而固定碳原子。综合来看，为了节约合金元素减少贵重合金的加入量，同时降低冶炼成分，钢中的碳控制在C：0.0005～0.008％。锰：锰在钢中和氧、硫等形成化合物如氧化锰、硫化锰，这些夹杂物在搪瓷时是有利的贮氢陷阱，对抗鳞爆起着重要作用。锰还以固溶状态存在以强化铁素体基体，但锰含量过高不仅会降低钢的塑性，也损害搪瓷性能。因此钢中的锰含量必须限制在0.2～1.0％。硅：硅虽然对提高钢的强度有帮助，但硅对搪瓷密着性能有不良影响，且硅在钢中易形成延展性很差的氧化物夹杂，损害钢的塑性。因此，本专利技术中控制Si≤0.05％。铝：铝是强脱氧元素，铝易与氧结合形成氧化铝，这类夹杂物会严重损害钢的可加工性。本专利技术钢中由于需要保留一定量的氧，因此铝含量不宜过高。控制Al含量小于0.010％。磷：含磷量增加可以提高钢的强度，但含磷量越高钢板的塑性越差甚至钢变得很脆，因此一般在搪瓷钢中均把磷作为有害元素。但磷在合金元素中是成本较低的，因此在本专利技术中加入适量的磷对提高钢板的强度有益，通过控制合适的硼、铜或铌等合金元素，并配合适当的加工工艺，不仅可以减轻磷产生的二次脆性也可以避免磷的偏聚对涂搪时产生气泡、针孔等的不利影响。硫：控制适量的硫，使得硫和锰的含量达到合理的匹配量，保证硫与锰形成硫化锰，这种夹杂物对防止涂搪时产生鳞爆等起着有益的作用。S：0.008～0.035％。硼：固定钢中的氮形成氮化硼，可以改善钢板的加工性能和时效性，也可以提高抗鳞爆性和密着性。硼虽然在钢中起着有益的作用，但是硼含量过高时在连铸过程中铸坯上容易产生裂纹。氧：氧直接影响钢的抗鳞爆性和加工性。一方面，氧与锰元素很容易结合形成氧化锰，提高钢的抗鳞爆性能。另一方面，为了防止形成粗大的氧化锰夹杂，必须控制氧的含量及氧和锰的配比。氮：氮和碳一样是固溶元素，氮和硼可以形成化合物，因此在加入硼时形成的氮化硼对于提高钢的抗鳞爆性能有益。但是，如果氮含量过高，BN颗粒变得粗大，会损害钢的塑性，并且固溶的氮增加了钢的时效性。因此，本专利技术中控制N≤0.005％。铜：铜在钢中可以起到析出强化的作用，提高钢板的强度，适量的铜还可以提高钢板的塑性。铜含量低于0.01％起不到效果，但铜含量高于0.50％时，不仅合金成本增加，同时对搪瓷密着产生不利的影响。铬：铬在钢中是难以避免的元素，铬含量高时可能会降低钢的强度，限制铬的含量在0.10％以下。铌：固溶的铌可以提高钢的再结晶温度，抑制奥氏体和铁素体晶粒的长大，通过细化晶粒提高钢板的屈服强度。但铌是贵重金属，加入过多的铌会提高合金成本，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.烧成后屈服强度在210MPa以上的极低碳冷轧搪瓷用钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.0005～0.008％、Si≤0.05％、Mn：0.2～1.0％、P：0.08～0.15％、S：0.008～0.035％、Al≤0.010％、N≤0.005％、B：0.0002～0.003％、Cr≤0.10％、Cu：0.01～0.50％、O：0.010～0.040％，Nb：0.02～0.10％，其余为Fe和不可避免杂质；且Mn/55≥O/16+S/32，B/11+Nb/93＞N/14。
【技术特征摘要】
1.烧成后屈服强度在210MPa以上的极低碳冷轧搪瓷用钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.0005～0.008％、Si≤0.05％、Mn：0.2～1.0％、P：0.08～0.15％、S：0.008～0.035％、Al≤0.010％、N≤0.005％、B：0.0002～0.003％、Cr≤0.10％、Cu：0.01～0.50％、O：0.010～0.040％，Nb：0.02～0.10％，其余为Fe和不可避免杂质；且Mn/55≥O/16+S/32，B/11+Nb/93＞N/14。2.如权利要求1所述的烧成后屈服强度在210MPa以上的极低碳冷轧搪瓷用钢板，其特征是，所述钢板显微组织为铁素体，铁素体的平均晶粒尺寸不大于50μm。3.如权利要求1或2所述的烧成后屈服强度在210MPa以上的极低碳冷轧搪瓷用钢板，其特征是，所述钢板氢穿透时间TH2大于6.7min，断裂伸长率A80不小于35％，在经过850℃×6min模拟搪烧后钢板的屈服强...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙全社，魏娇，林长青，王俊凯，王金涛，张宝平，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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