一种冷轧硬质镀锡钢板的生产方法技术

技术编号:14445982 阅读:389 留言:0更新日期:2017-01-15 12:37
本发明专利技术涉及一种冷轧硬质镀锡钢板的生产方法,主要解决现有制造冷轧硬质镀锡钢板过程中对立式连续退火炉的冷却能力要求较高、带钢板形难以控制的技术问题。本发明专利技术提供的一种冷轧硬质镀锡钢板的生产方法,包括,钢水经真空脱气处理后进行连铸得到连铸钢坯;连铸钢坯经加热炉加热至1150℃~1270℃后进行热轧,所述的热轧为两段式轧制工艺,精轧结束温度为840℃~870℃;卷取温度为500℃~540℃时卷取获得热轧钢卷;热轧钢卷重新开卷后经酸洗、冷轧、立式连续退火炉退火、平整、电镀锡、卷取得到厚度为0.18mm~0.30mm成品,平整延伸率为4.0%~7.0%。本发明专利技术主要用于食品罐、饮料罐、化工罐等包装领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁基合金
,涉及一种冷轧镀锡板,特别涉及一种冷轧硬质镀锡钢板的生产方法
技术介绍
镀锡板俗称“马口铁”,是指两面镀有商业纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带,它将钢的强度和成型性与锡的耐蚀性、易焊性和美观的外表结合于一种材料之中,具有耐腐蚀、无毒、高强度和良好的延展性,广泛应用于食品罐、饮料罐、气雾罐、化工罐等包装领域。目前提高镀锡硬度主要有二种方法:一种提高C、Mn成分元素的含量,通过这类元素起到固溶强化的作用,中国专利申请200910063099.9的专利文件公布了一种适用于冲压加工的硬质镀锡板及生产工艺,原板添加了0.08-0.13%C和0.47-0.65%Mn,硬度HR30T能达到60-70;退火方式为罩式炉,该设计硬度波动范围HR30T为65±5,已远远不能满足用户的交货要求和制罐行业向高速化发展的要求;另外,由0.08-0.13%C和0.47-0.65%Mn可推算冷轧来料的变形抗力为280-340MPa,经过五机架连轧80-90%变形后变形抗力为900-1100MPa,轧制速度最高为800-900m/min,超过此速度轧制产生振动,无法保证板形,甚至断带,只能低速维持生产,生产效率低。另一种方法是通过退火后进行二次轧制,通过加工硬化达到提高硬度的目的,中国专利申请201010204967.3公布了一种高硬度镀锡原板用钢及其制造方法,成分设计上采用低碳、低锰,在连续退火后,需要进行15-28%较大变形的二次冷轧,硬度提高明显,但同时会造成延伸率急剧下降,当二次冷轧压下率为18%时,断后伸长率为2.5-3.0%,影响材料的冲压性能。另外这种二次冷轧生产方式,需要配备二次冷轧机组,增加了生产成本。申请人申报中国专利申请201410515355.4,一种冷轧硬质镀锡钢板及其生产方法,公开了应用立式连续退火炉通过极大的快冷速度(60℃/S),过时效段在较低的温度进行,使Fe3C来不及析出,进而提高材料的硬度,这种方法对设备的冷却能力要求较高,对0.17-0.18mm极薄的冷轧带钢在此高冷速下带钢容易发生飘曲变形,对带钢板形控制要求高,存在一定的运行风险。因此,现有已公开的有关硬质镀锡板材料及制造方法的技术方案存在碳、锰等元素含量高,提高了材料本身的强度的同时也增加了塑性变形抗力,增加了轧制难度,使轧制速度受到限制,轧制故障率高;或者硬度提高,塑性指标急剧下降,影响冲压性能;或者对退火炉快冷段冷却能力有严格的要求,且存在运行风险等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种冷轧硬质镀锡钢板的生产方法,主要解决现有制造冷轧硬质镀锡钢板过程中对立式连续退火炉的冷却能力要求较高、带钢板形难以控制的技术问题。本专利技术采用的技术方案是:一种冷轧硬质镀锡钢板的生产方法,该方法包括:钢水经真空脱气处理后进行连铸得到连铸钢坯,其中所述钢水成分的质量百分比为:C:0.051%~0.079%,Si≤0.1%,Mn:0.20%~0.40%,P≤0.020%,S≤0.020%,Alt:0.010%~0.060%,N≤0.0060%,余量为Fe及不可避免的杂质元素;连铸钢坯经加热炉加热至1150℃~1270℃后进行热轧,所述的热轧为两段式轧制工艺,粗轧为5道次连轧,精轧为7道次连轧,精轧结束温度为840℃~870℃;精轧后钢板厚度为2.0~3.5mm,层流冷却采用前段冷却,卷取温度为500℃~540℃时卷取获得热轧钢卷;热轧钢卷重新开卷后经酸洗、冷轧、立式连续退火炉退火、平整、电镀锡、卷取得到厚度为0.18mm~0.30mm冷轧硬质镀锡钢板,所述冷轧压下率为85%~92%,经过冷轧后的轧硬状态带钢在立式连续退火炉退火的均热段温度为575℃~590℃,带钢在均热段的退火时间为60s~95s,平整延伸率为4.0%~7.0%。本专利技术所述的冷轧硬质镀锡钢板的化学成分限定在上述范围内的理由如下:碳:C在钢材中以间隙原子和渗碳体的形态存在,在钢中具有较强的强化作用,为了强化材料,需要在材料中保留一定量的碳来提高强度,但该元素过高,材料的塑性变形抗力增加,轧制力升高。另外,碳处于包晶区内容易产生板坯裂纹,比如CN200910063099.9的碳0.08~0.13%正处于包晶区内,连铸生产困难。但碳太低,提高了材料Ar3温度,如果材料薄更容易在二相区轧制产生混晶组织。因此,本专利技术的C含量范围设定为0.051%~0.079%。硅:Si是使钢材强度提高的元素,但Si容易在热轧时产生氧化铁皮,在热轧用高压水难以消除,从而残留在热轧钢板上呈红色氧化铁皮,这种氧化铁皮深深的咬合在热轧钢板上难以酸洗洗掉,因而产生冷轧后钢板表面不良,影响外观,甚至导致冲压开裂。因此,本专利技术中Si的含量越低越好,本专利技术的设定硅含量在0.1%以下。锰:Mn和C一样是钢材的强化元素,适当在钢中添加Mn有利于强度的提高,同时加入少量Mn可以和S结合生成MnS,减少表面热脆,避免表面质量问题,但加入过多会提高材料的塑性变形抗力,增加轧制力。本专利技术技术方案设定Mn含量范围为0.20%~0.40%。磷和硫:硫在钢中形成硫化物夹杂,使其延展性和韧性降低。钢轧制时,由于MnS夹杂随着轧制方向延伸,使钢的各向异性加重,严重时导致钢板分层。磷可以提高材料的强度,但会增加钢的冷脆性。两种元素越低越好,但考虑到实际工艺控制能力,本专利技术技术方案设定P≤0.020%,S≤0.020%。铝:铝在炼钢时作为脱氧剂添加,钢中铝含量小于0.01%时材料的脱氧效果不好,钢中会产生大量的Al2O3夹杂;钢添加过量的铝多会促进氮的析出,材料强化不利。因此,本专利技术的Al含量范围设定为0.010%~0.060%。氮:氮是间隙强化元素,氮升高强度会上升,但同时材料的塑性变形抗力随之增加;本专利技术在强度和塑性变形抗力间取得平衡,本专利技术的N含量设定为N≤0.0060%。本专利技术采取的生产工艺的理由如下:1、连铸板坯加热温度的设定板坯加热温度对AlN的溶解、析出影响较大,加热温度小于1150℃时AlN基本不溶解,因此加热温度最好大于1150℃,材料中C、N原子溶解较充分,C、N间隙强化作用得以发挥,但加热温度过高材料表面容易出现缺陷。因此本专利技术设定连铸板坯加热温度为1150℃~1250℃。2、精轧结束温度设定进行热轧时,材料是完全奥氏体再结晶轧制,为了避免材料进入两相区轧制导致混晶,冷轧轧制过程中又无法消除,终轧温度要高于Ar3相变点,轧制温度不能过高,如果过高,粗大的奥氏体经过快冷会产生塑性较差的魏氏组织,经过测定静态相变点温度在840℃,动态温度下降10℃~15℃。因此,综合考虑,本专利技术精轧结束温度设定为840℃~870℃。3、层流冷却方式和热轧卷取温度设定热轧终轧后奥氏体迅速向铁素体发生转变,转变后铁素体晶粒会长大,所以采用轧后立即冷却的方式,本专利技术层流冷却采用前段冷却方式,抑制铁素体晶粒长大,提高强度。热轧卷取温度如果大于580℃,AlN析出物较多,N的强化效果变差,导致冷轧板成品硬度降低。同时,较快的冷速和较低的卷取温度可以抑制晶粒的长大,细化晶粒,起到细晶强化的作用。如果卷取温度小于500℃,热轧钢带的强度提高,对卷取机的设备能力以及轧后的层流冷却的能力要求都比较高。综合考虑,本专利技术设定卷取温度为本文档来自技高网
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一种冷轧硬质镀锡钢板的生产方法

【技术保护点】
一种冷轧硬质镀锡钢板的生产方法,其特征是,所述的方法包括:钢水经真空脱气处理后进行连铸得到连铸钢坯,其中所述钢水成分的质量百分比为:C:0.051%~0.079%,Si≤0.1%,Mn:0.20%~0.40%,P≤0.020%,S≤0.020%,Alt:0.010%~0.060%,N≤0.0060%,余量为Fe及不可避免的杂质元素;连铸板坯经加热炉加热至1150℃~1270℃后进行热轧,所述的热轧为两段式轧制工艺,粗轧为5道次连轧,精轧为7道次连轧,精轧结束温度为840℃~870℃;精轧后层流冷却采用前段冷却,卷取温度为500℃~540℃时卷取获得热轧钢卷;热轧钢卷重新开卷后经酸洗、冷轧、立式连续退火炉退火、平整、电镀锡、卷取得到厚度为0.18mm~0.30mm冷轧硬质镀锡钢板,所述冷轧压下率为85%~92%,经过冷轧后的轧硬状态带钢在立式连续退火炉退火均热段的温度为575℃~590℃,带钢在均热段的退火时间为60s~95s,平整延伸率为4.0%~7.0%。

【技术特征摘要】
1.一种冷轧硬质镀锡钢板的生产方法,其特征是,所述的方法包括:钢水经真空脱气处理后进行连铸得到连铸钢坯,其中所述钢水成分的质量百分比为:C:0.051%~0.079%,Si≤0.1%,Mn:0.20%~0.40%,P≤0.020%,S≤0.020%,Alt:0.010%~0.060%,N≤0.0060%,余量为Fe及不可避免的杂质元素;连铸板坯经加热炉加热至1150℃~1270℃后进行热轧,所述的热轧为两段式轧制工艺,粗轧为5道次连轧,精轧为7道次连轧,精轧结束温度为840℃~870℃;精轧后层流冷却采用前段冷却,卷取温度为500℃~540℃时卷取获得热轧钢卷;热轧钢卷重新开卷后经酸洗、冷轧、立式连续退火炉退火、平整、电镀锡、卷取得到厚度为0...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏宝民穆海玲徐烨明
申请(专利权)人:上海梅山钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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