一种无针孔缺陷的冷轧搪瓷钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种无针孔缺陷的冷轧搪瓷钢板，钢板化学成分按重量百分比计C：0.0020～0.0060％、Si：0.010～0.030％、Mn：0.10～0.30％、P：≤0.015％、S：0.010～0.030％、Al：0.010～0.050％、N：0.0050～0.010％，Ti：0.050～0.080％，还包括Cr：0.30～0.50％、Mo：0.20～0.50％、Nb：0.01～0.04％的一种或几种，余量为Fe及不可避免的杂质；所述钢板金相显微组织含铁素体，并在铁素体基体或晶界上存在渗碳体。

A Cold Rolled Enamel Steel Plate without Pinhole Defect and Its Manufacturing Method

The invention discloses a cold-rolled enamel steel plate without pinhole defects. The chemical composition of the steel plate is C:0.0020-0.0060%, Si:0.010-0.030%, Mn:0.10-0.30%, P:<0.015%, S:0.010-0.030%, Al:0.010-0.050%, N:0.0050-0.010%, Ti:0.050-0.080%, and also includes Cr:0.30-0.50%, Mo:0-0.20-0%, Nb:0-0.01. The metallographic structure of the steel plate contains ferrite and cementite exists on the ferrite matrix or grain boundary.

【技术实现步骤摘要】
一种无针孔缺陷的冷轧搪瓷钢板及其制造方法
本专利技术属于冷轧板带生产
，主要涉及一种无针孔缺陷的冷轧搪瓷钢板及其制造方法。
技术介绍
冷轧搪瓷钢板在国民经济中发挥着十分重要的作用，在日常生活中与人们的关系十分密切，广泛地应用于轻工、家电、冶金、化工、建筑等行业，制作厨房用具、卫生洁具、烧烤炉、热水器内胆、建筑饰面板、化工反应罐等。冷轧搪瓷钢板的性能要求主要包括强度、成形性、抗鳞爆性、密着性和焊接性等方面，不同用途的搪瓷钢板，要求具备不同的综合性能。除了普遍关注的鳞爆缺陷外，针孔缺陷也成为生产搪瓷制品不可回避的缺陷，也是目前开发性能优异的冷轧搪瓷钢产品遇到的突出问题。国内外研究普遍认为，搪瓷制品的针孔缺陷是在瓷釉高温烧成过程中，瓷釉中的水和钢板中的碳发生反应生成CO，随着搪瓷制品的逐渐冷却，CO逐渐从瓷釉溢出并进入大气，从而在瓷釉表面形成针孔状缺陷，此针孔状缺陷的存在使基板直接裸露在大气中，失去了瓷釉对钢板的防护功能，影响其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优良的表面性能，无针孔缺陷的冷轧搪瓷钢板及其制造方法。通过控制钢板的化学成分含量并优化连续退火生产工艺，控制钢板中的C避免大颗粒珠光体和渗碳体的形成，同时促使钢板中析出大量析出相作为储氢陷阱，在提高钢板的抗鳞爆性能的同时，避免针孔缺陷的发生。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种无针孔缺陷的冷轧搪瓷钢板，其特征在于：钢板化学成分按重量百分比计C：0.0020～0.0060％、Si：0.010～0.030％、Mn：0.10～0.30％、P：≤0.015％、S：0.010～0.030％、Al：0.010～0.050％、N：0.0050～0.010％，Ti：0.050～0.080％，还包括Cr：0.30～0.50％、Mo：0.20～0.50％、Nb：0.01～0.04％的一种或几种，余量为Fe及不可避免的杂质；所述钢板金相显微组织含铁素体，并在铁素体基体或晶界上存在渗碳体。其中化学成分各元素作用如下：碳(C)：碳是强化元素，含碳量越高，钢板的强度越高，但塑性降低，加钛钢中，由于钛是强碳化物形成元素，碳极易和钛化合形成碳化钛、Ti4C2S2等，且颗粒较细，细小弥散的碳化钛颗粒不仅是良好的贮氢陷阱，提高抗鳞爆性能，而且碳化钛的析出强化能够提高钢板的强度。但是，如果钢中的含碳量过高，则由于碳是产生针孔缺陷的主要元素，在涂搪过程中会产生较严重的针孔缺陷，而且碳含量过高，钢的成形性和焊接性能变差，因此C含量范围控制≤0.0050％。硅(Si)：硅是有害元素，通常以固溶形式存在于钢中，降低钢的韧性和延展性，且过高的硅含量会降低瓷釉与钢材的密着性。因此Si含量范围控制在0.010～0.030％。锰(Mn)：一定量的Mn存在于钢材中，会提高钢的韧性，使钢板具有良好的冲压性能，Mn还可以与S结合生成稳定的硫化锰作为第二相粒子析出，提高钢板贮氢性能，但锰含量过高，则搪瓷的密着性变差，容易产生气泡和黑点，因此Mn含量范围控制在0.10～0.30％。磷(P)：磷是一种有害元素，随含量增加而增加钢的脆性，使深冲性能变差，且磷容易在钢中的晶界上偏聚，在搪烧时产生气泡和黑点，影响搪瓷的表面质量，因此磷元素含量在钢中越低越好，范围控制在P≤0.015％。硫(S)：硫一般来说在钢中都是有害元素，但在含钛的搪瓷钢中硫起着有益的作用。硫可以与锰形成硫化锰，还可以与碳、钛等形成硫化钛、硫碳化钛等二相粒子，有助于改善搪瓷钢的抗鳞爆性能。通过加钛还可以明显改善硫化锰的形态，避免形成单一的硫化锰夹杂，有利于提高成型性。因此S含量范围控制在0.010～0.030％。铝(Al)：铝是氧化物和氮化物形成元素，此类化合物夹杂有利于提高搪瓷钢的抗鳞爆性能，但是由于氧化铝夹杂的塑性差，大量的氧化铝夹杂会严重损害钢的加工性，同时影响连铸工序可浇性。因此Al含量范围控制在0.010～0.050％。氮(N)：氮是固溶元素，氮和钛、铝等都可以形成化合物，有利于提高搪瓷钢的抗鳞爆性能，但氮含量过高，高温时形成的氮化物颗粒往往较多且粗大，这些夹杂物的存在严重损害钢板的成形性。因此N含量范围控制在0.0050～0.010％。钛(Ti)：钛是强碳、氮化物形成元素。钛既可以单独和碳、氮、硫形成化合物，也可以形成复合的化合物。钛固定碳、氮和硫以后会提高搪瓷钢的塑性和抗鳞爆性。钛与氧和氮可以在很高的温度下形成化合物，形成的化合物性能稳定，不易受热加工和搪瓷过程的影响，有利于提高钢板的密着性。因此Ti含量范围控制在0.050～0.080％。铬(Cr)：铬是一种碳化物的形成元素，与碳形成Cr3C，以颗粒状弥散分布在金属基体上，能够阻碍奥氏体晶粒的长大，从而获得细小的冷却后组织，同时，铬还减慢了铁和碳原子的扩散速度，控制钢板中的C，避免大颗粒珠光体和渗碳体的形成，从而减少针孔缺陷的发生。因此Cr含量范围控制在0.30～0.50％。钼(Mo)：钼在钢中可固溶于铁素体、奥氏体和碳化物中，当含量较低时，可以铁、碳形成复合的渗碳体，含量较高时可形成钼的特殊碳化物。钼对铁素体有固溶强化作用，同时也提高碳化物的稳定性，从而控制碳化物与瓷釉反应生成CO，避免针孔缺陷的发生，因此Mo含量范围控制在0.20～0.50％。铌(Nb)：钢中添加铌可与钢中碳、氮结合成夹杂物和第二相粒子，弥散分布的第二相粒子是良好的贮氢场所，防止钢板在搪烧后发生鳞爆，但是过多的夹杂物和第二相粒子又会对钢板成形性带来损害，因此，Nb含量范围控制在0.01～0.04％。一种无针孔缺陷的冷轧搪瓷钢板的制造方法，包括铁水预处理－转炉冶炼－精炼－连铸－热轧－冷轧－连续退火，其特征在于：所述热轧工序中加热温度1000～1250℃，终轧温度800～960℃，卷取温度600～750℃；所述连续退火温度700～850℃，保温时间：60～240s，缓冷温度650～700℃，快冷温度360～420℃，过时效段温度300～450℃。本专利技术选择上述各特征工艺参数及其原因如下：热轧工序采用较高的加热温度，可使钢中的奥氏体组织均匀化，还可以促进钢坯中已析出的钛化合物如TiS、Ti4C2S2、TiC等充分溶解，在热轧和冷却过程中，它们会以化合物的形式重新析出，呈细小弥散状态分布在基体中形成氢陷阱，提高钢板的抗鳞爆性能。同时形成Cr3C，控制钢板中的C避免大颗粒珠光体和渗碳体的形成及碳在钢板表面的富集，从而减少碳和水反应生成CO，避免针孔缺陷的发生。采用较高的终轧温度和卷取温度，可使钢板在轧制和卷取过程中发生奥氏体组织向铁素体组织的转变，并完成铁素体组织再结晶和晶粒长大。钢板经连续退火工序，实现钢板中铁素体组织的再结晶，晶粒长大和再结晶织构的发展。退火时的主要工艺参数包括温度和时间，采用较高的退火温度，可促进有利织构的发展，也保证冷轧组织完成再结晶和晶粒的充分长大，以提高成品的成形性。过时效段温度选择主要是使钢中析出大量渗碳体作为储氢陷阱，提高抗鳞爆性能。在退火工艺后进行轻酸洗，有效去除钢板表面可能出现的薄氧化膜，提高钢板表面的比表面积和清洁度，有利于瓷釉和钢板的浸润，避免钢基表面元素与瓷釉中的水在高温下发生反应，从而提高瓷釉密着性，避免针孔缺陷的发生。本专利技术通过控制钢板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无针孔缺陷的冷轧搪瓷钢板，其特征在于：钢板化学成分按重量百分比计C：0.0020～0.0060％、Si：0.010～0.030％、Mn：0.10～0.30％、P：≤0.015％、S：0.010～0.030％、Al：0.010～0.050％、N：0.0050～0.010％，Ti：0.050～0.080％，还包括Cr：0.30～0.50％、Mo：0.20～0.50％、Nb：0.01～0.04％的一种或几种，余量为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种无针孔缺陷的冷轧搪瓷钢板，其特征在于：钢板化学成分按重量百分比计C：0.0020～0.0060％、Si：0.010～0.030％、Mn：0.10～0.30％、P：≤0.015％、S：0.010～0.030％、Al：0.010～0.050％、N：0.0050～0.010％，Ti：0.050～0.080％，还包括Cr：0.30～0.50％、Mo：0.20～0.50％、Nb：0.01～0.04％的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永明，徐承明，吕家舜，黄秋菊，杨洪刚，李锋，徐闻慧，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21