本发明专利技术公开了一种冷轧搪瓷钢,其化学元素质量百分含量配比为:C:0.025‑0.055%,Si≤0.03%,Mn:0.1‑0.6%,P:0.01‑0.03%,S:0.002‑0.02%,Al:0.008‑0.05%,N:0.002‑0.008%,Cu:0.02‑0.05%,Cr:0.02‑0.08%,Ti:0.005‑0.03%,O≤0.008%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。本发明专利技术还公开了一种上述冷轧搪瓷钢的制造方法,其包括步骤:(1)经过冶炼、精炼和连铸,制得铸坯;(2)热轧;(3)酸洗;(4)冷轧;(5)连续退火:其中均热温度为760‑800℃,均热时间为100‑200s,过时效段温度为300‑400℃,时间为200‑300s;(6)平整。
A cold rolled enamel steel and its manufacturing method
【技术实现步骤摘要】
一种冷轧搪瓷钢及其制造方法
本专利技术涉及一种搪瓷钢及其制造方法,尤其涉及一种冷轧搪瓷钢及其制造方法。
技术介绍
近年来二段式热水器搪瓷内胆得到快速发展,其制作流程通常为:试验料经过冲压形成左右两个圆桶,圆桶端部需预热后进行冲孔;经过环缝焊接将左右两个圆桶焊接为一个内胆;采用包括脱脂、酸洗、中和等步骤的前处理工艺去除腔体内表面的油脂、氧化铁皮和锈蚀等;经过湿法涂搪、干燥,最后在高温炉内进行烧结固化。二段式热水器搪瓷内胆的生产工艺十分复杂,内胆的质量很大程度上决定热水器的使用寿命,因此市场上对二段式热水器内胆用搪瓷钢提出了更高的要求:(1)二段式热水器内胆作为承压容器,要求有足够的打压性能。若二段式热水器内胆用搪瓷钢的屈服强度较低,则很容易造成内胆的变形。由于钢板基体与表面瓷釉层的弹性不同,钢板表面的瓷釉层被拉裂而发生脱落,钢板与水直接接触后容易发生锈蚀,大大降低了内胆的使用寿命,因此,要求二段式热水器内胆用搪瓷钢具有较高的屈服强度,特别是搪烧后仍具有较高的屈服强度。(2)二段式热水器内胆在搪瓷之前要进行前处理,通常包括脱脂、酸洗、中和,前处理的充分与否,直接影响搪瓷制品的质量。酸洗不仅可以去除钢板表面的锈蚀、油污等阻碍搪瓷密着的因素,还可以增加钢板表面的粗糙度,对提高搪瓷密着有利。由于用户基于环保的压力,将酸洗工艺进行了更改,由强酸(硫酸)浸泡式酸洗改为弱酸(草酸+柠檬酸)喷淋式,而弱酸酸洗后的产物残留在钢板表面不易脱落,会对搪瓷密着产生不良影响。因此,要求二段式热水器内胆用搪瓷钢能够适应弱酸酸洗的前处理工艺。现有技术中,公开号为CN102199726A,公开日为2011年9月28日,名称为“热水器内胆用高强度冷轧钢板及其连续退火工艺”的中国专利文献,公开了采用连续退火的方式,通过细晶强化、析出强化和固溶强化,得到一种热水器内胆用高强度冷轧钢板。然而其采用Nb、Ti复合微合金化,合金成本较高,此外所生产的钢板屈服强度≥380MPa,延伸率≥20%。公开号为CN101684532A,公开日为2010年3月31日,名称为“一种冷轧热水器用搪瓷钢及生产方法”的中国专利文献公开了一种冷轧热水器用搪瓷钢及生产方法,其搪瓷钢主要成分要求是(按质量分数,wt%):C:0.01-0.08%,Si≤0.03%,Mn:0.10-0.60%,P:≤0.02%,S:0.003-0.02%,N:0.001-0.006%,Als:≤0.04%,Ti:0.02-0.12%,其余为铁及不可避免的杂质。然而,该搪瓷钢成分中的Ti元素含量过高,易在高温时析出大量的TiO2颗粒,阻碍瓷釉层与金属之间的离子交换,对搪瓷后的密着性能不利。此外,为了降低成本,二段式热水器内胆用搪瓷钢向着薄规格发展,有些用户甚至提出了减薄至1.2mm的需求。在此情况下,若采用热轧板或酸洗板作为基板,生产的难点在于温度控制,钢板轧薄时,温降特别快,难以保证精确的热轧终轧温度,导致终轧时进入奥氏体+铁素体两相区轧制,最终得到混晶组织,降低钢板的成材率。因此,相对于热轧搪瓷钢来讲,在用来生产较薄厚度规格的二段式热水器内胆方面,冷轧搪瓷钢具有明显的优势。鉴于此,期望获得一种冷轧搪瓷钢,该搪瓷钢成本低廉,并具有较高的强度和搪瓷密着性能,并且经过弱酸酸洗后仍具有较高的密着等级。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种冷轧搪瓷钢,该搪瓷钢成本低廉,具有较高的强度和搪瓷密着性能,并且经过弱酸酸洗后仍具有较高的密着等级,从而能够有效解决现有的冷轧搪瓷钢屈服强度低和搪瓷密着性差的问题,从而旨在成形、涂搪和烧结后尤其适用于二段式热水器内胆。为了实现上述目的,本专利技术提出了一种冷轧搪瓷钢,其化学元素质量百分含量配比为:C:0.025-0.055%,Si≤0.03%,Mn:0.1-0.6%,P:0.01-0.03%,S:0.002-0.02%,Al:0.008-0.05%,N:0.002-0.008%,Cu:0.02-0.05%,Cr:0.02-0.08%,Ti:0.005-0.03%,O≤0.008%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。需要说明的是,本专利技术涉及的搪瓷钢是指尚未经过搪烧,不具有搪瓷层的钢基板。本专利技术所述的冷轧搪瓷钢中的各化学元素的设计原理为:碳:C在钢中是一种最基本的强化元素,使钢材的强度上升,塑性下降。对于冲压用钢来讲,需要的是较低的屈服强度和较高的断裂延伸率。如果C的含量较高,在钢中会形成大量的Fe3C,一方面,在冷轧变形过程中被碾碎,可以作为有效的“氢陷阱”,提高钢板的抗鳞爆性能;另一方面,Fe3C高温搪烧时不稳定,易与水汽反应生成CO、CO2、H2气体,引起针孔和鳞爆缺陷。因此,综合考虑钢板的成形性、抗鳞爆性能、抗针孔性能,本专利技术将冷轧搪瓷钢中的C含量限定在0.025-0.055%。硅:Si能溶于铁素体中提高钢的硬度和强度。Si属于活性元素,高温时,会在钢的表面形成一层SiO2薄膜,阻碍瓷釉对钢的浸润和渗透,减弱瓷釉与金属之间的界面化学反应,从而影响搪瓷制品的密着性能。此外,Si的含量过高,使得钢板在酸洗过程中对氢的吸附作用加速,导致制品容易出现鳞爆问题。因此,本专利技术将冷轧搪瓷钢中的Si含量限定在Si≤0.03%。锰:Mn也是一种常见的强化元素,在钢中起到固溶强化的作用。Mn可以起到脱氧的作用,消除钢中的FeO。Mn还是一种良好的脱硫剂,Mn与S形成熔点较高的MnS,既可防止FeS导致的热脆现象,又可以作为“氢陷阱”而提高钢的抗鳞爆性能。此外,Mn的过量添加会降低搪瓷钢的密着性能,容易产生气泡缺陷。为了保证钢板的强度和搪瓷密着性能,本专利技术将冷轧搪瓷钢中的Mn的含量限定在0.1-0.6%。磷:在搪瓷之前的前处理(酸洗)过程中P能增加酸洗速度,这是因为P≥0.01%时,易于在晶界发生偏析,形成FeP化合物,由于晶界与基体的电势不同,在酸洗的过程中,此化合物将形成局部电池,导致酸洗速度的局部增加,钢板可获得较粗糙的表面,有利于搪瓷密着性能的提高。P含量过高,将导致酸洗残渣的大量沉积,残渣来不及脱落而附着在钢板表面,导致钢板基体与搪瓷釉之间密着不良。因此,本专利技术将冷轧搪瓷钢中的P的含量限定在0.01-0.03%。硫:S是在钢的冶炼过程不可避免的杂质元素。S在钢中以FeS的形式存在时,会引发钢的热脆现象,因此,要对S含量进行控制。一般加入Mn使其生成MnS改善热脆性,但MnS是一种沿轧制方向呈长条状的夹杂物,会严重损害钢的横向成形性,通常Ti与S的亲和力强于Mn与S,因此加入Ti可以夺取MnS中的S形成TiS或者Ti4C2S2,随着Ti含量的增加,MnS的量越来越少,从而可以提高钢的横向成形性。此外,S含量偏高时,在焊接过程中会产生SO2气体,从而会在焊缝处和热影响区产生气孔和疏松,破坏焊接性能。因此,本专利技术中将冷轧搪瓷钢中的S含量限定在0.002-0.02%。铝:Al是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的Al能够起到细化晶粒的作用,改善钢的深冲性能,提高产品的加工性能。Al本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种冷轧搪瓷钢,其特征在于,其化学元素质量百分含量配比为:/nC:0.025-0.055%,Si≤0.03%,Mn:0.1-0.6%,P:0.01-0.03%,S:0.002-0.02%,Al:0.008-0.05%,N:0.002-0.008%,Cu:0.02-0.05%,Cr:0.02-0.08%,Ti:0.005-0.03%,O≤0.008%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。/n
【技术特征摘要】
1.一种冷轧搪瓷钢,其特征在于,其化学元素质量百分含量配比为:
C:0.025-0.055%,Si≤0.03%,Mn:0.1-0.6%,P:0.01-0.03%,S:0.002-0.02%,Al:0.008-0.05%,N:0.002-0.008%,Cu:0.02-0.05%,Cr:0.02-0.08%,Ti:0.005-0.03%,O≤0.008%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的冷轧搪瓷钢,其特征在于,Cu元素和P元素质量百分含量之比Cu/P的范围为1-5。
3.如权利要求1或2所述的冷轧搪瓷钢,其特征在于,其表面粗糙度Ra为1.0-2.0μm。
4.如权利要求1或2所述的冷轧搪瓷钢,其特征在于,其化学元素还满足:Ti×O×104≤2,并且Si×(O-2/3Ti)×104≤1.5。
5.如权利要求1或2所述的冷轧搪瓷钢,其特征在于,其化学元素还满足下列各式的至少其中之一:
3.43N+1.5S≥Ti;
0.1≤Ti×N×104≤2;
(Ti-3.43N)×S×104≤4。
6.如权利要求1或2所述的冷轧搪瓷钢,其特征在于,其微观...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏娇,孙全社,戴学诚,林长青,王俊凯,王金涛,王木,
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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