一种抑制腐蚀的覆铝基板用钢及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制腐蚀的覆铝基板用钢，其化学元素质量百分配比为：0＜C≤0.01％，0＜Si≤0.005％，Mn：0.08‑0.2％，P：0.018‑0.03％，Al≤0.005％，Cu：0.04‑0.1％，Cr：0.1‑0.25％，N：0.0040‑0.010％，Ti：0.01‑0.035％，O：0.02‑0.050％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。本发明专利技术还公开了上述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢的制造方法，其包括步骤：(1)冶炼和浇铸；(2)再加热：铸坯被再加热到1180℃‑1250℃；(3)粗轧；(4)精轧；(5)卷取；(6)冷却至室温。该覆铝基板用钢力学性能好，强度高塑性佳，且抑制腐蚀。

A corrosion inhibiting steel for aluminum clad substrate and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种抑制腐蚀的覆铝基板用钢及其制造方法
本专利技术涉及一种基板用钢及其制造方法，尤其涉及一种覆铝基板用钢及其制造方法。
技术介绍
随着技术和经济的发展，对金属材料的性能要求越来越高，单一组成的金属材料常常难以同时满足实际使用过程中多方面性能的要求。选取两种或两种以上的金属材料采用各种不同工艺制成复合板材能够满足特殊的综合性能要求。覆铝钢是在室温条件下通过轧制将铝膜覆在带钢表面形成表面为铝、芯层为钢的复合板带，其既有钢的强度，同时具有铝的散热性好、耐蚀、轻便及美观特性，特别是大幅度降低了成本，在家电面板、散热部件、装饰等领域获得广泛应用。覆铝带钢生产所用的基板在复合带材生产过程中与表面的铝膜一起变形，所以要求具有与铝相当的强度及塑性，因而基板一般强度低、塑性优良。但覆铝基板同时还要求具有良好的钢铝覆合性能，通常意义上的低屈服强度钢难以用于覆铝钢生产。公开号为CN102019727A，公开日为2011年4月20日，名称为“冷却器用覆铝钢带及其制备方法和其所用的钢带及铝合金带”的中国专利文献公开了一种覆铝钢带及其制备方法和其所用的钢带及铝合金带。在该中国专利文献所公开的技术方案中，虽然涉及了所用的基板，但其主要用于生产较厚的覆铝带钢，塑性变形能力不充分，难以满足大变形要求。公开号为CN101525720，公开日为2009年9月9日，名称为“一种新型的用于制备覆铝钢带的专用基体钢带”的中国专利文献公开了新型的用于制备覆铝钢带的专用基体钢带。在该中国专利文献所公开的技术方案中，涉及的钢种为高合金成分，其中Mn含量在15-30％。公开号为CN107881427A，公开日为2018年4月6日，名称为“一种塑性优良的低屈服强度覆铝基板”的中国专利文献公开了一种低屈服强度覆铝用基板，其具有良好的钢铝钢铝结合性能。但在使用中发现由于钢和铝的电位差异，二者覆合后存在钢铝截面腐蚀问题，这是当前异种金属复合材料面临的共性问题。由此可以看出，现有技术中涉及的钢种一方面不具备钢铝结合性能，仅强度塑性与Al相当；另一方面，涉及覆铝基板的现有技术中，普遍存在钢铝截面腐蚀问题，影响覆铝带钢的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种抑制腐蚀的覆铝基板用钢，该覆铝基板用钢采用极低C-Si成分体系，并添加适量的耐蚀元素如P、Cu和Cr，从而控制耐候指数I在1.0-3.0之间，进而在保证钢铝结合性能前提上获得具有抑制腐蚀功能的覆铝基板，解决了覆铝后钢铝截面的腐蚀问题，同时钢板具有合适的强度和良好的塑性。此外，该覆铝基板用钢采用P作为有益元素并加以控制，以显著降低生产难度，并提高生产效率。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种抑制腐蚀的覆铝基板用钢，其化学元素质量百分配比为：0＜C≤0.01％，0＜Si≤0.005％，Mn：0.08-0.2％，P：0.018-0.03％，Al≤0.005％，Cu：0.04-0.1％，Cr：0.1-0.25％，N：0.0040-0.010％，Ti：0.01-0.035％，O：0.02-0.050％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。在本专利技术所述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢中，采用成分为近似纯铁的低C-Si-Mn设计并添加适量的P和Ti，由于覆铝用钢对钢质的成分控制极为严格，特别是为了保证良好的钢铝界面结合性能，必须限定某些合金成分的添加量，同时对常规的合金成分也有明确的控制要求，这些与普通的钢种存在显著的不同，因此，本案专利技术人通过大量实验研究分析，设计了上述的化学元素质量百分配比，而各化学元素的设计原理如下：C：在本专利技术所述的覆铝基板用钢中，C通过固溶强化会使钢板的屈服强度升高，延伸率降低。根据实际的炼钢工艺，应尽可能降低其含量，因此，在本专利技术所述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢中将C的质量百分比控制在0＜C≤0.01，其中，优选地，C的质量百分比在0.002-0.008％。Si：在本专利技术所述的技术方案中，Si为脱氧元素，也是固溶强化元素，对于本专利技术所述的技术方案而言，添加Si可以使得钢板的屈服强度升高、延伸率降低，并且超过本案含量上限的Si会恶化钢铝界面复合性能，因此，在本专利技术所述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢中将Si的质量百分比控制在0＜Si≤0.005％。Mn：Mn是炼钢脱氧的必要元素，同时能够扩大奥氏体区，降低过冷奥氏体转变温度，促进中低温组织转变，细化钢的显微组织，因而，Mn是重要的强韧化元素。但对于本专利技术所涉及的钢种而言，添加超过含量上限的Mn将导致钢种发生偏析，恶化基体组织并形成较大的MnS夹杂，从而恶化钢板的可焊性和焊接热影响区韧性。此外，对于本专利技术所述的技术方案而言，添加过多的Mn也相应增加了成本。因此，在本专利技术所述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢中将Mn的质量百分比控制在0.08-0.2％。P：P易在晶界处产生偏析，降低晶界结合能，使得钢板变脆。P添加在易切削钢中可以防止碎屑粘刀，从而延长刀具的使用寿命。对于本技术方案的钢种体系来说，由于P与N同属元素周期表中的第五族元素，专利技术人发现其具有与N近似的属性，在本技术方案所涉及的钢中，其可以抑制Al的扩散，从而尤其起到使得在钢铝界面难以形成脆性的钢铝化合物层的作用，因此提高显著改善钢铝结合性能，从而对实现本案的技术效果具有重要作用。但另外一方面，在本技术方案中，超出含量上限的P对本专利技术钢种的韧性和延伸率不利，因此，在本专利技术所述的覆抑制腐蚀的覆铝基板用钢将P的质量百分比控制在0.018-0.03％，优选地，可以将P的质量百分比进一步控制在0.018-0.024％。Al：在本专利技术所述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢中，Al是脱氧必需的元素，同时也会提高钢的强度，然而含量较高的Al易扩散到钢铝结合界面，恶化界面结合强度。因此，在本专利技术所述的技术方案中需要控制Al的质量百分比，以避免影响钢铝结合性能，在本专利技术所述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢中将Al的质量百分比控制在Al≤0.005％。Cu：Cu有固溶强化作用，因此，对于本专利技术所述的技术方案而言，添加Cu可以在适当温度下回火有二次硬化效应，从而提高本专利技术所涉及的钢种的强度。此外，对于本专利技术所述的技术方案而言，Cu也是提高本专利技术所涉及的钢种的耐腐蚀性能的元素之一，这是由于Cu的电化学电位高于Fe，因而，添加Cu可以促进钢表面锈层致密化，并且起到稳定锈层的形成的作用，然而超过本案含量上限的Cu会对焊接不利，且热轧时，易发生网裂，因此，在本专利技术所述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢中将Cu的质量百分比控制在0.04-0.10％。Cr：对于本专利技术所述的技术方案而言，Cr是耐蚀元素。Cr的加入可以显著地提高本专利技术所涉及的钢种的自腐蚀电位，抑制腐蚀的发生。此外，Cr还可以在钢中与Fe形成连续固溶体，从而起到固溶强化效果的作用。另外，Cr可以与C形成多种类型的碳化物如M3C、M7C3和M23C6等，产生二次强化效应，从而有利于提高本专利技术所涉及的钢种的性能。然而，另一方面，超过本案含量上限的Cr会对焊接及韧性不利，并且还会增加产能改变，因此，在本专利技术所述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢中将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制腐蚀的覆铝基板用钢，其特征在于，其化学元素质量百分配比为：/n0＜C≤0.01％，0＜Si≤0.005％，Mn：0.08-0.2％，P：0.018-0.03％，Al≤0.005％，Cu：0.04-0.1％，Cr：0.1-0.25％，N：0.0040-0.010％，Ti：0.01-0.035％，O：0.02-0.050％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种抑制腐蚀的覆铝基板用钢，其特征在于，其化学元素质量百分配比为：
0＜C≤0.01％，0＜Si≤0.005％，Mn：0.08-0.2％，P：0.018-0.03％，Al≤0.005％，Cu：0.04-0.1％，Cr：0.1-0.25％，N：0.0040-0.010％，Ti：0.01-0.035％，O：0.02-0.050％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。


2.如权利要求1所述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢，其特征在于，其还满足：2.5≤Ti/N≤5.0，O/(0.9Al+1.2Si)≥3.0的至少其中之一。


3.如权利要求1所述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢，其特征在于，各化学元素质量百分含量还满足下列各项的至少其中之一：
C：0.002-0.008％，P：0.018-0.024％，N：0.004-0.008％，O：0.02-0.04％。


4.如权利要求1所述的抑制腐蚀的覆铝基板用钢，其特征在于，在其他不可避免的杂质中：S≤0.005％。


5.如权利要求1所述的抑制腐...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋凤明，王巍，温东辉，杨阿娜，王俊凯，庞厚君，刘运华，
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