專利名稱：雙面搪瓷用熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙面搪瓷用熱軋鋼板，并涉及一種該熱軋鋼板的生產(chǎn)方法，屬于鐵基合金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
將鋼板與瓷釉經(jīng)高溫搪燒復(fù)合而成的搪瓷鋼板，既易成形并可制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，又具有耐磨、耐腐蝕、表面光潔美觀的特點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域也從生活用品向工業(yè)用品方向發(fā)展延伸，因而對(duì)搪瓷鋼板的使用性能及特性要求越來越高?，F(xiàn)有的熱軋?zhí)麓蓪Ｓ娩摪?，一般只能進(jìn)行普通質(zhì)量要求的單面搪瓷加工，如熱水器搪瓷內(nèi)膽用鋼板；在進(jìn)行雙面搪瓷加工后，魚鱗爆缺陷比例較高，不能滿足雙面搪瓷鋼構(gòu)件的要求(如污水處理池的大型拼裝結(jié)構(gòu)件就需用雙面搪瓷鋼板制作)。 現(xiàn)有的冷軋鋼板能夠滿足雙面搪瓷要求，但在鋼板厚度規(guī)格、強(qiáng)度性能和生產(chǎn)制造成本上受到一定的限制。經(jīng)檢索，目前已有關(guān)于雙面搪瓷用熱軋鋼板報(bào)道。如公開號(hào)CN101353758A的中國(guó)專利和公開號(hào)CN101353756A的中國(guó)專利分別公開了一種雙面搪瓷用熱軋高強(qiáng)度鋼板和搪瓷用熱軋高強(qiáng)度鋼板及其制造方法，這兩份專利均涉及C含量較高的高強(qiáng)度熱軋鋼板，但其P、S含量都較高，影響鋼板深沖性能。又如公開號(hào)CN1966753A的中國(guó)專利公開的一種熱軋雙面搪瓷用鋼板及其制造方法，該專利涉及的鋼板依賴高含量的Ti作為氫陷阱，且追求極低的S含量，因此會(huì)增加煉鋼成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提出一種具有良好雙面搪瓷加工性能、搪瓷后強(qiáng)度性能變化小和生產(chǎn)成本低的雙面搪瓷用熱軋鋼板。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案之一是一種雙面搪瓷用熱軋鋼板，所述熱軋鋼板含有的成分和質(zhì)量百分比含量為C :0. 02 0. I %、Si彡0. I %、Mn :0. 2 I. 0%、P 彡 0. 02%, S :0. 005 0. 035%, Als :0. 01 0. 1%、N :0. 002 0. 01%、Ti :0. 01 0. 1%、Sb :0. 01 0. 05%，余量為鐵和不可避免雜質(zhì)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案之二是一種雙面搪瓷用熱軋鋼板的生產(chǎn)方法，包括煉鋼工序和熱軋工序，其特征在于所述煉鋼工序中控制所述熱軋鋼板的成分和質(zhì)量百分比含量為c 0. 02 0. l%,Si ^ 0. l%,Mn :0. 2 I. 0%、P彡0. 02%,S 0. 005 0. 035%,Als :0. 01 0. 1%、N :0. 002 0. 01%,Ti :0. 01 0. l%,Sb :0. 01
0.05%，余量為鐵和不可避免雜質(zhì)；所述熱軋工序中控制連鑄板坯加熱溫度是1150 1230°C，控制精軋入口溫度為1020±20°C，控制終軋溫度為840 920°C，控制卷取溫度為550 650 °C。上述本發(fā)明技術(shù)方案中化學(xué)組成的理論依據(jù)是[碳]:C是鋼的最經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)化元素，也是鋼中冶煉時(shí)必然存在的元素。當(dāng)C含量大于0. I %時(shí)，搪瓷魚鱗爆的機(jī)率就變大；從防止魚鱗爆角度考慮，希望C含量越低越好。但C含量太低，又會(huì)造成煉鋼投入的成本增加，同時(shí)，還會(huì)造成鋼板強(qiáng)度的降低。因此，本發(fā)明技術(shù)方案選擇C的質(zhì)量百分比含量為0. 02 0. I %。[硅]:Si也是鋼種常用的經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)化元素之一，且是鋼冶煉過程中必然存在的元素。Si含量增加，會(huì)增中煉鋼工序成本，同時(shí)，也會(huì)造成鋼板表面氧化鐵皮難去除的問題。一般煉鋼工序中可以容易將其控制在<0. 1%以內(nèi)；因此本發(fā)明技術(shù)方案選擇Si的質(zhì)量百分比含量< 0. I % O[錳]:Mn也是鋼種常用強(qiáng)化元素之一，Mn含量太低，易造成連鑄漏鋼的風(fēng)險(xiǎn)增加，不利于煉鋼工序的連鑄生產(chǎn)；增加Mn含量必然造成煉鋼工序的成本增加。因此，根據(jù)用戶對(duì)鋼板強(qiáng)度性能要求，可以在質(zhì)量百分比含量0.2 1.0%范圍之內(nèi)選擇Mn的最經(jīng)濟(jì)范圍。 [磷]:P也是鋼冶煉過程中必然存在的元素，但對(duì)鋼板的深沖性能有一定的影響，而且P元素是一種易于偏析的元素，最好是越低越好，但考慮脫P(yáng)會(huì)增加煉鋼工序的成本，控制較低的P含量有一定的困難，因此，本發(fā)明技術(shù)方案選擇P的質(zhì)量百分比含量(0. 02%。[硫]:S也是鋼冶煉過程中必然存在的元素，對(duì)鋼板的深沖性能較大的影響，含量越低越好，但脫S會(huì)增加煉鋼工序的成本。本發(fā)明技術(shù)方案充分利用S元素和Ti、C、Sb等元素生成相應(yīng)的化合物，如生成的Ti4C2S2 二相粒子，可以有利于防目搪瓷魚鱗爆缺陷的發(fā)生。但S元素含量過高會(huì)影響連鑄的生產(chǎn)，造成漏鋼風(fēng)險(xiǎn)的增加。本發(fā)明技術(shù)方案選擇S的質(zhì)量百分比含量為0. 005 0. 035%。[鋁]:A1主要用作轉(zhuǎn)爐煉鋼脫氧，其脫氧產(chǎn)物為Al2O3可與鋼渣結(jié)合后被去除，而保留在鋼中的為Als。鋼中適合的含量Als可以保證鋼的潔凈度；同時(shí)，Als也可以起到細(xì)化晶粒的作用。但Als含量增加會(huì)造成煉鋼成本的增加，也給連鑄的生產(chǎn)組織帶來困難。本發(fā)明技術(shù)方案選擇Als的質(zhì)量百分比含量為0.01 0. I %。[氮]:N是轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)附帶產(chǎn)物，可以充分利用，鋼中的N與Ti、C生產(chǎn)細(xì)小的，彌散的二相粒子Ti (CN)化合物，對(duì)預(yù)防搪瓷魚鱗爆缺陷的生產(chǎn)有利。本發(fā)明技術(shù)方案選擇N的質(zhì)量百分比含量為0. 002 0.01%。[鈦]:Ti是生產(chǎn)二相粒子的主要元素之一，根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，Ti元素的添加量應(yīng)為C的2. 2 5倍，其添加量通常需大于0. 1%。但Ti元素彡0. I %時(shí)，因Ti元素是強(qiáng)脫氧元素，在鋼水中易氧化生產(chǎn)高熔點(diǎn)的氧化物，對(duì)連鑄的生產(chǎn)組織造成較大的困難；同時(shí)，鋼中Ti元素含量高，在熱軋生產(chǎn)過程中溫度控制要求較高，而且產(chǎn)品的強(qiáng)度性能波動(dòng)非常大。因此，從生產(chǎn)容易實(shí)現(xiàn)的角度考慮，希望Ti元素含量不能太高。本發(fā)明技術(shù)方案充分利用鋼中的N、S元素的作用，可以起到替代Ti元素的作用，達(dá)到降低Ti元素含量的目的。本發(fā)明技術(shù)方案選擇Ti的質(zhì)量百分比含量為0. 01 0. I %，這也是最經(jīng)濟(jì)，也是生產(chǎn)中最容易實(shí)現(xiàn)的控制范圍。[銻]適量的Sb元素在鋼的生產(chǎn)過程中可在鋼的表面富集，抑制高溫搪燒過程中Fe對(duì)H2O的還原，由此減少了氫氣的產(chǎn)生。此外，Sb在界面上對(duì)高溫下由Fe、C與H2O還原生產(chǎn)的氫氣燃燒有一定的催化作用，可以消耗部分H，減少了溶于鋼中的H原子的來源，降低了氫氣在瓷層與鋼界面間的富集，因此也降低了搪瓷發(fā)生魚鱗爆的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明技術(shù)方案選擇Sb的質(zhì)量百分比含量為0.01 0. 05%。
[熱軋工藝溫度]當(dāng)鑄坯的加熱溫度達(dá)到1150°C時(shí)，鋼坯中析出N、Ti、S相又可回熔；而加熱溫度過高會(huì)影響設(shè)備使用壽命，且會(huì)造成能耗增加；因此本發(fā)明技術(shù)方案確定連鑄板坯加熱溫度是1150 1230°C。此外，為充分發(fā)揮熱連軋機(jī)組控軋控冷的優(yōu)勢(shì)以便容易得到雙面搪瓷用鋼需要的組織結(jié)構(gòu)和性能，在常規(guī)的熱軋工藝基礎(chǔ)上，本發(fā)明技術(shù)方案確定精軋入口溫度是1020±20°C，精軋結(jié)束溫度是840 920°C，精軋后卷取溫度是550 650。。。上述技術(shù)方案之一的改進(jìn)是所述熱軋鋼板還含有質(zhì)量百分比含量為0. 01
0.I %的選擇性添加成分V。 在上述技術(shù)方案的化學(xué)組成中增加V元素的理論依據(jù)是因搪燒工藝的特殊性，搪瓷后的冷卻制度會(huì)造成熱軋鋼板通過控制控冷工藝強(qiáng)化的效果失效。因此，對(duì)強(qiáng)度有要求的搪瓷鋼板，需要添加一定含量的V。V在鋼中的強(qiáng)度機(jī)理為析出性強(qiáng)化，可以起到防止鋼板搪瓷后強(qiáng)度降低太大，保證搪瓷鋼板具有較高強(qiáng)度的作用。本發(fā)明技術(shù)方案選擇性添加V的質(zhì)量百分比含量為0.01 0. 10%。上述技術(shù)方案之一的完善是所述熱軋鋼板熱軋時(shí)的連鑄板坯加熱溫度是1150 1230°C，精軋入口溫度是1020±20°C，精軋結(jié)束溫度是840 920°C，精軋后卷取溫度是550 650°C。該技術(shù)方案之一的完善的理論依據(jù)見前述。上述技術(shù)方案之二的完善是所述煉鋼工序包括LD (頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐)、爐外精煉和連鑄板坯；所述熱軋工序包括加熱爐、粗軋、熱卷箱、精軋、冷卻和成卷。上述技術(shù)方案之二的進(jìn)一步完善是所述粗軋后的中間坯經(jīng)過熱卷箱過渡和均溫后進(jìn)入7道次精軋?？傊?，本發(fā)明的雙面搪瓷用熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法所具有的技術(shù)特點(diǎn)和有益效果是I)充分利用煉鋼生產(chǎn)的必然產(chǎn)物C、S、N元素，實(shí)現(xiàn)部分替代Ti元素的功能，可以降低Ti元素的加入量，既可以達(dá)到防止搪瓷魚鱗爆的目的，又可降低煉鋼成本；而且由于在熱軋后采用以TiC，Ti (CN)析出補(bǔ)充強(qiáng)化鋼種的方式，因此在搪瓷過程中屈服強(qiáng)度下降的幅度要小于采用單一熱軋控軋控冷強(qiáng)化鋼種方式，從而可以獲得良好雙面搪瓷加工性能及搪瓷后強(qiáng)度性能變化小的熱軋鋼板。本發(fā)明的熱軋鋼板中的S元素不是以有害雜元素存在的，而是為了在鋼中形成可有效固定和存儲(chǔ)鋼中H原子的Ti4C2S2 二相粒子，使H原子不容易從鋼中逸出，可有效降低搪瓷出現(xiàn)魚鱗爆瓷缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。S元素的含量0.005
0.035%，是煉鋼鐵水中自然含量，在轉(zhuǎn)爐煉鋼工序可以省去脫S準(zhǔn)備工序，有利于降低煉鋼工序的生廣制造成本。2) Sb元素的質(zhì)量百分比為經(jīng)濟(jì)添加量0. 01% 0.05%?？梢酝貙扵i元素加入量需滿足Ti/C ^ 2. 2的限制，實(shí)現(xiàn)低Ti含量，又能滿足雙面搪瓷工藝要求的目的。3)Ti元素的質(zhì)量百分比含量0. 01% 0. I %為經(jīng)濟(jì)添加量，既可以降低Ti含量過高連鑄多爐連澆困難和漏鋼風(fēng)險(xiǎn)機(jī)率大的問題，同時(shí)，又可降低煉鋼成本。4)充分發(fā)揮熱連軋機(jī)組控軋控冷的優(yōu)勢(shì)，很容易得到雙面搪瓷用鋼需要的組織結(jié)構(gòu)和性能，對(duì)熱軋生產(chǎn)組織沒有負(fù)面影響。精軋入口溫度為1020±20°C，終軋溫度為的840 920°C，卷取溫度為550 650°C。5)以本發(fā)明設(shè)計(jì)的成分和制造方法制造出的熱軋鋼板，特別適用于雙面搪瓷工藝制造具有良好的搪瓷密著性和抗鱗爆性能的搪瓷結(jié)構(gòu)件(如拼裝搪瓷水箱，太陽(yáng)能熱水器搪瓷鋼支架)等；也可用于單面搪瓷工藝制造的壓力容器如熱水器的搪瓷內(nèi)膽等；而且本發(fā)明具有合金加入量少、成本經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)制造容易實(shí)現(xiàn)。


下面結(jié)合附 圖對(duì)本發(fā)明的雙面搪瓷用熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法作進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明實(shí)施例的雙面搪瓷用熱軋鋼板進(jìn)行雙面搪瓷檢測(cè)的表面圖片。圖2是現(xiàn)有搪瓷熱軋鋼板進(jìn)行雙面搪瓷檢測(cè)的表面圖片。
具體實(shí)施例方式本具體實(shí)施方式
的雙面搪瓷用熱軋鋼板按其成分和含量的不同分別含有八個(gè)實(shí)施例，八個(gè)實(shí)施例的熱軋鋼板含有的成分和質(zhì)量百分比含量如表I所示表I熱軋鋼板煉鋼時(shí)的成分和質(zhì)量百分比含量
C Si Mn P S Ti V N Als Sb ^
實(shí)例 I 0.086 0.033 0.67 0.012 0.006 0.035 - 0.004 0.041 - 其余 實(shí)例2 0.051 0.027 0.74 0.009 0.012 0.015 - 0.006 0.050 - 其余 實(shí)例3 0.076 0.024 0.74 0.013 0.011 0.035 - 0.004 0.044 0.035 其余 實(shí)例4 0.043 0.021 0.44 0.018 0.013 0.029 - 0.006 0.029 0.031 其余 實(shí)例 5 0.036 0.020 0.36 0.009 0.009 0.030 - 0.002 0.034 0.021 其余 實(shí)例6 0.027 0.034 0.29 0.018 0.010 0.036 - 0.004 0.028 0.025 其余 實(shí)例7 0.029 0.027 0.25 0.015 0.012 0.081 0.04 0.003 0.043 0.04 其余 實(shí)例8 0.027 0.021 0.40 0.013 0.010 0.074 0.04 0.004 0.038 0.031 其余本具體實(shí)施方式
八個(gè)實(shí)施例的熱軋鋼板的生產(chǎn)方法，包括煉鋼工序和熱軋工序。煉鋼和熱軋工序包括LD (頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐)一爐外精煉一連鑄板還一加熱爐一粗軋一熱卷箱一精軋一控制冷卻一卷取成卷。在熱軋工序中，采用常規(guī)鑄機(jī)生產(chǎn)的210mm板坯，經(jīng)步進(jìn)梁加熱爐，將板坯加熱到1150 1230°C，經(jīng)粗軋機(jī)軋制成厚度為24mm 40mm的中間坯，再經(jīng)熱卷箱過渡和均溫，由7機(jī)架精軋機(jī)組軋制成I. 55mm 6. Omm的成品；控制精軋入口溫度為1020±20°C，終軋溫度為840 920°C，卷取溫度為550 650°C。上述八個(gè)實(shí)施例的熱軋鋼板的力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果如表2所示表2力學(xué)性能測(cè)量結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種雙面搪瓷用熱軋鋼板，其特征在于所述熱軋鋼板含有的成分和質(zhì)量百分比含量為C 0. 02 0. l%、Si 彡 0. l%,Mn :0. 2 I. 0%、P 彡 0. 02%,S :0. 005 0. 035%,Als 0. 01 0. 1%,N 0. 002 0. 01%,Ti :0. 01 0. l%,Sb :0. 01 0. 05%，余量為鐵和不可避免雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述熱軋鋼板，其特征在于所述熱軋鋼板還含有質(zhì)量百分比含量為0. 01 0. 10%的選擇性添加成分V。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述熱軋鋼板，其特征在于所述熱軋鋼板熱軋時(shí)的連鑄 板坯加熱溫度是1150 1230°C，精軋入口溫度為1020±20°C，精軋結(jié)束溫度是840 920°C，精軋后卷取溫度是550 650°C。
4.一種雙面搪瓷用熱軋鋼板的生產(chǎn)方法，包括煉鋼工序和熱軋工序，其特征在于所述煉鋼工序中控制所述熱軋鋼板的成分和質(zhì)量百分比含量為C :0. 02 0. I %、Si彡0. I %、Mn :0. 2 I. 0%,P^ 0. 02%,S :0. 005 0. 035%,Als :0. 01 0. 1%、N :0. 002 0. 01%,Ti :0. 01 0. I %、Sb :0. 01 0. 05%，余量為鐵和不可避免雜質(zhì)；所述熱軋工序中控制連鑄板坯加熱溫度是1150 1230°C，控制精軋入口溫度為1020±20°C，控制終軋溫度為840 920°C，控制卷取溫度為550 650°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述煉鋼工序包括頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、爐外精煉和連鑄板坯；所述熱軋工序包括加熱爐、粗軋、熱卷箱、精軋、冷卻和成卷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述粗軋后的中間坯經(jīng)過熱卷箱過渡和均溫后進(jìn)入7道次精軋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙面搪瓷用熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法，屬于鐵基合金技術(shù)領(lǐng)域。該熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法是控制熱軋鋼板的成分和質(zhì)量百分比含量為C0.02～0.1％、Si≤0.1％、Mn0.2～1.0％、P≤0.02％、S0.005～0.035％、Als0.01～0.1％、N0.002～0.01％、Ti0.01～0.1％、Sb0.01～0.05％，余量為鐵和不可避免雜質(zhì)；同時(shí)控制熱軋鋼板的連鑄板坯加熱溫度1150～1230℃，控制精軋入口溫度為1020±20℃，控制精軋結(jié)束溫度是840～920℃，控制精軋后卷取溫度是550～650℃。該熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法充分利用煉鋼生產(chǎn)的必然產(chǎn)物C、S、N元素來部分替代Ti元素的功能，可以降低Ti元素的加入量；同時(shí)添加適量的Sb元素，既可以到防止搪瓷魚鱗爆產(chǎn)生，又可降低煉鋼成本，而且可以獲得良好雙面搪瓷加工性能及搪瓷后強(qiáng)度性能變化小的熱軋鋼板。
文檔編號(hào)C22C38/14GK102653847SQ201110052860
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者丁志龍, 劉友榮, 吳浩方, 孫全社, 王進(jìn), 韓乃川 申請(qǐng)人:上海梅山鋼鐵股份有限公司