深冲用热轧搪瓷钢及其制造方法.pdf

《深冲用热轧搪瓷钢及其制造方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《深冲用热轧搪瓷钢及其制造方法.pdf（9页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010986947.X (22)申请日 2020.09.18 (71)申请人 山西太钢不锈钢股份有限公司 地址 030003 山西省太原市尖草坪区尖草 坪街2号 (72)发明人 何晋辛建卿王艳赵建伟 (74)专利代理机构 北京市浩天知识产权代理事 务所(普通合伙) 11276 代理人 周华宁 (51)Int.Cl. C22C 38/04(2006.01) C22C 38/06(2006.01) C22C 38/14(2006.01) C22C 38/02(2006.01) 。

2、B21B 1/46(2006.01) B21C 37/02(2006.01) (54)发明名称 深冲用热轧搪瓷钢及其制造方法 (57)摘要 本发明属于热轧搪瓷钢技术领域， 特别是涉 及一种深冲用热轧搪瓷钢及其制造方法。 本发明 的深冲用热轧搪瓷钢， 按质量百分比计， 包括： C 0.01， Si0.05， Mn 0.100.80， P 0.030， S0.015， Ti 0.010.08， Al 0.010.07， N0.010， 4Ti/N10， Ca 0.00100.0040， Ca/S1.25， 其余为Fe与不 可避免的杂质。 本发明的深冲用热轧搪瓷钢， 搪 瓷后未发现鳞爆缺陷， 具有抗。

3、鳞爆性能良好， 密 着强度等级高(A1级)的优点。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 112063932 A 2020.12.11 CN 112063932 A 1.一种深冲用热轧搪瓷钢， 其特征在于， 按质量百分比计， 包括： C0 .01， Si 0.05， Mn 0.10-0.80， P0.030， S0.015， Ti 0.01-0.08， Al 0.01- 0.07， N0.010， 4Ti/N10， Ca 0.0010-0.0040， Ca/S1.25， 其余为Fe与不可 避免的杂质。 2.根据权利要求1所述的深冲用热轧搪瓷钢， 其特征在于， 按质量百分比计， 包括： C。

4、 0.002-0.009， Si 0.01-0.05， Mn 0.10-0.7， P0.025， S 0.002- 0.015， Ti 0.02-0.07， Al 0.01-0.06， N0.008， 4Ti/N10， Ca 0.0015- 0.0035， Ca/S1.25， 其余为Fe与不可避免的杂质。 3.根据权利要求2所述的深冲用热轧搪瓷钢， 其特征在于， 按质量百分比计， 包括： C 0.005-0.008， Si 0.01-0.03， Mn 0.20-0.50， P0.015， S 0.002- 0.010， Ti 0.02-0.06， Al 0.02-0.06， N0.007， 4。

5、Ti/N10， Ca 0.0015- 0.0035， Ca/S1.25， 其余为Fe与不可避免的杂质。 4.权利要求1-3任一项所述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 其特征在于， 包括： (1)将成分合格的铁水连铸成板坯； (2)对所述板坯进行加热， 经热轧后进行冷却； (3)经卷取、 平整、 高压水砂浆喷射处理后获得深冲用热轧搪瓷钢。 5.根据权利要求4所述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 其特征在于， 所述板坯的加热 温度为1150-1190。 6.根据权利要求4所述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 其特征在于， 所述热轧的终轧 温度为800-900， 所述卷取的卷取温度为710-760。 7.。

6、根据权利要求4所述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 其特征在于， 所述热轧的粗轧 累计变形率控制在70以上， 所述热轧的精轧累计变形率控制在70以上。 8.根据权利要求4所述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 其特征在于， 所述平整的平整 压力700-900吨， 所述平整的平整延伸率为7-12。 9.根据权利要求4所述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 其特征在于， 采用高压水砂浆 喷射处理时， 喷嘴压力为80-190MPa， 钢砂粒度为30-80目。 10.根据权利要求4-9任一项所述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 其特征在于， 所述 深冲用热轧搪瓷钢热轧态屈服强度ReL330MPa， 抗拉强度Rm4。

7、00MPa， 伸长率A22， 杯 突深度7mm。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112063932 A 2 深冲用热轧搪瓷钢及其制造方法 技术领域 0001 本发明属于热轧搪瓷钢技术领域， 特别是涉及一种深冲用热轧搪瓷钢及其制造方 法。 背景技术 0002 热轧搪瓷钢具有优良的成型性、 深冲性及抗鳞爆性能等特点， 已广泛应用于厨具、 洁具、 烧烤用具等领域。 搪瓷钢最主要的缺陷就是鳞爆， 产生鳞爆的原因是钢板在搪烧过程 中吸收了炉内水分分解出的氢原子， 冷却后过饱和氢会扩散到钢板和搪瓷层的界面上并产 生很高的压力， 当压力超过瓷层强度时， 就会造成鱼鳞状的瓷层脱落。 晶界、 位错、 夹杂物。

8、及 二相粒子可以作为很好的贮氢陷阱来提高抗鳞爆性能， 但过多的杂质元素会影响钢板的成 型性和深冲性， 因此， 为解决这一问题， 提出一种深冲用热轧搪瓷钢及其制造方法， 通过合 理的化学成分和工艺设计来实现二相粒子的稳定控制， 并使搪瓷钢板各项性能得到良好匹 配。 发明内容 0003 本发明的目的是针对现有技术的缺陷， 提供了一种深冲用热轧搪瓷钢及其制造方 法。 0004 具体的， 本发明的深冲用热轧搪瓷钢， 按质量百分比计， 包括： C0.01， Si 0.05， Mn 0.10-0.80， P0.030， S0.015， Ti 0.01-0.08， Al 0.01- 0.07， N0.010。

9、， 4Ti/N10， Ca 0.0010-0.0040， Ca/S1.25， 其余为Fe与不可 避免的杂质。 0005 上述的深冲用热轧搪瓷钢， 按质量百分比计， 包括： C 0 .002-0 .009， Si 0.01-0.05， Mn 0.10-0.7， P0.025， S 0.002-0.015， Ti 0.02-0.07， Al 0.01-0.06， N0.008， 4Ti/N10， Ca 0.0015-0.0035， Ca/S1.25， 其余 为Fe与不可避免的杂质。 0006 上述的深冲用热轧搪瓷钢， 按质量百分比计， 包括： C 0 .005-0 .008， Si 0.01-0.。

10、03， Mn 0.20-0.50， P0.015， S 0.002-0.010， Ti 0.02-0.06， Al 0.02-0.06， N0.007， 4Ti/N10， Ca 0.0015-0.0035， Ca/S1.25， 其余 为Fe与不可避免的杂质。 0007 另一方面， 本发明提供了一种深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 包括： 0008 (1)将成分合格的铁水连铸成板坯； 0009 (2)对所述板坯进行加热， 经热轧后进行冷却； 0010 (3)经卷取、 平整、 高压水砂浆喷射处理后获得深冲用热轧搪瓷钢。 0011 上述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 所述板坯的加热温度为1150-119。

11、0。 0012 上述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 所述热轧的终轧温度为800-900， 所述卷 取的卷取温度为710-760。 说明书 1/6 页 3 CN 112063932 A 3 0013 上述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 所述热轧的粗轧累计变形率控制在70以 上， 所述热轧的精轧累计变形率控制在70以上。 0014 上述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 所述平整的平整压力700-900吨， 所述平整 的平整延伸率为7-12。 0015 上述的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 采用高压水砂浆喷射处理时， 喷嘴压力为 80-190MPa， 钢砂粒度为30-80目。 0016 上述的深冲用热轧。

12、搪瓷钢的制备方法， 所述深冲用热轧搪瓷钢热轧态屈服强度 ReL330MPa， 抗拉强度Rm400MPa， 伸长率A22， 杯突深度7mm。 0017 本发明的技术方案具有如下的有益效果： 0018 (1)本发明的深冲用热轧搪瓷钢， 热轧态屈服强度为ReL： 359-402MPa， 抗拉强度 Rm： 447-483MPa， 伸长率A： 30-41， 杯突深度： 10.9-13.7mm， 具有优异的深冲性和成型性； 0019 (2)本发明的深冲用热轧搪瓷钢， 采用高温加热+控轧控冷工艺生产， 获得的热轧 态组织为铁素体和珠光体； 0020 (3)本发明的深冲用热轧搪瓷钢， 搪瓷后未发现鳞爆缺陷， 。

13、具有抗鳞爆性能良好， 密着强度等级高(A1级)的优点。 附图说明 0021 通过阅读下文优选实施方式的详细描述， 各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。 附图仅用于示出优选实施方式的目的， 而并不认为是对本发明 的限制。 0022 图1为实施例1制备的深冲用热轧搪瓷钢金相组织图。 具体实施方式 0023 为了充分了解本发明的目的、 特征及功效， 通过下述具体实施方式， 对本发明作详 细说明。 本发明的工艺方法除下述内容外， 其余均采用本领域的常规方法或装置。 下述名词 术语除非另有说明， 否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。 0024 热轧搪瓷钢产品市场前景广阔， 技。

14、术要求高、 技术难度大， 对生产线的工艺与装备 一体化系统控制要求高。 0025 本发明涉及一种深冲用热轧搪瓷钢及其制备方法， 即是一种具有优良力学性能的 深冲用热轧搪瓷钢及其制备方法。 本发明的深冲用热轧搪瓷钢采用超低碳及Ti为合金化元 素， 通过钢水炉外精炼控制、 真空脱气及连铸， 以及加热温度、 终轧温度、 卷取温度及成卷后 平整、 高压水砂浆喷射表面处理等工艺， 获得优良力学性能的搪瓷钢板， 其组织为铁素体和 珠光体。 0026 具体的， 本发明的深冲用热轧搪瓷钢， 按质量百分比计， 包括： C0.01， Si 0.05， Mn 0.10-0.80， P0.030， S0.015， T。

15、i 0.01-0.08， Al 0.01- 0.07， N0.010， 4Ti/N10， Ca 0.0010-0.0040， Ca/S1.25， 其余为Fe与不可 避免的杂质； 优选的， 按质量百分比计， 包括： C 0.002-0.009， Si 0.01-0.05， Mn 0.10-0.7， P0.025， S 0.002-0.015， Ti 0.02-0.07， Al 0.01-0.06， N 0.008， 4Ti/N10， Ca 0.0015-0.0035， Ca/S1.25， 其余为Fe与不可避免的杂 说明书 2/6 页 4 CN 112063932 A 4 质； 更优选的， 按质量。

16、百分比计， 包括： C 0.005-0.008， Si 0.01-0.03， Mn 0.20- 0.50， P0.015， S 0.002-0.010， Ti 0.02-0.06， Al 0.02-0.06， N 0.007， 4Ti/N10， Ca 0.0015-0.0035， Ca/S1.25， 其余为Fe与不可避免的杂质。 0027 本发明的深冲用热轧搪瓷钢各成分的作用如下： 0028 C是钢中最经济的强化元素， 在本发明的深冲用热轧搪瓷钢中， 当碳含量大于 0.01时， 随着强度增加， 钢的塑性、 成形性和深冲性降低； 因此本发明中C百分含量控制在 0.01以下。 优选的， 本发明的深。

17、冲用热轧搪瓷钢中碳含量为0.002-0.009， 最优选为 0.005-0.008。 0029 Si在钢中起固溶强化作用， 可以提高钢的强度， 但降低钢的韧性和延展性， 使钢难 以进行深冲加工， 同时过高的含硅量会降低钢与瓷釉的密着性。 本发明通过将硅的含量控 制在0.05以下， 在保证搪瓷钢具有较高强度的同时， 提高其与瓷釉的密着性。 其中， 当含 硅量为0.01-0.05时， 搪瓷钢的性能较佳， 当含硅量为0.01-0.03时， 搪瓷钢的性能 最优。 0030 Mn能够提高钢的屈服强度与抗拉强度， 起到一定的固溶强化作用， 而Mn含量增加 会降低钢的塑性。 Mn可以与S结合生成硫化锰， 硫。

18、化锰作为第二相粒子可以提高钢的贮氢性 能。 当Mn的含量大于0.80时， 会降低钢的塑性和加工成形性； 当Mn的含量小于0.10时， 则会提高发生热脆性的可能性。 优选的， 本发明的搪瓷钢中Mn含量为0.10-0.70， 最优 选的， 本发明的搪瓷钢中Mn含量为0.20-0.50。 0031 P和S作为钢中的有害元素， 对钢板的深冲性能有一定的影响， 含量越低越好， 但在 加钛钢中， S可以和Ti、 C、 Mn等元素生成相应的化合物， 对提高抗鳞爆性有一定的作用。 0032 Ti不仅能提高搪瓷钢的强度， 而且能和钢中的C、 N、 S等形成化合物， 如TiN、 Ti(C, N)和Ti4C2S2等。

19、。 这些化合物作为有效的贮氢陷阱， 可以提高钢板的抗鳞爆性能。 本发明通过 将Ti的含量控制在0.01-0.08， 可以有效提高钢板的抗鳞爆性能， 当Ti的含量低于该范 围的最小值时， 则无法保证强度， 而且析出物的量少， 发生鳞爆的可能性高； 当Ti的含量大 于该范围的最大值时， 则会影响连铸时的板坯质量。 优选的， 本发明的搪瓷钢中Ti含量为 0.02-0.07， 最优选为0.02-0.06。 0033 Al的主要作用是进行脱氧， 降低钢中的氧含量。 本发明通过将Al的含量控制在 0.01-0.07， 可以有效提高钢板的抗鳞爆性能， 当Al的含量低于该范围的最小值时， 会 生成大量氧化物，。

20、 降低钢的韧性； 当Al的含量大于该范围的最大值时， 则会增加炼钢成本， 也会产生表面缺陷。 优选的， 本发明的搪瓷钢中Al含量为0.01-0.06， 最优选为0.02- 0.06。 0034 N易与钢中的Ti形成TiN粒子， 可以抑制奥氏体晶粒长大并起到析出强化的作用。 本发明中N0.010， 当N的含量大于0.010时， 则降低钢板的塑性和成形性。 优选的， 本 发明的搪瓷钢中N含量在0.008以下， 最优选为0.007。 0035 Ti/N为搪瓷钢中钛元素和氮元素含量的比值， 控制范围在4Ti/N10。 当Ti/N 4时， 会导致奥氏体晶粒粗大， 降低钢的塑性； 当Ti/N10时， 则会。

21、增加形成大块TiN的几率， 破坏钢的塑性。 0036 Ca在钢中可以作为脱氧、 去硫的净化剂， 本发明通过将Ca的含量控制在0.0010- 0.0040， 当Ca的含量低于该范围的最小值时， 无法改善非金属夹杂物的形态， 达不到钙处 说明书 3/6 页 5 CN 112063932 A 5 理作用； 当Ca的含量大于该范围的最大值时， 则会增加形成非金属夹杂物的几率。 优选的， 本发明的搪瓷钢中， Ca含量为0.0015-0.0035。 0037 Ca/S为搪瓷钢中钙元素和硫元素含量的比值， 当Ca/S1.25时， 可消除钢的塑、 韧 性的各向异性； 当Ca/S1.25时， 则会使低塑性硫化物。

22、的数量增加， 影响钢的塑性。 0038 特定含量的上述元素通过发挥协同作用， 使本发明的深冲用热轧搪瓷钢的热轧态 力学性能达到： 屈服强度ReL330MPa， 抗拉强度Rm400MPa， 伸长率A22， 杯突深度 7mm。 0039 另一方面， 本发明还提供了一种深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 包括： 0040 (1)将成分合格的铁水连铸成板坯； 0041 (2)对所述板坯进行加热， 经热轧后进行冷却； 0042 (3)经卷取、 平整、 高压水砂浆喷射处理后获得深冲用热轧搪瓷钢。 0043 其中， 上述成分合格的铁水， 按质量百分比计， 包括： C0.01， Si0.05， Mn 0.10-0.。

23、80， P0.030， S0.015， Ti 0.01-0.08， Al 0.01-0.07， N 0.010， 4Ti/N10， Ca 0.0010-0.0040， Ca/S1.25， 其余为Fe与不可避免的杂质； 优选的， 按质量百分比计， 包括： C 0.002-0.009， Si 0.01-0.05， Mn 0.10- 0.7， P0.025， S 0.002-0.015， Ti 0.02-0.07， Al 0.01-0.06， N 0.008， 4Ti/N10， Ca 0.0015-0.0035， Ca/S1.25， 其余为Fe与不可避免的杂质； 更优选的， 按质量百分比计， 包括：。

24、 C 0.005-0.008， Si 0.01-0.03， Mn 0.20- 0.50， P0.015， S 0.002-0.010， Ti 0.02-0.06， Al 0.02-0.06， N 0.007， 4Ti/N10， Ca 0.0015-0.0035， Ca/S1.25， 其余为Fe与不可避免的杂质。 0044 在一些优选的实施方式中， 本发明的深冲用热轧搪瓷钢的制备方法， 包括： 铁水预 处理转炉冶炼炉外精炼(LF+RH)连铸板坯加热热轧轧后冷却卷取平整 高压水砂浆喷射开平包装标志入库。 0045 其中， 所述板坯经转炉冶炼和炉外精炼(LF+RH)连铸而成， 可选的， 所述板坯的厚。

25、 度为200-230mm。 0046 优选的， 所述板坯的加热温度为1150-1190。 通过将板坯加热到奥氏体区域可以 减小变形抗力， 同时使微合金元素充分固溶， 以使其在轧制和冷却过程中再次析出起到析 出强化作用。 0047 所述热轧包括粗轧和精轧。 板坯经粗轧机多道次大变形轧制后可以细化奥氏体晶 粒， 优选的， 粗轧累计变形率控制在70以上。 精轧采用多机架热连轧机组将板坯轧至目标 厚度3mm， 终轧温度为800-900， 优选的， 精轧累计变形率应控制在70以上。 0048 本发明通过将粗轧、 精轧过程的累计变形率分别控制在70以上， 可以使奥氏体 晶粒拉长并形成变形带， 变形带可以为。

26、奥氏体向铁素体的转变提供大量的形核位置， 使相 变后铁素体晶粒更加细小均匀， 晶粒越细小， 晶界面积越大， 对提高钢板的抗鳞爆性能有 利。 0049 优选的， 采用层流冷却方式对轧制后的钢板进行冷却， 然后在710-760下进行卷 取。 在该温度下卷取， 不仅能够满足强度要求， 还能保证生成更加弥散的析出物， 对提高搪 瓷钢板的抗鳞爆性能有利。 0050 进一步的， 将卷取冷却后的钢卷进行平整， 平整压力700-900吨， 平整延伸率7- 说明书 4/6 页 6 CN 112063932 A 6 12， 借此， 可消除屈服平台并改善钢板机械性能稳定性。 0051 进一步的， 将平整后的钢卷进行。

27、高压水砂浆喷射处理， 水砂浆为水和钢砂的混合 浆料， 喷嘴压力80-190MPa， 钢砂粒度30-80目， 处理后可有效去除氧化铁皮， 并能够保证钢 板表面的均匀性。 0052 本发明的深冲用热轧搪瓷钢制备方法， 在轧制时， 通过合理制定加热、 终轧和卷取 温度， 获得细晶粒铁素体， 实现Ti化合物的析出； 在平整时， 合理的平整工艺可消除屈服平 台并改善钢板机械性能稳定性。 在高压水砂浆喷射处理时， 合理的高压水砂浆喷射处理工 艺不但能有效去除氧化铁皮， 并能够保证钢板表面的均匀性。 0053 通过本发明的方法制备的深冲用热轧搪瓷钢， 热轧态屈服强度ReL330MPa， 抗拉 强度Rm400。

28、MPa， 伸长率A22， 杯突深度7mm。 其热轧态组织为铁素体和珠光体， 满足 深冲用热轧搪瓷钢的性能需求。 0054 实施例 0055 下面通过实施例的方式进一步说明本发明， 但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围之中。 下列实施例中未注明具体条件的实验方法， 按照常规方法和条件。 0056 实施例1 0057 本实施例的深冲用热轧搪瓷钢， 钢板厚3mm， 宽1395mm， 其化学成分的质量百分配 比如下： 0058 C： 0.006， Si： 0.05， Mn： 0.65， P： 0.010， S： 0.012， Ti： 0.06， Al： 0.05， N： 0.007， Ti/N：。

29、 9， Ca： 0.0020， Ca/S： 0.17， 其余为Fe与不可避免的杂质。 0059 本深冲用热轧搪瓷钢制造方法的实施例为下述依次的步骤： 0060 1、 经转炉冶炼和炉外精炼(LF+RH)后连铸成板坯， 板坯规格为230mm1400mm。 0061 2、 将板坯加热至1185， 采用多机架热连轧机组将板坯轧至目标厚度3mm， 其中， 粗轧和精轧的累计变形率分别在70以上。 终轧温度885， 采用层流冷却方式冷却后卷 取， 卷取温度742。 0062 3、 将卷取冷却后的钢卷进行平整， 平整压力760吨， 平整延伸率8。 0063 4、 将平整后的钢卷进行高压水砂浆喷射， 喷嘴压力1。

30、07MPa， 钢砂粒度50目。 0064 性能检验结果： 钢板屈服强度ReL为382MPa， 抗拉强度Rm为475MPa， 延伸率A为 35， 杯突深度为12.5mm。 0065 实施例2-7 0066 下面采用与实施例1相同的轧制工艺， 将相同尺寸规格的连铸板坯制备成相同尺 寸规格的搪瓷钢。 其中， 各实施例搪瓷钢的成分见表1， 各实施例搪瓷钢的主要制备工艺参 数见表2， 所制备的搪瓷钢的性能测试结果见表3。 0067 表1实施例2-7的搪瓷钢成分汇总 0068 CSiMnPSTiAlNTi/NCaCa/S 实施例20.0050.010.260.010.0070.020.0230.00370。

31、.00180.26 实施例30.0070.030.470.030.0080.030.060.00560.00290.36 实施例40.0040.020.80.040.0030.040.0420.00940.00341.13 实施例50.0020.040.520.020.0150.010.0350.00250.00100.07 实施例60.0080.030.350.020.0050.0500150.005100.00400.80 实施例70.0090.020.10.010.0020.080.070.01080.00251.25 说明书 5/6 页 7 CN 112063932 A 7 0069 表2实施例2-7的搪瓷钢制备工艺参数汇总 0070 0071 表3实施例2-7的搪瓷钢性能检测结果汇总 0072 0073 本发明在上文中已以优选实施例公开， 但是本领域的技术人员应理解的是， 这些 实施例仅用于描绘本发明， 而不应理解为限制本发明的范围。 应注意的是， 凡是与这些实施 例等效的变化与置换， 均应视为涵盖于本发明的权利要求范围内。 因此， 本发明的保护范围 应当以权利要求书中所界定的范围为准。 说明书 6/6 页 8 CN 112063932 A 8 图1 说明书附图 1/1 页 9 CN 112063932 A 9 。