一种用于直接施釉的搪瓷用钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种用于直接施釉的搪瓷用钢板，其化学元素质量百分比含量为：C:0.0005～0.002％；Mn:0.24～0.50％；S:0.021～0.035％；O:0.025～0.055％；Si：≤0.010％；P：≤0.015％；Al：≤0.010％；N：≤0.003％；余量为Fe和其他不可避免的杂质；此外还需满足：0≤Mn-1.7×O+3.4×S≤0.30％；2.7×O+4.4×S≥0.14％。本发明专利技术还公开了一种用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法，其包括步骤：(1)铁水预处理；(2)冶炼和精炼；(3)铸造；(4)热轧。本发明专利技术所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板其具有优良的表面特性和良好的内在质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢板，尤其涉及一种搪瓷用钢板。本专利技术还涉及了一种该搪瓷用钢板的制造方法。
技术介绍
传统的涂搪技术，特别是针对一次搪瓷或直接一次搪瓷(direct-on)工艺在涂搪之前均要求对钢板表面进行严格的预处理，预处理包括脱脂、酸洗和披镍(Nickel-plating)等相关工艺，其目的在于清除钢板表面残留物、改善表面特性，并提高钢板的涂搪性能。近些年，涂搪技术和涂搪工艺已经不断地取得创新和发展，特别是针对釉料的低成本化及前期处理工艺的简化，集中体现为对于搪瓷用钢更新和更高的性能方面的要求。比如，在釉料方面，为了提高耐酸等耐腐蚀性能，釉料中会添加更多的石英组份；又比如，现有釉料中的二氧化硅通常达到60％以上，为了降低成本和提升环保效益，相应地减少氧化镍、氧化锑等密着剂的含量甚至根本不添加这些类型的密着剂。另外，在前处理工艺方面，从更加环保和节能的角度出发，逐步省略了披镍甚至酸洗工艺，这样就要求钢板更容易与釉料密着，为此，对于钢板表面质量控制也更为严格。此外，为了节能，烧成温度也更低。另一方面，搪瓷技术的发展和工艺的改革不仅没有降低对搪瓷制品质量的要求反而要求更高，这就要求钢板的内在质量和表面质量要更好地适应釉料和搪瓷工艺。公开号为CN101517115A，公开日为2009年8月26日，名称为“搪瓷施釉用加工产品以及搪瓷加工产品”的中国专利文献公开了一种搪瓷施釉用加工产品。该专利文献所公开的搪瓷施釉用加工产品包括(以质量百分比含量计)：C：0.0001～0.040％，Si：0.0001～0.50％，Mn：0.001～2.00％，P：0.0001～0.10％，S：0.0001～0.060％，Al：0.0001～0.10％，N：0.0001～0.015％，O：0.0001～0.070％，还含有Ni：0.01～2.00％，Co：0.0005～2.00％，Cr：0.001～2.00％，Cu：0.01～2.00％，Mo：0.0001～2.00％，Ti：0.0005～0.50％中的至少一种，且0.010％≤Ni+Co+Cr/2+Cu+Mo+Ti≤8.0％，余量由Fe和不可避免的杂质。但是上述中国专利文献所公开的搪瓷施釉用加工产品借助于在钢板表面形成厚度在0.10～400μm的氧化膜并在氧化膜与钢板界面之间充分形成微小的凹凸和粒状氧化物析出来提高产品的搪瓷密着性。但是，钢板在经历成型后，或在涂搪之前由于需经过脱脂或喷砂和水洗后进行涂搪，脱脂时需要经过外力，喷砂时要经过高速砂丸的冲击，氧化膜会遭到破坏，要控制钢板表面氧化膜的厚度和氧化膜中的组分并不现实，除非再一次经历在有氧气氛下的高温退火。通常认为，钢板表面形成氧化膜是一种自然现象，而一般自然生成的氧化膜厚度在0.30μm左右，而通过特定工艺使得氧化膜增厚，在增加成本的同时，还会延缓瓷釉和钢板基体界面的反应，由此，不仅不能加快钢和釉料中介质的扩散来提高密着性，反而会对钢和釉料中介质的扩散起到阻碍作用，导致该产品更加不适用于直接施釉。公开号为CN101535517A，公开日为2009年9月16日，名称为“耐鳞爆性显著优良的搪瓷用钢板及其制造方法”的中国专利文献。此专利文献记载了一种搪瓷用钢板及其制造方法。该专利文献所公开的搪瓷用钢板包括(以质量百分比含量计)：C：0.003～0.010％，Mn：0.03～1.30％，Si：0.001～0.100％，Al：0.0002～0.010％，N：0.0055％以下，P：0.035％以下，S：0.08％以下，O：0.005～0.085％，Nb：0.055％～0.250％，余量由Fe和不可避免的杂质。然而，该专利文献记载的搪瓷用钢板主要解决了搪瓷过程中的鳞爆问题。公开号为CN101952483A，公开日为2011年1月19日，名称为“用于制造搪瓷钢基材的方法”的中国专利文献公开了一种搪瓷钢基材的制造方法，其包括步骤为：提供钢基材，向所述钢基材的表面施加含有溶剂、聚合物前体和至少一种金属或金属氧化物的溶液，金属或金属氧化物适合于促进瓷釉层与钢基材表面的附着，熟化所述钢基材，由此除去所述溶剂，并形成含有所述至少一种金属或金属氧化物的有机层，向所述有机层施加瓷釉层，然后进行烧制步骤以获得搪瓷钢基材。但是，上述专利文献公开的搪瓷钢基材的制造方法不仅会明显地增加生产成本，也不适用于制造对针孔缺陷要求极高的搪瓷钢制品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于直接施釉的搪瓷用钢板，其具有优良的表面特性和良好的内在质量。该搪瓷用钢板在涂搪之前无需经过酸洗和披镍处理，仅需要进行脱脂处理，甚至在不进行脱脂处理的条件下，钢板与瓷釉之间也可以实现优异的密着，使得经涂搪后的钢板具有优良的密着性能和良好的搪瓷表面质量。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种用于直接施釉的搪瓷用钢板，其化学元素质量百分比含量为：C:0.0005～0.002％；Mn:0.24～0.50％；S:0.021～0.035％；O:0.025～0.055％；Si：≤0.010％；P：≤0.015％；Al：≤0.010％；N：≤0.003％；余量为Fe和其他不可避免的杂质；此外还需满足：0≤Mn-1.7×O+3.4×S≤0.30％；2.7×O+4.4×S≥0.14％。本专利技术所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板中的各化学元素的设计原理为：C：碳是固溶元素。当碳含量较低时，碳以固溶形式存在。当碳含量较高时，碳也会和铁形成渗碳体(Fe3C)。在钢中加入可以形成碳化物的合金元素的情况下，碳也能够以碳化物形式析出。由于碳含量越低，冶炼生产的难度越高，生产成本也会随之上升，故碳含量需要在0.0005％以上。当碳含量低于0.002％时，碳主要以固溶形式存在，不会形成渗碳体，这样，就避免了因渗碳体在搪瓷的高温烧结过程中状态不稳定而发生分解产生气体，进而使得该气体逸出搪瓷层表面而导致钢板表面缺陷。对于本专利技术所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板来说，碳含量需要控制在0.002％以下，首先钢中要尽量少地加入钛、铌等这些贵重金属元素，目的在于降低生产成本，这样钢中的碳就会以固溶形式或以渗碳体形式存在。本专利技术的用于直接施釉的搪瓷用钢板中的C含量控制为:0.0005％≤C≤0.002％。Si：硅是脱氧元素。硅在钢中通常以固溶形式或以二氧化硅的形式存在。由于硅或二氧化硅容易沉积在钢板表面，如果大量的硅或二氧化硅沉积在钢板表面，那么在高温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，其化学元素质量百分比含量为：C:0.0005～0.002％；Mn:0.24～0.50％；S:0.021～0.035％；O:0.025～0.055％；Si：≤0.010％；P：≤0.015％；Al：≤0.010％；N：≤0.003％；余量为Fe和其他不可避免的杂质；此外还需满足：0≤Mn‑1.7×O+3.4×S≤0.30％；2.7×O+4.4×S≥0.14％。

【技术特征摘要】
1.一种用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，其化学元素质量百分比含
量为：
C:0.0005～0.002％；
Mn:0.24～0.50％；
S:0.021～0.035％；
O:0.025～0.055％；
Si：≤0.010％；
P：≤0.015％；
Al：≤0.010％；
N：≤0.003％；
余量为Fe和其他不可避免的杂质；
此外还需满足：0≤Mn-1.7×O+3.4×S≤0.30％；2.7×O+4.4×S≥0.14％。
2.如权利要求1所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，还含有
Nb:0.0005～0.010％，V:0.001～0.03％，Ti:0.001～0.03％，B:0.0001～
0.002％的至少其中之一。
3.如权利要求1所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，还含有残
余的Cu、Cr、Ni和Mo的至少其中之一，其中Cu+Cr+Ni+Mo≤0.20％。
4.如权利要求1所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，其表面粗
糙度为0.5～3.0μm，且其表面具有氧化膜。
5.如权利要求4所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，所述氧化
膜的厚度≤0.10μm。
6.如权利要求4所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，所述氧化
膜的成分包括FeO、Fe2O3以及不可避免的少量SiO2。
7.如权利要求6所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，氧化膜
中SiO2的含量≤0.30％。
8.如权利要求1所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，钢板中具
有MnS...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙全社，王俊凯，林长青，刘玉章，张志超，
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