一种高强高延伸率的镀锡原板及其二次冷轧方法技术

一种高强高延伸率的镀锡原板及其二次冷轧方法，其镀锡原板成分质量百分比为：C：0.065～0.12％，Mn：0.2～0.8％，Al：0.01～0.08％，N：0.003～0.015％，其余为Fe和不可避免杂质；该原板需经二次冷轧，二次冷轧压下率控制在5～13％，轧制张力50～100MPa。本发明专利技术镀锡原板可保证钢板烘烤后RD、45°和TD三个方向仍具有较高的屈服强度和延伸率，其烘烤硬化后屈服强度RP0.2≥520MPa，轧制方向RD、45°方向、垂直方向TD的延伸率A均大于等于10％。本发明专利技术镀锡原板适用于易开盖和标准盖等部件的加工成形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及镀锡板制造技术，特别涉及一种高强高延伸率的镀锡原板及其二次冷轧(DCR)方法，该镀锡原板烘烤硬化后屈服强度RP0.2≥520MPa，在三个方向(轧制方向RD、45°方向、垂直方向TD)上延伸率A≥10％。
技术介绍
二次冷轧(DCR)目前被大量应用在镀锡板的制造中，相较于一次冷轧(SCR)方法获得的镀锡板，DCR获得的镀锡板具有更高的强度、更薄的厚度，从而能有效地实现食品、饮料、化工用罐、盖材料的减薄、降低成本。不过，DCR方法相较于SCR往往导致钢板延伸率更低，特别是45°方向和垂直方向TD的延伸率。在用于一些对各向延伸率有较高要求的部件如易开盖、标准盖生产时，冲制成形前往往还需要表面涂漆并烘烤处理(烘烤温度约200℃，时间10～30min)，这导致基板因烘烤硬化而各向延伸率进一步降低，从而使得易开盖、标准盖更容易在基板延伸率最低方向上冲制开裂。如何能控制DCR环节，在提高镀锡板强度的同时，保证烘烤硬化后基板RD、45°和TD这三个方向的延伸率，是拓展DCR镀锡板市场应用的主要课题。目前国内外公开的相关DCR方法的专利如下：美国专利US7501031B2公开了一种成分质量百分比为C：0.003％～0.005％，Si≤0.04％，Mn≤0.6％，P：0.005～0.03％，S≤0.02％，Al≥0.005～0.1％，N≤0.005％的钢种，该钢种适用于SCR、DCR两种方法，能获得硬度61±3到76±3(HR30T)的不同钢板，且保证Δr较小。中国专利CN102234736A公开了一种高强度、优良各向同性二次冷轧镀锡原板的制造方法，通过对一种合金成分为：C：0.02％～0.06％，Si≤0.03％，Mn:0.10～0.30％，P≤0.015％，S≤0.015％，Al：0.03～0.10％低碳钢进行热轧控制：加热温度≤1180℃，终轧温度Ar3以上，卷取温度620～750℃、一次冷轧控制：压下率75～90％、连续退火控制：退火温度：640～700℃，退火时间50～150s、二次冷轧控制：压下率15～35％，获得HR30T60～80、制耳率≤5％的DCR镀锡原板。以上专利二次冷轧率大，往往导致最终钢板各向异性变大，横向上延伸率会大大降低。中国专利CN101649381A公开了一种DCR镀锡原板的生产方法，对一种低碳钢进行一次冷轧控制：轧下率85～90％，罩式退火控制：退火温度510～560℃、二次冷轧控制：轧下率30～40％，获得了具有厚度薄、硬度高、耐腐蚀性能好、深冲加工性能好等优点的钢板。罩式退火往往获得较低强度加较高延伸率的配合，且以上专利二次冷轧段压下率大。国际专利WO2008/018531A1公开了一种DCR镀锡原板的制造方法，通过对一种成分为C：0.02～0.06％，Si≤0.03％，Mn：0.05～0.5％，P≤0.02％，S≤0.02％，Al：0.02～0.1％，N：0.008～0.015％的低碳钢进行生产控制：加热温度≥1200℃，卷取温度≤600℃，一次冷轧压下率≥80％，二次冷轧压下率6～15％，获得了RD方向延伸率达到10％、TD方向延伸率达到5％以上的DCR板。美国US7169243B2公开了连续退火阶段冷却速度100℃/s以上时，获得的DCR材的抗拉强度Rm与轧向延伸率A％的对应关系式：(640～Rm)/10≤A％≤(700～Rm)/11。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强高延伸率的镀锡原板及其二次冷轧方法，通过该方法获得的镀锡原板可保证钢板烘烤后RD、45°和TD三个方向仍具有较高的屈服强度和延伸率，其烘烤硬化后屈服强度RP0.2≥520MPa，轧制方向RD、45°方向、垂直方向TD的延伸率A均大于等于10％，该镀锡原板适用于易开盖和标准盖等部件的加工成形。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种高强高延伸率的镀锡原板，其成分质量百分比为：C：0.065～0.12％，Mn：0.2～0.8％，Al：0.01～0.08％，N：0.003～0.015％，其余为Fe和不可避免杂质；该原板需经二次冷轧，二次冷轧压下率控制在5～13％，轧制张力50～100MPa。进一步，所述镀锡原板成分还含有：B：0.001％～0.005％，Cr：0.01～0.05％，Ti：0.001～0.1％，Nb：0.001～0.2％，Cu：0.01～0.03％，Mo：0.002％～0.008％中一种或一种以上，以质量百分比计。又进一步，所述镀锡原板烘烤硬化后屈服强度RP0.2≥520MPa，在轧制方向RD、45°方向、垂直方向TD的延伸率均大于等于10％。所述镀锡原板的显微组织为铁素体+带状分布的颗粒状渗碳体。在本专利技术钢的成分设计中：C元素在材料中以间隙原子形式固溶或以渗碳体形式析出在基体中，对钢板起到固溶强化和析出强化从而提高钢板屈服强度的作用，其他成分不变的情况下，越高的C含量对钢板的强化效果越强，因此本专利技术镀锡原板C含量控制在0.065％以上。但C含量过高容易导致塑性降低，对产品最终加工性能、各向同性，尤其是材料抗时效性能均有不利影响，因此本专利技术镀锡原板C含量上限控制在0.12％以下。Mn元素是钢中的强化元素、脱硫，但含量过高对材料冲压加工性能不利。本专利技术适用钢的Mn含量控制在0.2～0.8％。Al元素在钢中主要起脱氧剂的作用，同时钢中N元素与Al形成AlN析出，消除N元素对钢的时效性能的影响，本专利技术适用钢的Al含量控制在0.01～0.08％；N元素的固溶能大大提高钢的强度，同时N含量太高导致钢的时效性能差、各向同性也会受到影响，本专利技术适用钢的N含量控制在0.003％～0.015％。进一步，所述镀锡原板成分还含有：B：0.001％～0.005％，Cr：0.01～0.05％，Ti：0.001～0.1％，Nb：0.001～0.2％，Cu：0.01～0.03％，Mo：0.002％～0.008％中一种或一种以上，以质量百分比计。其中，B元素的添加进一步减少钢板烘烤时效时延伸率的损失，Cr、Ti、Nb、Cu、Mo的添加均起到进一步提高钢板强度的作用。根据实际应用中对烘烤时效后强度和延伸率的具体要求，可添加以上成分对钢板性能进行微调。另外，本专利技术镀锡原板需经二次冷轧，二次冷轧压下率控制在5～13％，轧制张力50～100MPa。二次冷轧往往被用于提高钢板的屈服强度。一般二次冷轧压下率15％以上，此时组织轧制成带状，晶粒内存在更高的位错密度，位错在运动时相互交割加剧，使得阻力增大，引起变形抗力增大，塑性变形困难，最终导致钢板强度提高，延伸率降低；二次冷轧压下率的提高尤其使得钢板各向异性也增大，垂直轧制方向上的延伸率会急剧恶化。因此为保证对钢板强化的同时，各方向上也保证一定延伸率，本专利技术的二次冷轧方法中二次冷轧压下率控制在5～13％的范围内。二次冷轧中张力的主要作用在于控制轧钢板形。一般二次冷轧张力110～150MPa。较大的张力相当于给钢板一个轧向的拉伸变形，因此往往会进一步提高钢板的各向异性，尤其对二次冷轧钢板烘烤时效后的各向异性有显著影响：张力越大，烘烤后垂直于轧制方向上延伸率降低越明显；而张力太小，无法保证钢带板形良好，因此本专利技术中二次冷轧的轧制张力控制范围为50～100MPa本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强高延伸率的镀锡原板，其成分质量百分比为：C：0.065～0.12％，Mn：0.2～0.8％，Al：0.01～0.08％，N：0.003～0.015％，其余为Fe和不可避免杂质；该原板需经二次冷轧，二次冷轧压下率控制在5～13％，轧制张力50～100MPa。

【技术特征摘要】
1.一种高强高延伸率的镀锡原板，其成分质量百分比为：C：0.065～0.12％，Mn：0.2～0.8％，Al：0.01～0.08％，N：0.003～0.015％，其余为Fe和不可避免杂质；该原板需经二次冷轧，二次冷轧压下率控制在5～13％，轧制张力50～100MPa。2.如权利要求1所述的高强高延伸率的镀锡原板，其特征在于：其成分还含有：B：0.001％～0.005％，Cr：0.01～0.05％，Ti：0.001～0.1％，Nb：0.001～0.2％，Cu：0.01～0.03％，Mo：0.002％～0.008％中一种或一种以上，以质量百分比计。3.如权利要求1或2所述的高强高延伸率的镀锡原板，其特征在于：所述镀锡原板烘烤硬化后屈服强度RP0.2≥520MPa，在轧制方向RD、45°方向、垂直方向TD的延伸率均大于等于10％。4.如权利要求1或2或3所述的高强高延伸率的镀锡原板，其特征在于：所述镀锡原板的显微组织为铁素体+带状分布的颗粒状渗碳体。5.一种高强高延伸率的镀锡原板的二次冷轧方法，其特征是，该镀锡原板的成分质量百分比为：C：0.065～0.12％，Mn：0.2～0.8％，Al：0.01～0.08％，N：0.003～0.015％，其余为Fe和不可避免杂质；该原板经二次冷轧，二次冷轧压下率控制在5～13％，轧制张力50～100MPa。6.如权利要求5所述的高强高延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：连福亮，班必俊，梁高飞，
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