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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冷轧钢带,具体涉及一种电池钢壳用冷轧钢带及其生产方法。
技术介绍
1、随着通信、智能电器、新能源汽车等行业对储能电池市场需求的急剧上升,作为钢制蓄电池外壳的钢壳对钢带的冲压性能要求很高,同时严禁冲压成型的电池壳表面出现砂眼、凹坑等缺陷。在目前的生产流程中,对冲制后的电池壳表面质量检查比较困难,容易发生漏检。这些缺陷会导致电池在使用或存放的过程中发生漏液以及爆炸事故。因此,电池壳对钢带的质量要求极高。
2、目前,电池壳用钢主要存在以下问题:各向异性差,在冲压过程中,壁厚减薄不均匀,容易出现制耳等缺陷,损伤模具和设备,降低成形精度;夹杂物多,表面质量差,容易出现砂眼、孔洞等不易察觉的表面缺陷,影响成品电池钢壳的安全性。其中平面各向异性指数δr表示板材在深冲过程中不同方向上的减薄性能差异。δr与深冲工艺的制耳效应密切相关,δr值越大,板材在深冲过程中越容易出现波浪形制耳,这会对电池壳的后续加工工艺造成不利影响,损伤模具和设备,降低成形精度。钢带中细小非金属夹杂物会导致砂眼、孔洞等不易察觉的表面缺陷。
3、因此,寻找一种平面各向异性指数低、夹杂少、表面质量高、冲压性能好的电池壳用钢至关重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电池钢壳用冷轧钢带及其生产方法,所得冷轧钢带夹杂少,表面质量高,平面各向异性低,冲压性能好。
2、为了达到以上目的,本专利技术提供以下技术方案:
3、提供一种电池钢壳用冷轧钢带,以质量百分数计,
4、按上述方案,所述钢带中al含量为:0.05%~0.10%。
5、按上述方案,所述钢带的平面各向异性指数δr≤0.12。
6、按上述方案,所述钢带中,≥1um的夹杂物密度为11-21个/mm2;夹杂物的平均直径为1.2-1.8um。
7、按上述方案,所述钢带的表面质量为o5。
8、按上述方案,所述电池钢壳用冷轧钢带的成品厚度范围为0.2mm~0.6mm。
9、本专利技术还提供了所述电池外壳用冷轧钢板的生产方法,所述生产方法包括以下步骤:铁水冶炼→板坯连铸→热轧→卷取→酸洗→冷轧→罩式退火→平整→精整。
10、按上述方案,所述热轧步骤中,热轧加热温度≤1270℃,终轧温度控制在860℃~930℃,该温度可以保证终轧温度控制在奥氏体以上温度,避免出现两相区轧制导致的混晶现象,同时避免温度过高产生氧化铁皮。
11、按上述方案,所述卷取步骤中,卷取温度控制在620℃~660℃,该卷取温度可以避免晶粒粗大,同时不易产生氧化铁皮,造成表面缺陷。
12、按上述方案,所述冷轧步骤中,冷轧总压下率控制在75%~85%,大的压下率可以提高钢中晶粒畸变能,降低再结晶温度,有利于细化晶粒,提高钢板的深冲性能,降低了成品钢带的各向异性。
13、按上述方案,所述退火步骤中,退火温度控制在750℃~800℃,退火时间为120s~200s,该温度和时间可以保证再结晶完全,而过高的退火温度和过长的退火时间会使晶粒粗大,降低钢板的深冲性能。
14、按上述方案,所述平整步骤中,平整延伸率控制在0.8%~2.0%,并且采用ra为2.0μm的平整辊,保证板面粗糙度为0.6μm≤ra≤1.2μm,该粗糙度有利于电池壳表面光洁。
15、生产本专利技术钢过程中对化学成分进行周密设计是至关重要的。下面将说明根据本专利技术的钢的每种元素的作用及其范围的原因。除非特别说明,化学成分的%是指质量%。
16、c:0.008%~0.015%
17、c会使钢的强度增加,塑性降低。对于冲压成型用钢而言,需要低的屈服强度和高的延伸率。随着钢中c含量的降低,钢带的各项成型性能指标迅速提高。但是,过度降低c含量会大幅增加精炼成本,因此,本专利技术的c含量控制在0.008%~0.015%。
18、si:0.40%~0.50%
19、si是一种重要的还原剂和脱氧剂。si能提高钢的强度,可以通过在表面富集来抑制腐蚀的发生,降低母材的腐蚀速率。但硅含量过高会导致钢的延伸率降低,加工性能恶化。因此,本专利技术的si含量控制在0.40%~0.50%。
20、mn:0.10%~0.18%
21、mn是钢中的强化元素,加入少量mn元素有利于提高钢的强度,同时少量的mn可以降低钢中的s元素的含量,减少表面热脆,避免出现表面质量问题。但mn元素含量过高会造成冲压性能的下降,因此mn元素的含量控制在0.10%~0.18%。
22、p:0.02%以下
23、p是钢板中的杂质元素,它会降低钢板的成型性和耐腐蚀性,使钢板变脆,因此需要降低p含量。本专利技术p含量控制在0.02%以下。
24、s:0.01%以下
25、s是钢板中的杂质元素,它会导致热脆,影响钢板的成形性能,同时会形成夹杂物,影响钢板的韧性和耐腐蚀性。因此s含量要尽量的低。本专利技术将s含量控制在0.01%以下。
26、ni:0.05%~0.15%
27、ni元素可以提高钢的耐腐蚀性,还能改善热加工性能。但加入过多ni元素会导致成本的增加。本专利技术中ni含量控制在0.05%~0.15%。
28、cr:0.03%~0.10%
29、cr元素可以在铁素体中固溶,抑制阳极反应,提高钢的耐腐蚀性。但钢中的cr元素不宜过高。过高的cr元素会影响钢的加工性能。本专利技术的cr含量控制在0.03%~0.10%。
30、ti:0.06%~0.10%
31、ti元素在钢中主要以tin等的形式析出。微量的ti会在铁素体中沉淀,形成弥散分布的含ti碳化物或氮化物,阻止晶粒长大,细化晶粒,避免产生混晶。同时,也可以使析出渗碳体细化,增加钢的强度,避免产生裂纹。ti含量低于0.015%时细化晶粒和强化作用有限,钢的强度无法满足电池钢壳的生产要求。但ti含量过高会影响钢的成形性能,促进晶间腐蚀。同时,ti含量过高时,含ti化合物夹杂的形成会影响钢的表面质量。因此,本专利技术的ti含量控制在0.06%~0.10%。
32、al:0.05%~0.13%
33、al元素在钢中主要作为脱氧剂。此外,al可以抑制腐蚀的发生,降低母材的腐蚀速率。但al元素含量过高会影响钢的加工成形性能。本专利技术的al含量控制在0.05%~0.13%,优选为0.05%~0.10%。
34、本专利技术的有益效果如下:
35、1.本专利技术提供了一种电池钢壳用冷轧钢带,选择合适含量的低碳组分,精细控制ti和al含量,在脱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池钢壳用冷轧钢带,其特征在于,以质量百分数计,化学组分为:C:0.008%~0.015%、Si:0.40%~0.50%、Mn:0.10%~0.18%、P:0.02%以下、S:0.01%以下、Ni:0.05%~0.15%、Cr:0.03%~0.10%、Ti:0.06%~0.10%,Al:0.05%~0.13%,其余为Fe及不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的电池钢壳用冷轧钢带,其特征在于,所述钢带中Al含量为0.05%~0.10%。
3.根据权利要求1所述的电池钢壳用冷轧钢带,其特征在于,所述钢带的平面各向异性指数Δr≤0.12。
4.根据权利要求1所述的电池钢壳用冷轧钢带,其特征在于,所述钢带中≥1um的夹杂物密度为11-21个/mm2;夹杂物的平均直径为1.2-1.8um。
5.根据权利要求1所述的电池钢壳用冷轧钢带,其特征在于,所述钢带的表面质量为O5。
6.根据权利要求1所述的电池钢壳用冷轧钢带,其特征在于,所述冷轧钢带的厚度为0.2mm~0.6mm。
7.一种权利要求1-6任一项所述的电
8.根据权利要求7所述的生产方法,其特征在于,所述热轧步骤中,热轧加热温度≤1270℃,终轧温度控制在860℃~930℃;卷取温度控制在620℃~660℃。
9.根据权利要求7所述的生产方法,其特征在于,冷轧总压下率控制在75%~85%;退火温度控制在750℃~800℃,退火时间为120s~200s。
10.根据权利要求7所述的生产方法,其特征在于,平整延伸率控制在0.8%~2.0%。
...【技术特征摘要】
1.一种电池钢壳用冷轧钢带,其特征在于,以质量百分数计,化学组分为:c:0.008%~0.015%、si:0.40%~0.50%、mn:0.10%~0.18%、p:0.02%以下、s:0.01%以下、ni:0.05%~0.15%、cr:0.03%~0.10%、ti:0.06%~0.10%,al:0.05%~0.13%,其余为fe及不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的电池钢壳用冷轧钢带,其特征在于,所述钢带中al含量为0.05%~0.10%。
3.根据权利要求1所述的电池钢壳用冷轧钢带,其特征在于,所述钢带的平面各向异性指数δr≤0.12。
4.根据权利要求1所述的电池钢壳用冷轧钢带,其特征在于,所述钢带中≥1um的夹杂物密度为11-21个/mm2;夹杂物的平均直径为1.2-1.8um。
5.根据权利要求1所述的电池...
【专利技术属性】
技术研发人员:王学,向高,朱文正,周彩云,陈靖,
申请(专利权)人:武汉大学,
类型:发明
国别省市:
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