本发明专利技术涉及一种搪瓷钢，其按质量百分比计的化学成分为：C：0.002-0.010％，Si≤0.03％，Mn：0.1-0.4％，P≤0.015％，S：0.018-0.035％，Al：0.020-0.070％，N：0.004-0.010％，Ti＝4C+3.42N+1.5S+ΔTi，Nb：0.005-0.05％，Cu：0.01-0.05％，同时满足ΔTi：0-0.02％，Nb+ΔTi≥0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明专利技术以氮环流工艺可以提高并精确控制钢中的氮含量，降低生产成本。这样得到的搪瓷钢板具有优良的抗鳞爆性、密着性和抗高温变形能力，经过高温烧成后仍具有较高的屈服强度，特别适用于制作建筑装饰面板，并可推广用于家电部件、洁具和厨具等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及搪瓷用钢，特别是涉及较高屈服强度的冷轧搪瓷用钢及其制造方法。
技术介绍
超低碳搪瓷钢是上世纪八十年代开发的新一代搪瓷用钢，它能满足形状复杂、冲压难度大、搪瓷质量要求高的搪瓷制品生产的需要。世界上生产超深冲搪瓷钢板所采用的技术都是基于铝脱氧的超低碳钢，通过控制钢中的化学成分范围和加工工艺参数来实现钢板具有优良的抗鳞爆性和超深冲性。CN 1141604A、CN1704494A和CN 101082107A的钢中主要依靠加入合金元素钛，力口入的钛相对于碳、氮和硫来说是过量的，以保证碳、氮和硫均和钛形成化合物，钢中没有呈固溶状态的碳和氮，以达到提高深冲性能和无时效的目的，足量的化合物是保证钢板具有·优良抗鳞爆性能所必要的。US 3761324A涉及一种无时效、无屈服延伸的冷轧钢板既可深冲用、又可镀锌或搪瓷用。由于钢中单纯依靠加铌(0.02-0.3%)，因此如果用于搪瓷目的，铌的加入量必须很高，否则钢板在搪瓷过程中很容易产生鳞爆。现有技术中这类钢的屈服强度一般只有140MPa或以下，在经高温(如870°C )烧成时容易变形，特别是冷却至室温后的强度通常会降至只有90-120MPa。因此，需要一种具有优良的抗鳞爆性能和密着性能，特别是具有优良的抗高温变形能力，且经过高温烧成后仍具有较高屈服强度的冷轧搪瓷用钢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种搪瓷用钢，这种钢具有优良的抗鳞爆性能和密着性能，特别是具有优良的抗高温变形能力，且经过高温烧成后仍具有较高的屈服强度。该专利技术钢既适用于两次搪瓷工艺又适用于一次搪瓷工艺，适用于制作建筑装饰板，也可用于其它家电、厨具和卫浴等搪瓷产品。为了实现上述目的，本专利技术的搪瓷钢，其按质量百分比计的化学成分为C:O. 002-0. 010 %, Si ^ O. 03 %, Mn 0. 1-0. 4 %, P ^ O. 015 %, S 0. 018-0. 035 %, Al O. 020-0. 070%, N 0. 004-0. 010%, Ti 0. 06-0. 10%,Nb 0. 005-0. 05%, Cu 0. 01-0. 05%,同时满足ATi 0-0. 02%, Nb+Δ Ti彡0. 02%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。优选地，Si0. 005-0. 03%，更优选为 O. 007-0. 027%。优选地，Ti0. 06-0. 10%。除非另有指明，本专利技术中的含量均为重量百分比含量。本专利技术的另一个目的是提供上述搪瓷用钢的制造方法。该搪瓷钢的制造工艺包括冶炼，精炼，以氮气环流来控制钢中的氮含量或加含氮合金，连铸，热轧，终轧温度为700-930°C，卷取温度为600-750°C ;冷轧，压下率为60 %以上；连续退火或罩式退火，退火温度为650-900°C，退火时间为I分钟-20小时。优选地，采用罩式退火时控制炉内气氛为全氢或含少量的氮气。优选地，罩式退火的时间为3-20小时。优选地，连续退火的时间为1-10分钟。这样得到的搪瓷钢冷轧板具有优良的抗鳞爆性、密着性和抗高温变形能力，且经过高温烧成后仍具有较高的屈服强度，适合用于制作家电部件、洁具、厨具和建筑装饰面板坐寸ο搪瓷钢最易产生的质量问题就是在搪瓷过程中或者在冷却之后产生鳞爆。由于鳞爆造成的损失是很大的而且难以挽回，因此钢板具有优良的抗鳞爆性能是对搪瓷钢最基本也是最重要的性能要求。产生鳞爆的原因有很多，但根据本专利技术人进行研究的结果，产生鳞 爆的原因主要是由于钢中没有足够的陷阱即所谓的贮氢陷阱以贮存在搪烧过程中生成的氢所造成的。钢中的氢陷阱有很多种，包括晶界、位错、显微空洞、夹杂物及第二相粒子等。所述的第二相粒子即为在透射电镜观察到的非金属化合物，搪瓷钢中第二相粒子的数量是决定钢板抗鳞爆性以及成形性的关键因素。传统的超深冲搪瓷钢都是基于超低碳钢，通过添加足量的合金元素形成足量的第二相粒子来提高抗鳞爆性能。但是，传统的超深冲搪瓷钢的屈服强度较低，而且在870°C左右的高温烧成时抗高温变形能力差，极易变形，烧成后的强度会明显降低，因此这种钢板不适用于大型建筑装饰板的制作。本专利技术针对现有技术的上述技术问题，为了使搪瓷钢在保证具有优良的抗鳞爆性和密着性的前提下，还具有较高的烧成后强度，本专利技术人在控制碳、氮、硫、钛和铌等各自的成分范围的同时，还控制碳、氮和硫的总量范围以确保钢中有足够的第二相粒子如TiN、TiS、TiC、NbC或者是它们的复合物，从而提闻抗鱗爆性能，如果钢中碳、氣和硫等杂质兀素含量低，钢质纯净，钢板的成形性好，但由于钢中没有足够的第二相粒子，钢板的抗鳞爆性变差。反之，如果钢中的杂质元素含量高，那么钢板的成形性就差，达不到超深冲性的要求；本专利技术还通过加钛和铌以后，钢板的酸洗速度会减慢，因此加入适量的铜来调节钢板的酸洗速度到适当的范围，从而有利于提高钢板和瓷釉之间的密着性能。本专利技术又通过添加钛可以主要固定钢中的氮、硫和部分碳，而铌由于其形成氮和碳的化合物温度相对比钛的低，因而铌的存在形式主要和部分碳形成NbC，还有一部分呈固溶状态，经过高温烧成后细小的NbC粒子和固溶的铌均显著提高钢板的强度，从而提高本专利技术钢高温搪烧后的强度。根据本专利技术生产工艺，在真空处理时进行氮气循环来控制钢中的氮含量，这样既能将钢中的氮控制在严格的范围内，也克服了传统的加氮化锰合金时造成的增碳和钢水降温等不利因素的影响。另外，采用罩式退火时控制炉内气氛为全氢或含少量的氮气，一方面可以防止在长时间退火时钢板表面增氮的发生，因为增氮会损害钢板的成形性；另一方面以罩式退火可以生产比连续退火更宽规格范围的钢板。具体实施例方式以下对本专利技术的特点和有益效果进行较为详细的说明。本专利技术中化学成分对钢板性能的影响C :碳越低钢板的成形性越高，但是，碳越低钢板的屈服强度也越低，特别是在高温搪烧时或搪烧后的强度更低，极易产生变形。本专利技术中的碳控制在O. 002-0. 010%,在加钛和加铌钢中碳和钛、铌生成碳化钛和碳化铌，或者是复合的化合物。优选碳O. 002-0. 008%。N:在传统钢中氮是杂质元素，氮越高钢的成形性越差。但是，氮和钛反应生成氮化钛，氮化钛粒子有利于提高抗鳞爆性能，而且由于氮化钛的生成温度很高，有时在钢液中就会生成，因此其相对比较稳定，容易控制。如果氮含量过高，则损害钢的成形性，因此本专利技术中氮控制范围为0. 004-0. 010%。Si :硅含量高(如高于O. 03%时)会损害搪瓷性能特别是造成密着性不良，同时如果硅含量过低会增加冶炼的难度和成本，因此，本专利技术中控制硅含量< O. 03%，优选硅含量控制在O. 005-0. 03%范围内，更优选为O. 007-0. 027%。S :硫是杂质元素，在传统钢中主要以硫化锰夹杂物存在，这种夹杂物经过轧制以后呈长条状形式，严重地降低钢板的成形性特别是降低钢板的横向塑性。在搪瓷钢中，通过添加钛，可以避免形成单纯的硫化锰夹杂物，而是硫和钛、锰等形成复合的夹杂物，这种夹杂物多呈球状，可以减少对塑性的损害，但有利于提高钢的抗鳞爆性能。硫的范围为O. 018-0. 035%。 Ti :钛是强碳、氮和硫化物的形成元素。钛的加入量应适当的过量，以完全固定钢中的碳、氮和硫元素。有效钛的计算按Ti* = 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种搪瓷钢，其按质量百分比计的化学成分为：C：0.002？0.010％，Si≤0.03％，Mn：0.1？0.4％，P≤0.015％，S：0.018？0.035％，Al：0.020？0.070％，N：0.004？0.010％，Ti＝4C+3.42N+1.5S+ΔTi，Nb：0.005？0.05％，Cu：0.01？0.05％，同时满足ΔTi：0？0.02％，Nb+ΔTi≥0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙全社，居发亮，蒋小明，郑建忠，张志超，刘玉章，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。