一種易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板及其生產(chǎn)方法，主要解決現(xiàn)有易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板在制造易開(kāi)蓋的沖壓成形過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)裂、屈服強(qiáng)度低的技術(shù)問(wèn)題。生產(chǎn)方法按成分冶煉依次采用鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉、鋼包底吹氬或LF爐精煉、全程吹A(chǔ)r保護(hù)澆鑄、板坯加熱爐加熱、除鱗、粗軋、精軋、卷取獲得熱軋鋼卷，然后重新開(kāi)卷、經(jīng)酸洗、冷軋、立式連續(xù)退火爐退火、電鍍錫、卷取得到成品，精軋終軋溫度為820℃～850℃，熱軋卷取溫度為630℃～660℃，冷軋壓下率為85%～90%，經(jīng)過(guò)冷軋后的軋硬狀態(tài)帶鋼在立式連續(xù)退火爐的均熱段的溫度范圍為570℃~590℃，帶鋼在立式連續(xù)退火爐內(nèi)的均熱時(shí)間為30s~45s。本發(fā)明主要用于制作易開(kāi)蓋。
【專利說(shuō)明】一種易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種冷軋鍍錫板及其生產(chǎn)方法，特別涉及一種易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板及 其生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 易開(kāi)蓋用鍍錫板對(duì)材料的強(qiáng)度、硬度及性能的均勻性要求較高，在易開(kāi)蓋的生產(chǎn) 過(guò)程中，如果強(qiáng)度低于規(guī)定要求，整批鋼卷的強(qiáng)度不能保持均勻穩(wěn)定，在后續(xù)的沖壓等冷變 形過(guò)程中易產(chǎn)生裂紋缺陷，降低成材率，增加生產(chǎn)成本。目前，多數(shù)生產(chǎn)廠家在選用易開(kāi)蓋 用鋼時(shí)，一般使用SPCC系列鋼種，但SPCC含碳量范圍較寬，碳含量控制在0. OfO. 09%既 符合要求，碳含量波動(dòng)較大，從而導(dǎo)致材料的強(qiáng)度和塑韌性不能很好的匹配，材料的強(qiáng)度較 低，性能的穩(wěn)定性也較差，增加了生產(chǎn)易開(kāi)蓋產(chǎn)品設(shè)備的控制難度，生產(chǎn)過(guò)程中，易開(kāi)蓋變 形不均，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響較大，也直接影響了易開(kāi)蓋產(chǎn)品的使用效果，所以生產(chǎn)具有較高 強(qiáng)度和良好的性能均勻性的易開(kāi)蓋用鋼具有重要意義。
[0003] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910063723. 5的專利申請(qǐng)公開(kāi)了"一種耐時(shí)效鍍錫原板 的生產(chǎn)方法"，其生產(chǎn)工藝為：采用KR脫硫一轉(zhuǎn)爐冶煉一RH爐真空處理一連鑄一熱軋一酸 洗一冷軋一電解脫脂一全氫罩式爐退火一平整；化學(xué)成分（wt% )為C :0. 02?0. 06、Si : 彡 0· 025、Mn :彡（λ 50、P :彡 0· 020、S :彡 0· 030、Als :0· 005 ?0· 040、Ti :0· 005 ?0· 020、 K 0. 005。該專利申請(qǐng)公開(kāi)的技術(shù)方案存在以下不足：（1)耐時(shí)效鍍錫原板化學(xué)成分中 含有一定量的微合金化元素 Ti,并含有較高的Mn元素，其實(shí)施例中Mn元素均大于0. 29%， 從而導(dǎo)致合金成本較高；耐時(shí)效鍍錫原板化學(xué)成分中C含量較低，導(dǎo)致其最終成品的強(qiáng)度 偏低。（2)其退火工藝采用全氫罩式爐退火，退火時(shí)間很長(zhǎng)，該專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)規(guī)定必須大 于10小時(shí)，能源成本較高，不利于節(jié)能降耗，并降低生產(chǎn)效率。（3)該專利采用全氫罩式爐 退火，與連續(xù)爐相比，退火后鋼卷的板型較差，不利于后續(xù)工序的生產(chǎn)；并且罩式爐退火后， 帶頭、帶中、帶尾的強(qiáng)度相差較大，性能的穩(wěn)定性較差。
[0004] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201310171001. 8的專利申請(qǐng)公開(kāi)了"一種鍍錫板的生產(chǎn)方 法"，該專利申請(qǐng)公開(kāi)的鍍錫板化學(xué)成分中的C含量較低，生產(chǎn)過(guò)程中必須進(jìn)行RH精煉爐脫 碳處理，并且該鋼中含有較高的Mn元素，另外還需向鋼中加入B、Ti等合金元素，生產(chǎn)過(guò)程 復(fù)雜,生產(chǎn)成本較高。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板及其生產(chǎn)方法，主要解決現(xiàn)有易開(kāi) 蓋用冷軋鍍錫板在制造易開(kāi)蓋的沖壓成形過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)裂、屈服強(qiáng)度低的技術(shù)問(wèn)題。
[0007] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板，化學(xué)成分重量百分比：C :0. 11%?0. 15%，Si :0.005%? 0· 03%，Mn :0· 15% ?0· 25%，P 彡 0· 02%，S 彡 0· 02%，Alt :0· 065% ?0· 085%，N 彡 0· 0045%， 余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0008] 本發(fā)明所述的易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板的化學(xué)成分限定在上述范圍內(nèi)的理由如下： 碳：適當(dāng)增加鋼中的C含量，可以減少M(fèi)n含量，降低Ar3相變點(diǎn)，防止精軋?jiān)趦上鄥^(qū)軋 制，有助于改善板形，有利于低成本獲得合適的屈服強(qiáng)度，保證材料的成形性能、強(qiáng)度、剛度 和材料的經(jīng)濟(jì)性。C、Mn含量不能太高，否則，容易造成材料沖壓性能下降，并容易沖壓開(kāi)裂。 因此，本發(fā)明的C含量范圍設(shè)定為0. 11%?0. 15%; 硅：較低的硅含量，一方面有利于產(chǎn)品后續(xù)的涂鍍性能，另一方面，產(chǎn)品已經(jīng)要求較高 的Al含量，不依賴Si元素脫氧。因此硅元素設(shè)計(jì)在0. 005%?0. 03% ; 錳：Mn在鋼中作用為固溶強(qiáng)化、提高強(qiáng)度，作為沖壓用材料，如果Mn含量過(guò)高，則成形 性能下降，且成本增加、經(jīng)濟(jì)性下降。本發(fā)明技術(shù)方案設(shè)定Mn含量范圍為0. 15%?0. 25% ; 磷：P-般都固溶在鐵素體中，有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用，磷還有嚴(yán)重的偏析傾向，且在 珠光體和鐵素體中擴(kuò)散很慢，不容易均勻化而產(chǎn)生高磷帶和低磷帶，隨著鋼中磷含量增加， 磷對(duì)鋼的固溶強(qiáng)化作用增強(qiáng)，帶狀組織加重，鋼板的強(qiáng)度和硬度升高，而塑性和韌性急劇下 降，成形性能變壞。本發(fā)明技術(shù)方案設(shè)定P < 〇. 02% ; 硫：在沖壓變形過(guò)程中，硫化物夾雜作為應(yīng)力集中源首先出現(xiàn)開(kāi)裂，或使夾雜與金屬基 體分離產(chǎn)生細(xì)微孔洞，這些孔洞隨變形過(guò)程不斷長(zhǎng)大，進(jìn)一步擴(kuò)展導(dǎo)致鋼板開(kāi)裂。為保證一 定的成形性能，要求降低鋼中的硫含量。本發(fā)明技術(shù)方案設(shè)定S < 0. 02% ; 鋁：鋁在鋼中的作用非常重要，Al和N結(jié)合生成A1N，AlN是在退火過(guò)程中獲得對(duì)冷拔 性能有利的{111}織構(gòu)和餅形晶粒的關(guān)鍵因素，同時(shí)由于AlN對(duì)N原子的固定作用，使冷軋 板具有良好的抗時(shí)效性能。本發(fā)明的Al含量范圍設(shè)定為0. 065%?0. 085%。
[0009] 氮：在鋼中氮既可以形成氮化物又可以溶解殘留在凝固后的間隙中。對(duì)鋼的性能 影響顯著，使強(qiáng)度、硬度提高，塑性下降。對(duì)于易開(kāi)蓋用鋼，氮應(yīng)盡量低。本發(fā)明的N含量設(shè) 定為 N < 0· 0045%。
[0010] 一種易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板的生產(chǎn)方法，按下述成分質(zhì)量百分比冶煉：C :0. 11%? 0. 15%，Si :0. 005% ?0. 03%，Mn :0. 15% ?0. 25%，P 彡 0. 02%，S 彡 0. 02%，Alt :0. 065% ? 0. 085%，N < 0. 0045%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素；依次采用鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合 吹煉、鋼包底吹氬或LF爐精煉、全程吹A(chǔ)r保護(hù)澆鑄、板坯加熱爐加熱、除鱗、粗軋、精軋、卷 取獲得熱軋鋼卷，然后重新開(kāi)卷、經(jīng)酸洗、冷軋、立式連續(xù)退火爐退火、電鍍錫、卷取得到成 品，其特征是： 1、鋼中的碳含量設(shè)定 增加鋼中的C含量，可以減少M(fèi)n含量，降低Ar3相變點(diǎn)，防止精軋?jiān)趦上鄥^(qū)軋制，有助 于改善板形。C、Mn含量不能太高，否則，容易造成材料沖壓性能下降，并容易沖壓開(kāi)裂、扭 曲變形。因此，本發(fā)明的C含量范圍設(shè)定為0. 11%?0. 15%。
[0011] 2、連鑄板坯加熱溫度設(shè)定 如果加熱溫度過(guò)高，鋼中的AlN和Ti (C、N)等第二相粒子發(fā)生溶解后在熱軋卷取過(guò)程 重新析出更加細(xì)小、彌散的析出物，則抑制了在隨后的冷軋、退火后晶粒的再結(jié)晶長(zhǎng)大，使 鋼板的再結(jié)晶溫度升高，不能適應(yīng)低的退火溫度。如果加熱溫度過(guò)低，由于熱軋過(guò)程中的自 然溫降，無(wú)法保證本發(fā)明要求的終軋溫度。連鑄板坯加熱溫度設(shè)定為1070°C?1090°C。
[0012] 3、精軋結(jié)束溫度設(shè)定 為防止精軋?jiān)趦上鄥^(qū)軋制，終軋溫度需高于Ar3相變點(diǎn)，但終軋溫度不能太高，否則 必須提高連鑄板坯的加熱溫度，增加能耗。因此，綜合考慮，本發(fā)明精軋結(jié)束溫度設(shè)定為 820°C ?850°C。
[0013] 4、熱軋卷取溫度設(shè)定 熱軋卷取溫度主要影響材料的組織、性能及冷軋后的連退再結(jié)晶溫度及沖壓成形性 能。若采用較低的卷取溫度，材料再結(jié)晶溫度提高，不利于后續(xù)退火的進(jìn)行，并且卷尾溫度 波動(dòng)較大、溫度均勻性較難控制，不利于提高材料性能的均勻性；若卷取溫度較高，則不利 于后續(xù)的酸洗，晶粒長(zhǎng)大，析出物粗化，盡管材料屈服強(qiáng)度較低，但仍然容易造成沖壓開(kāi)裂。 綜合考慮，本發(fā)明設(shè)定卷取溫度為630°C?660°C。
[0014] 5、冷軋壓下率設(shè)定 本發(fā)明采用一次冷軋生產(chǎn)，與二次冷軋相比具有生產(chǎn)組織方便、成本低、產(chǎn)量高、鋼板 表面缺陷發(fā)生率小等優(yōu)點(diǎn)。在冷軋工序中決定鋼板材質(zhì)的主要工藝參數(shù)是冷軋變形量，對(duì) 于一般用途的鋼板冷軋變形量越大越好，因?yàn)榇髩合驴梢援a(chǎn)生更多的可移動(dòng)位錯(cuò)，可移動(dòng) 位錯(cuò)越高，變形抗力越小，應(yīng)力不向晶界集中，而向相鄰的晶粒轉(zhuǎn)移變形，因而不容易產(chǎn)生 滑移線。另外，變形量越大產(chǎn)生的形變能越大、組織的不穩(wěn)定性也越高，所以再結(jié)晶溫度就 越低，再結(jié)晶之后的晶粒就越細(xì)小均勻，鋼板的強(qiáng)度和塑性均可提高。但是當(dāng)壓下率超過(guò) 91%時(shí)軋機(jī)負(fù)荷增加明顯，并且冷軋過(guò)程穩(wěn)定性較差，容易造成生產(chǎn)事故。本發(fā)明在5機(jī)架 冷連軋機(jī)上進(jìn)行冷軋，可以對(duì)帶鋼的張力進(jìn)行有效地控制，通過(guò)較大的冷軋形變，可獲得板 形較好、屈服強(qiáng)度高的板卷。綜合考慮，本發(fā)明優(yōu)選冷軋的壓下率為85%?90%。
[0015] 6、退火溫度設(shè)定 金屬在冷軋過(guò)程中，晶粒被拉長(zhǎng)，晶粒取向改變，形成一定類型的織構(gòu)，晶體內(nèi)的缺陷 也會(huì)增加，反映到機(jī)械性能上的改變，如：出現(xiàn)加工硬化、力學(xué)和物理性能的各向異性現(xiàn)象 等。這些缺陷和變化都需要通過(guò)軋后的再結(jié)晶退火過(guò)程予以消除。因此，再結(jié)晶退火是冷 軋后控制和改變金屬材料組織、織構(gòu)和性能的必要手段。冷軋后的軋硬鋼在退火過(guò)程中經(jīng) 歷的回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大三個(gè)過(guò)程都影響到成品的性能。為了使退火后的鋼卷具有較 高的屈服強(qiáng)度，本發(fā)明通過(guò)多次試驗(yàn)，獲得了合理的退火溫度，本發(fā)明設(shè)定鋼帶在立式連續(xù) 退火爐均熱段的退火溫度為570°C?590°C，在均熱段的時(shí)間設(shè)定為30s?45s。
[0016] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下積極效果： 1、本發(fā)明通過(guò)碳含量設(shè)計(jì)、熱軋連鑄板坯加熱溫度控制、終軋溫度及卷取溫度控制、 冷軋壓下率控制、連續(xù)退火爐退火溫度及退火時(shí)間的優(yōu)化組合，保證了易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫 板的屈服強(qiáng)度滿足要求，下屈服強(qiáng)度Rel為435MPa?460MPa，抗拉強(qiáng)度Rm為485MPa? 505MPa，顯微組織為鐵素體+游離滲碳體，板形良好，具有優(yōu)良沖壓成形性能，滿足了易開(kāi) 蓋沖壓成形制造需求。
[0017] 2、材料組分中不含貴重合金元素，通過(guò)采用控軋控冷工藝及合理退火溫度控制技 術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，工藝簡(jiǎn)單，制造成本較低。
[0018]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 附圖為本發(fā)明易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板實(shí)施例1的金相組織照片。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 本實(shí)施選用產(chǎn)品規(guī)格為0. 2mm*860mm，下面結(jié)合實(shí)施例1~4和比較例--中國(guó)專 利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201310171001.8的專利申請(qǐng)中所公開(kāi)，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，如表表4 所示。
[0021] 表1本發(fā)明化學(xué)成分(重量百分比％)，余量為Fe及不可避免雜質(zhì)。
[0022] 通過(guò)轉(zhuǎn)爐熔煉得到符合要求化學(xué)成分的連鑄坯，厚度為210?230mm，寬度為800? 1300mm，長(zhǎng)度為5000?10000mm。與本發(fā)明相比，比較例的C含量較低，生產(chǎn)過(guò)程中必須進(jìn) 行RH精煉爐脫碳處理，并且該鋼中含有較高的Mn元素，另外還需向鋼中加入B、Ti等合金 元素,生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜,生產(chǎn)成本較高。
[0023] 煉鋼生產(chǎn)的定尺板坯送至加熱爐再加熱，出爐除磷后送至連續(xù)熱連軋軋機(jī)上軋 制。通過(guò)粗軋軋機(jī)和精軋連軋機(jī)組控制軋制后，然后進(jìn)行卷取，合格熱軋鋼卷產(chǎn)出。熱軋溫 度工藝控制見(jiàn)表2。
[0024] 表2本發(fā)明熱軋工藝控制參數(shù)

【權(quán)利要求】
1. 一種易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板，其特征是化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：c :0. 11%?0. 15%， Si :0? 005% ?0? 03%，Mn :0? 15% ?0? 25%，P 彡 0? 02%，S 彡 0? 02%，Alt :0? 065% ?0? 085%， N < 0. 0045%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種易開(kāi)蓋用冷軋鍍錫板的生產(chǎn)方法，按下述成分質(zhì)量百分比 冶煉：C :0? 11% ?0? 15%，Si :0? 005% ?0? 03%，Mn :0? 15% ?0? 25%，P 彡 0? 02%，S 彡 0? 02%， Alt :0? 065%?0? 085%，N <0? 0045%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素；依次采用鐵水脫 硫、轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉、鋼包底吹氬或LF爐精煉、全程吹A(chǔ)r保護(hù)澆鑄、板坯加熱爐加熱、除 鱗、粗軋、精軋、卷取獲得熱軋鋼卷，然后重新開(kāi)卷、經(jīng)酸洗、冷軋、立式連續(xù)退火爐退火、電 鍍錫、卷取得到成品，其特征是：連鑄板坯加熱溫度為1070°C?1090°C，在連續(xù)或半連續(xù)熱 連軋機(jī)架上進(jìn)行軋制，精軋結(jié)束溫度為820°C?850°C，精軋后卷取溫度為630°C?660°C， 冷軋壓下率為85%?90%，經(jīng)過(guò)冷軋后的軋硬狀態(tài)帶鋼在立式連續(xù)退火爐的均熱段的退火 溫度為570°C?590°C，帶鋼在均熱段的時(shí)間為30s?45s。
【文檔編號(hào)】C22C33/04GK104419865SQ201310387752
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月31日
【發(fā)明者】韓孝永, 穆海玲, 許姣姣 申請(qǐng)人:上海梅山鋼鐵股份有限公司