各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板及其生產(chǎn)方法。該軟質(zhì)鍍錫板包括原板和鍍錫層，所述原板的化學(xué)組分按重量百分比為：C：0.055～0.080%、Si≤0.02%、Mn：0.55～0.65%、P≤0.015%、S≤0.012%、Als：0.005～0.025%、N≤0.004%，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)。該生產(chǎn)方法依次包括以下步驟：鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、RH真空處理、連鑄、熱連軋、酸洗，冷軋，電解脫脂、650～660℃下全氫爐罩式退火、平整、電鍍錫；所述冷軋采用HC軋機進(jìn)行5～6道次軋制，壓下率為85～93%。本發(fā)明的鍍錫板具有各向同性、硬度值低、耐腐蝕性強的優(yōu)點，方法簡便，成本低廉，易于實施。
【專利說明】各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于食品罐的軟質(zhì)鍍錫板產(chǎn)品要求平面各向同性和耐腐蝕性優(yōu)良，以及具有高純凈度、高延展性、高表面質(zhì)量、低Ar值，加工成形時不產(chǎn)生開裂等性能。其中各向同性和耐腐蝕性是食品罐用軟質(zhì)鍍錫板最重要的性能。影響軟質(zhì)鍍錫板各向同性和耐腐蝕性的因素有很多，如原板成分、冷軋壓下率、再結(jié)晶退火工藝、電鍍前原板表面清潔度、電鍍工藝及軟熔工藝等。
[0003]為改善食品罐用軟質(zhì)鍍錫板加工性能和耐腐蝕性，研究人員做了大量的工作。例如，寶鋼李俊等發(fā)明的硬度HR30T在51±3內(nèi)的軟質(zhì)鍍錫板及其制造方法≤專利申請?zhí)?〇吧00510027290.乂)公開了一種硬度冊301'在51±3之內(nèi)的軟質(zhì)鍍錫板，其成分為≤重量百分比):C ≤ 0.005% ；Mn:0.20 ~0.30% ；A1:0.03 ~0.06% ；Si ≤ 0.03% ；T1:0.03%~
0.06% ；P ≤ 0.012% ；S ≤ 0.015% ；N ≤ 0.003% ；0 ≤ 0.004% ;余量為 Fe 和一些不可避免的雜質(zhì)元素。其方法包括如下步驟:煉鋼一連鑄一熱軋一酸軋聯(lián)合一連續(xù)退火一平整一鍍錫，主要生產(chǎn)工藝參數(shù)如下:板坯出爐溫度1190~1250°C，終軋溫度880~920°C，卷取溫度控制在560~620°C之間，退火溫度730°C~760°C之間，保溫時間25~50s，平整延伸率1.2~2.2%。但該發(fā)明是一種連續(xù)退火生產(chǎn)的鍍錫板，基板成分中C含量低，并加入了合金元素Ti，屬于IF鋼，而IF鋼在進(jìn)行連續(xù)退火時溫度高，鋼帶易發(fā)生瓢曲、斷帶，導(dǎo)致成材率低，生產(chǎn)成本高。又如，呂家舜等發(fā)明的一種沖壓性能良好的鍍錫原鋼板及其制造方法≤專利申請?zhí)?CN201210408099.X)公開了一種軟質(zhì)鍍錫原鋼板及其制造方法。該鋼板的化學(xué)組成為:C:0.0001 ~0.010%, Si ≤ 0.02%, Mn:0.10 ~0.60%, P ≤ 0.02%, S ≤ 0.02%,Al ≤ 0.02%, N ≤ 0.002%, O ≤ 0.005%, Nb:0.005 ~0.05% 和 / 或 Ti:0.005 ~0.07%,余為Fe。其工藝流程為:鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一爐外精煉一保護(hù)澆鑄一熱軋一酸洗冷軋一退火一檢查一包裝；轉(zhuǎn)爐冶煉時控制鋼水終點氧活度為0.02~0.06% ;爐外精煉過程中對鋼水進(jìn)行真空處理，精確控制C、Mn等合金元素含量，減少鋼水中的氧、氮等氣體含量。但該專利公開的基板成分中同樣C含量低，并加入了合金兀素Nb和/或Ti,屬于IF鋼，生產(chǎn)成本聞。
[0004]綜上所述，由于生產(chǎn)軟質(zhì)鍍錫板采用超低碳鋼、低碳鋼和/或添加T1、Nb元素，生產(chǎn)成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種成本低廉的各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板及其生產(chǎn)方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板包括原板和鍍錫層，所述原板的化學(xué)組分按重量百分比為:c:0.055~0.080%、Si ≤ 0.02%、Mn:0.55~0.65%、P ≤ 0.015%、S ≤0.012%、Als:0.005 ~0.025%、N ≤ 0.004%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
[0007]本發(fā)明的各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板生產(chǎn)方法依次包括以下步驟:鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、RH真空處理、連鑄、熱連軋、酸洗，冷軋，電解脫脂、全氫爐罩式(BA)退火、平整、電鍍錫；
[0008]所述冷軋采用HC軋機進(jìn)行5~6道次軋制，壓下率為85~93%，
[0009]所述全氫爐罩式退火時退火溫度控制為650~66CTC。
[0010]進(jìn)一步地，所述全氫爐罩式退火過程中的退火時間18~20h。
[0011]本發(fā)明中選用的原材料鋼化學(xué)成分機理以及生產(chǎn)方法中各項技術(shù)參數(shù)限定的原理如下:
[0012]C:C是最有效的固溶強化元素，隨著C含量的增加，原料鋼將會逐漸變硬，同時其冷加工性能(沖壓、拉拔)和焊接性能也會變差。由于滲碳體相對于基體為鐵素體的碳鋼而言是陰極，因此，當(dāng)產(chǎn)品中C含量增加時，就增加了陰極數(shù)量及面積，相應(yīng)地其腐蝕電流也增加了，導(dǎo)致了產(chǎn)品耐腐蝕性降低，酸浸時滯值(PL)增大。為保證鍍錫板的沖壓加工性及耐腐蝕性，需要把C的重量百分含量控制在0.055-0.080%以內(nèi)。
[0013]S1:鍍錫板中Si的含量越高，則Si被氧化生成的Si02含量隨之增高。而原料鋼表面的Si02含量越高，鍍層的粘附性就越差。因此，為保證鍍錫板的耐腐蝕性，需要把Si的重量百分含量控制在0.02%以下。
[0014]Mn:錳能強化鐵素體，會固溶增加鍍錫板的硬度，并且鍍錫板中Mn的含量越高，酸浸時滯值就越大，鍍錫板的耐腐蝕性也會下降。因此本發(fā)明將Mn的重量百分含量控制為
0.55-0.65%。
[0015]P:P容易發(fā)生偏析，并導(dǎo)致鋼的耐腐蝕性能的降低，因此含量要求盡可能低，需要控制P的重量百分含量控制在0.015%以下。
[0016]S:在鋼中S是有害雜質(zhì)元素，S的含量越小鋼的耐腐蝕性越好。因此控制S的重量百分含量在0.012%以下。
[0017]Als:向鋼中加入的Al會形成酸溶鋁(Als)和酸不溶鋁，而Als包括固溶鋁和A1N，彌散的AlN粒子能阻止奧氏體晶粒的長大，細(xì)化晶粒，從而有助于改善鋼板的加工成型性。但對于鋁鎮(zhèn)靜鋼來說，隨著Als的增加，鋼中的Al2O3夾雜物數(shù)量增多，夾雜物尺寸也將變大，將導(dǎo)致鍍錫板的耐蝕性能及鍍層附著力變差，酸浸時滯值(PL)值越大；但為了保證鋼水完全脫氧及連鑄坯的表面質(zhì)量，Als的重量百分應(yīng)保證> 0.005%。因此本發(fā)明將Als含量控制在0.005~0.030%以內(nèi)。
[0018]N:N與C 一樣，也是固溶元素。隨著鋼中N含量的增加，將導(dǎo)致其沖壓加工性能變壞，同時，固溶N是造成鍍錫板成品時效的主要原因，特別是對于平整后的應(yīng)變時效作用，N的影響尤其大，因此要求N盡量低。對本發(fā)明鍍錫板來說，鋼中的N含量應(yīng)控制在0.004%以下。
[0019]本發(fā)明除含有上述化學(xué)成分外，余量為Fe及不可避免的夾雜。
[0020]為保證本發(fā)明的軟質(zhì)鍍錫板具有優(yōu)良的各向同性及深沖性能且厚度極薄(厚度為
0.20-0.35mm),需對原材料鋼進(jìn)行大壓下率軋制。因為變形量越大，晶粒的碎細(xì)程度越大，亞晶界的量便愈多，位錯等晶體缺陷便愈多，組織的不穩(wěn)定性便愈高，再結(jié)晶退火時晶粒長大的驅(qū)動力也越大。也就是說，冷軋壓下率愈大，再結(jié)晶退火時的晶粒越易長大。一方面，再結(jié)晶晶粒大小越均勻，則產(chǎn)品的各向同性越好，I Arl趨近于O;而另一方面，再結(jié)晶晶粒越大，其晶粒度越小，鋼的深沖性能就越好。綜上所述，本發(fā)明鍍錫板冷軋壓下率控制在85~93%范圍。
[0021]鋼板經(jīng)冷軋后，隨著位錯密度急劇升高，其強度及硬度也相應(yīng)迅速增大。為使被冷軋拉長的晶粒通過再結(jié)晶，恢復(fù)塑性、降低硬度，獲得穩(wěn)定的組織和性能，冷軋后的鋼卷需經(jīng)全氫罩式爐進(jìn)行再結(jié)晶退火，獲得用戶所需的力學(xué)性能及加工性能。對于罩式退火來說，退火溫度一般控制在560~720°C，退火時間控制在10~20h，在此溫度范圍內(nèi)，退火溫度越高，退火時間越長，晶粒越大，晶粒度越小。但是，對于罩式退火來說，隨著退火溫度的提高，相鄰鋼卷層之間易產(chǎn)生粘結(jié)，因此，退火溫度也不能太高。綜上所述，為使本發(fā)明原料鋼的再結(jié)晶晶粒度達(dá)到7~9級，根據(jù)本發(fā)明的軟質(zhì)鍍錫板化學(xué)成分及成品硬度值51±4的要求，本發(fā)明軟質(zhì)鍍錫板的退火溫度控制在650~660°C,全氫爐罩式退火過程中的退火時間控制在18~20h。
[0022]本發(fā)明的軟質(zhì)鍍錫板冷軋退火方式為罩式退火，生產(chǎn)的電鍍錫板厚度為0.20~
0.35mm，冷軋變形量控制在85~93%，硬度等級為T-1.5，硬度值(HR30Tm)為51 ±4，抗拉強度≥300MPa，延伸率≥42%，平均杯突值≥9.1mm，酸浸時滯值(PL)≤2秒，| Δr|≤0.1。
[0023]本發(fā)明的鍍錫板具有如下優(yōu)點:
[0024](I)本發(fā)明冷軋軟質(zhì)鍍錫板具有各向同性、硬度值低的優(yōu)點，有利于用戶使用耐腐蝕鍍錫板制作深沖罐，且制成的罐無制耳，提高了用戶成材率，而且還具有耐腐蝕性強的優(yōu)點，有利于食品和飲料等包裝材料的防蝕。
[0025](2)本發(fā)明的各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板的生產(chǎn)方法使用罩式退火方式生產(chǎn)，具有生產(chǎn)控制難度小，成本低，易于在大生產(chǎn)中實施的優(yōu)點，有利于用戶降低成本。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0027]實施例1
[0028]將化學(xué)成分重量百分含量為:C:0.055、S1:0.01、Mn:0.55、P:0.009、S:0.012、Als:0.015,N:0.0025，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)的原料低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼經(jīng)過鐵水脫硫，再經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉后，將鋼水經(jīng)RH真空處理，然后將處理后的鋼水進(jìn)行連續(xù)鑄造成鋼坯，連鑄鋼坯經(jīng)熱連軋成鋼帶，接著將熱軋鋼帶進(jìn)行酸洗，在壓下率為85%的條件下，用HC軋機進(jìn)行冷軋后，經(jīng)過電解脫脂、全氫罩式爐退火(BA)進(jìn)行退火，全氫罩式退火溫度為660°C，退火時間為18h，再進(jìn)行雙機平整、電鍍錫，即得到厚度為0.25_的冷軋軟質(zhì)鍍錫板。經(jīng)檢測，其晶粒度為8級，硬度值(HR30Tm)為52，抗拉強度為310MPa，延伸率43%，酸浸時滯值(PL)為
1.5s，杯突值為 9.3mm。 Ar| 為 0.05。
[0029]實施例2
[0030]將化學(xué)成分重量百分含量為:C:0.060、Si:0.02、Mn:0.60、P:0.011、S:0.009、Als:0.005、N:0.003，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)的原料低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼經(jīng)過鐵水脫硫，再經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉后，將鋼水經(jīng)RH真空處理，然后將處理后的鋼水進(jìn)行連續(xù)鑄造成鋼坯，連鑄鋼坯經(jīng)熱連軋成鋼帶，接著將熱軋鋼帶進(jìn)行酸洗，在壓下率為90%的條件下，用HC軋機進(jìn)行冷軋后，經(jīng)過電解脫脂、全氫罩式爐退火(BA)進(jìn)行退火，全氫罩式退火溫度為655°C，退火時間為20h，再進(jìn)行雙機平整、電鍍錫，即得到厚度為0.22mm的冷軋軟質(zhì)鍍錫板。經(jīng)檢測，其晶粒度為7級，硬度值(HR30Tm)為50，抗拉強度為300MPa，延伸率45%，酸浸時滯值(PL)為
1.0s，杯突值為 9.6mm。 Ar| 為 0.02。
[0031]實施例3
[0032]將化學(xué)成分重量百分含量為:C:0.080、Si:0.01、Mn:0.55、P:0.015、S:0.007、Als:0.025,N:0.0040，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)的原料低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼經(jīng)過鐵水脫硫，再經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉后，將鋼水經(jīng)RH真空處理，然后將處理后的鋼水進(jìn)行連續(xù)鑄造成鋼坯，連鑄鋼坯經(jīng)熱連軋成鋼帶，接著將熱軋鋼帶進(jìn)行酸洗，在壓下率為91%的條件下，用HC軋機進(jìn)行冷軋后，經(jīng)過電解脫脂、全氫罩式爐退火(BA)進(jìn)行退火，全氫罩式退火溫度為650°C，退火時間為19.5h，再進(jìn)行雙機平整、電鍍錫，即得到厚度為0.35_的冷軋軟質(zhì)鍍錫板。經(jīng)檢測，其晶粒度為9級，硬度值(HR30Tm)為55，抗拉強度為350MPa，延伸率42%，酸浸時滯值(PL)為
2.0s，杯突值為9.1mm。 厶1*|為0.1。
[0033]實施例4
[0034]將化學(xué)成分重量百分含量為:C:0.070、Si:0.009、Mn:0.65、P:0.013、S:0.008、Als:0.025、Ti:0.003，Nb:0.002，N:0.0018，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)的原料低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼經(jīng)過鐵水脫硫，再經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉后，將鋼水經(jīng)RH真空處理，然后將處理后的鋼水進(jìn)行連續(xù)鑄造成鋼坯，連鑄鋼坯經(jīng)熱連軋成鋼帶，接著將熱軋鋼帶進(jìn)行酸洗，在壓下率為93%的條件下，用HC軋機進(jìn)行冷軋后，經(jīng)過電解脫脂、全氫罩式爐退火(BA)進(jìn)行退火，全氫罩式退火溫度為650°C，退火時間為19.5h，再進(jìn)行雙機平整、電鍍錫，即得到厚度為0.28mm的冷軋軟質(zhì)鍍錫板。經(jīng)檢測，其晶粒度為8級，硬度值(HR30Tm)為51，抗拉強度為320MPa，延伸率45%，酸浸時滯值(PU為1.0s，杯突值為9.3mm。| Ar|為0.05。
[0035]實施例5
[0036]將化學(xué)成分重量百分含量為:C:0.065、S1:0.007、Mn:0.58、P:0.008、S:0.011、Als:0.010、Ti:0.0015，Nb:0.0016，N:0.0026，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)的原料低碳鋁鎮(zhèn)
靜鋼經(jīng)過鐵水脫硫，再經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉后，將鋼水經(jīng)RH真空處理，然后將處理后的鋼水進(jìn)行連續(xù)鑄造成鋼坯，連鑄鋼坯經(jīng)熱連軋成鋼帶，接著將熱軋鋼帶進(jìn)行酸洗，在壓下率為88%的條件下，用HC軋機進(jìn)行冷軋后，經(jīng)過電解脫脂、全氫罩式爐退火(BA)進(jìn)行退火，全氫罩式退火溫度為650°C，退火時間為19.5h，再進(jìn)行雙機平整、電鍍錫，即得到厚度為0.28mm的冷軋軟質(zhì)鍍錫板。經(jīng)檢測，其晶粒度為7級，硬度值(HR30Tm)為47，抗拉強度為310MPa，延伸率48%，酸浸時滯值(PL)為1.0s，杯突值為9.7_。| Ar為0.03。
[0037]通過以上實施例可以看出，本發(fā)明的各向同性及耐腐蝕優(yōu)良的冷軋軟質(zhì)鍍錫板，厚度為0.20~0.35mm，冷軋變形量控制在85~93%，硬度等級為T-1.5，硬度值(HR30Tm)為51 ±4，抗拉強度≥300MPa,延伸率≥42%，平均杯突值≥9.1mm,酸浸時滯值(PL)≤2秒，
Ar ≤ 0.10
【權(quán)利要求】
1.一種各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板，其特征在于:該鍍錫板包括原板和鍍錫層，所述原板的化學(xué)組分按重量百分比為:c:0.055~0.080%、Si ( 0.02%、Mn:0.55~0.65%、P ≤ 0.015%, S ( 0.012%、Als:0.005 ~0.025%, N ( 0.004%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
2.—種權(quán)利要求1所述的各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板的生產(chǎn)方法，其特征在于:該方法依次包括以下步驟:鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、RH真空處理、連鑄、熱連軋、酸洗，冷軋，電解脫月旨、全氫爐罩式退火、平整、電鍍錫； 所述冷軋采用HC軋機進(jìn)行5~6道次軋制，壓下率為85~93%， 所述全氫爐罩式退火時退火溫度控制為650~660°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述全氫爐罩式退火過程中的退火時間18~20h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述全氫爐罩式退火過程中的退火時間18.5~19.5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的各向同性冷軋軟質(zhì)鍍錫板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述冷軋采用HC軋機進(jìn)行5.~6道次軋制，壓下率為88~91%。
【文檔編號】C21D8/02GK103469062SQ201310408245
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】涂元強, 白會平, 杜蓉, 柳長福, 宋乙峰, 蔡捷, 黃道兵, 郭玉華 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司