專利名稱：：抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶及其制造方法
技術領域：
：本發明涉及彩涂鋼板/帶及其制造方法，特別涉及的產品主要用作生產家用電器外觀件的抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶及其制造方法。
背景技術：
：以鋁鎮靜鋼作為基板的彩涂板，在彩涂涂覆工序時，經過了約250度的高溫烘烤，基板中固溶的C、N原子產生時效，析出到晶界處，形成柯氏氣團，導致材料的屈服平臺升高，最大可達約60MPa，屈服延伸率從原來為0提高到5%以上。當用戶利用彩涂板進行圓弧形折彎加工時，折彎部位外圓受拉、延伸增加較快，內圓受壓，使均勻的彎曲變形變成不均勻變形，材料發生屈服變形效應，即由于C、N原子形成的柯氏氣團對位錯有很強的釘扎作用，它必須在較大的外加應力下才能使位錯掙脫氣團的釘扎，而位錯一旦掙脫了氣團的釘扎，就可以在較低的應力下運動，待產生一定程度的延伸后，應力又隨即上升，導致在變形量較大處產生起棱缺陷，此缺陷嚴重地影響了家用電器外觀件的美觀性。
發明內容本發明的目的在于提供一種抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶及其制造方法，既可以消除現有方法的質量缺陷，又無需進行任何設備改造，在不增加生產難度和成本的前提下，抗烘烤時效彩涂產品的實物質量達到同類產品先進水平。本發明的技術方案是抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶，其基板成分重量百分比為C:《0.003%Si:0.15%0.25%Mn:O.5%0.8%P:0.06%0.08%S:《0.01%Ti:0.04%0.07%B:0.0004%0.0008%K0.003%Al:0.025%0.065%其余為Fe和不可避免的夾雜。本發明首先從優化彩涂基板的成分入手，設計出抗烘烤時效的合金成分體系，控制鋼中的C含量在0.003%以下；提高鋼中的Al含量至0.025%0.065%，利用Al和N的強結合力生成A1N，減少固溶N，抑制時效；適量添加Ti、B元素來固定N元素，也減少固溶N;Mn含量升高至O.5%0.8%，一是提高材料的強度，二是使碳化物、氮化物更加穩定，抑制時效；提高Si含量，起到固溶強化作用。C:鋼中的C含量控制在0.003X以下，使C在后續生產過程中的晶界析出比率降低，消除屈服平臺，防止起棱或滑移線缺陷。Si:對時效性能影響不大，具有一定的固溶強化作用，控制在適當范圍。Mn:因為Mn使碳化物變得更穩定，所以Mn含量越高，對抗時效性越有利。考慮到對材料強度的影響，Mn含量控制在0.50.8%。P:在鋼中固溶于鐵素體中，對鋼有硬化作用，降低延伸率和沖壓性能，尤其是材料韌性會隨著P的增加而劣化，發生脆化。對于抗烘烤時效鋼種，P的范圍控制在0.060.08%。S:S偏析比較嚴重，會降低延伸率，形成的FeS熔點低，在晶界處產生脆化，一般通過添加Mn生成熔點高的MnS，該鋼種的S含量控制在0.01%以下。Ti:Ti與N、C、S等元素有強親和力，特別是形成碳化物、氧化物后微細析出，對鋼板特性有很大影響，改善了鋼板的時效性。Ti含量的控制范圍為0.04%0.07%。B:B優先與N結合生成化合物，抑制熱軋過程中A1N的析出，使A1N的危害作用減少；B可以完全將N固定，改善時效。該鋼種添加了微量的B，范圍為0.0004%0.0008%。N:N對機械性能有顯著的影B向，屈服強度和抗拉強度隨N含量的增加而增加，而延伸率下降。N有明顯的常溫時效作用，為了改善時效性能，通常在鋼中添加Al、Ti、B等與N親和力強的元素。N含量越低越好，但考慮到煉鋼成本和實際可操作性，N的控制范圍為0.003%以下。Al:A1為強脫氧劑，與N有強結合力，生成A1N，減少固溶N量，改善時效性；A1可以細化晶粒、提高韌性；利用A1N對晶粒長大抑制效應，在退火中細化晶粒，可以提高深沖性能。本發明產品Al含量為0.0250.065%。本發明抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶的制造方法，其包括如下步驟1)按上述成分冶煉、二次精煉、鑄造成板坯；2)熱軋終軋溫度900-930°C、巻取溫度580-620°C;3)冷軋酸洗、軋制；4)退火處理退火爐內有保護氣體，退火溫度260-80(TC，退火時間250400秒，退火后進行平整；5)電鍍處理電流強度范圍621千安培，鍍液鋅離子濃度100150g/l，鍍液溫度5055°C;6)涂敷有機膜烘烤溫度為230250°C。其中，所述的熱軋終軋溫度900-930。C，巻取溫度580_62(TC。所述的保護氣體包含氫氣和氮氣，以體積百分比計，其中氫氣占27%，余量為氮氣。又，本發明所述的退火處理包括預熱處理、加熱處理、均熱處理、噴氣冷卻、輥冷處理和過時效處理。所述的預熱處理的預熱溫度無明確要求，預熱時間820秒。所述的加熱處理的加熱溫度730800°C，加熱時間6090秒。所述的均熱處理的均熱溫度730800°C，均熱時間不少于40秒。所述的噴氣冷卻溫度550650°C，冷卻時間620秒。所述的輥冷溫度4005Q0。C，冷卻時間620秒。所述的過時效處理的溫度260380°C，冷卻時間100180秒。另外，所述的平整壓下率為0.61.0%。在熱軋工序采用900-930°C的終軋溫度、580-62(TC的巻取溫度，保證熱軋板晶粒大小合適、鋼基板組織均勻，滿足后續冷軋加工要求，使彩涂成品具有一定的強度。在冷軋退火工序采用260-80(TC退火溫度，預熱、加熱和均熱處理使冷軋變形后的不均勻組織進行回復、再結晶，使晶粒均勻化，獲得最優的加工性能和強度，最大程度上生成碳化物，減少固溶C、N的析出，噴氣冷卻、輥冷和過時效處理使殘余固溶C、N充分析出，提高抗時效性能。平整減少鋼基體中位錯密度，降低因加工變形開動位錯引起的起棱概率，更進一步地提高抗時效性能。本發明的有益效果與現有技術相比，本發明技術特點是進行適當合金體系設計，配以后續合適的熱軋和冷軋生產工藝，無需改造任何生產設備、無需對生產工藝作重大調整，特別是無需在退火機組進行大平整和后時效處理，就可以制造出抗烘烤時效的彩涂產品，降低了生產成本，提高了產品性價比和市場競爭力。具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。表1為本發明抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶基板的實施例。表1實施例成分含量(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例1:發明鋼A含有C:0.0012%、Si:0.192%、Mn:0.586%、P:0.076%、S:0.006%、Ti:0.054%、B:0.0006%、N:0.0023%、Al:0.039%，其余為鐵和不可避免的雜質，終軋溫度92rC，巻取溫度594"，退火均熱溫度766"，屈服強度(o。2)為260MPa，抗拉強度為419MPa，屈服延伸率為0%、屈服平臺高度為OMPa。烘烤后性能，屈服延伸率為0%、屈服平臺高度為OMPa。實施例2:發明鋼B含有C:0.0018%、Si:0.182%、Mn:0.576%、P:0.075%、S:0.007%、Ti:0.056%、B:0.0008%、N:0.0026%、Al:0.032%，其余為鐵和不可避免的雜質，終軋溫度92rC，巻取溫度592"，退火均熱溫度78rC，屈服強度(o。2)為283MPa，抗拉強度為428MPa，屈服延伸率為0%、屈服平臺高度為0MPa。烘烤后性能，屈服延伸率為0%、屈服平臺高度為OMPa。實施例3:發明鋼C含有C:0.0017%、Si:0.173%、Mn:0.589%、P:0.076%、S:0.007%、Ti:0.054%、B:0.0007%、N:0.0025%、Al:0.038%，其余為鐵和不可避免的雜質，終軋溫度927"，巻取溫度602"，退火均熱溫度775"，屈服強度(o。2)為243MPa，抗拉強度為422MPa，屈服延伸率為0%、屈服平臺高度為OMPa。烘烤后性能，屈服延伸率為0%、屈服平臺高度為OMPa。實施例4:發明鋼D含有C:0.0028%、Si:0.191%、Mn:0.761%、P:0.068%、S:0.007%、Ti:0.045%、B:0.0006%、N:0.0022%、Al:0.054%，其余為鐵和不可避免的雜質，終軋溫度91(TC，巻取溫度593t:，退火均熱溫度774t:，屈服強度(o。2)為281MPa，抗拉強度為437MPa，屈服延伸率為0%、屈服平臺高度為OMPa。烘烤后性能，屈服延伸率為0%、屈服平臺高度為OMPa。實施例5:發明鋼E含有C:0.0012%、Si:0.20%、Mn:0.782%、P:0.065%、S:0.006%、Ti:0.052%、B:0.0006%、N:0.0023%、Al:0.052%，其余為鐵和不可避免的雜質，終軋溫度924t:，巻取溫度608t:，退火均熱溫度763t:，屈服強度(o。2)為256MPa，抗拉強度為425MPa，屈服延伸率為0%、屈服平臺高度為OMPa。烘烤后性能，屈服延伸率為0%、屈服平臺高度為OMPa。本發明采用超低碳、適當提高Si、Mn含量的成分體系設計并采用高溫終軋、低溫巻取工藝，不僅可以消除普通鋁鎮靜鋼彩涂產品使用時的起棱缺陷，而且保證了一定的強度，滿足用戶在進行大弧度折彎時對美觀性的要求，其抗時效水平達到最高級別。由于本發明技術主要通過成分重新優化、適當調整生產工藝，無需改造任何設備，因而是一種工藝簡單、成本低廉的生產抗烘烤時效彩涂產品的方法，具有很強的適應性、經濟性和環保性。權利要求抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶，其基板成分重量百分比為C≤0.003％Si0.15％～0.25％Mn0.5％～0.8％P0.06％～0.08％S≤0.01％Ti0.04％～0.07％B0.0004％～0.0008％N≤0.003％Al0.025％～0.065％其余為Fe和不可避免的夾雜。2.如權利要求1所述的抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶的制造方法，其包括如下步驟1)按上述成分冶煉、二次精煉、鑄造成板坯；2)熱軋終軋溫度900-930。C、巻取溫度580-620°C;3)冷軋酸洗、軋制；4)退火處理退火爐內有保護氣體，退火溫度260-80(TC，退火時間250400秒，退火后進行平整；5)電鍍處理電流強度范圍621千安培，鍍液鋅離子濃度100150g/l，鍍液溫度5055°C;6)涂敷有機膜烘烤溫度為230250°C。3.如權利要求2所述的抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶的制造方法，其特征是，所述的保護氣體包含氫氣和氮氣，以體積百分比計，其中氫氣占27%，余量為氮氣。4.如權利要求2所述的抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶的制造方法，其特征是，所述的退火處理包括預熱處理、加熱處理、均熱處理、噴氣冷卻、輥冷處理和過時效處理。5.如權利要求4所述的抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶的制造方法，其特征是，所述的預熱處理的預熱溫度無明確要求，預熱時間820秒。6.如權利要求4所述的抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶的制造方法，其特征是，所述的加熱處理的加熱溫度730800。C，加熱時間6090秒。7.如權利要求4所述的抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶的制造方法，其特征是，所述的均熱處理的均熱溫度730800。C，均熱時間不少于40秒。8.如權利要求4所述的抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶的制造方法，其特征是，所述的噴氣冷卻溫度55065(TC，冷卻時間620秒。9.如權利要求4所述的抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶的制造方法，其特征是，所述的輥冷溫度400500°C，冷卻時間620秒。10.如權利要求4所述的抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶的制造方法，其特征是，所述的過時效處理的溫度26038(TC，冷卻時間100180秒。11.如權利要求2所述的抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶的制造方法，其特征是，所述的平整壓下率為0.61.0%。全文摘要抗烘烤時效的彩涂鋼板/帶，其基板成分重量百分比為C≤0.003％、Si0.15％～0.25％、Mn0.5％～0.8％、P0.06％～0.08％、S≤0.01％、Ti0.04％～0.07％、B0.0004％～0.0008％、N≤0.003％、Al0.025％～0.065％、其余為Fe和不可避免的夾雜。其制造方法包括冶煉、鑄造、熱軋、冷軋、退火、電鍍和涂敷有機膜。退火處理在連續退火爐內進行，退火爐內保護氣體為氫氣和氮氣，其中氫氣占2～7％，余量為氮氣；電鍍在電鍍槽內進行，電流強度6～21干安培，鍍液鋅離子濃度100～150g/l，鍍液溫度50～55℃；涂敷有機膜工序的烘烤溫度230～250℃。本發明生產過程簡單、可操作性強。文檔編號C22C33/00GK101787486SQ20091004584公開日2010年7月28日申請日期2009年1月23日優先權日2009年1月23日發明者李招余,田新芳,顧進榮,馬雪丹申請人:寶山鋼鐵股份有限公司