專利名稱：一種搪瓷鋼及其制造方法
技術領域：
本發明涉及搪瓷鋼及其制造方法，特別是涉及具有優良的成型性、抗鱗爆性、密著性和抗針孔缺陷的搪瓷鋼及其制造方法，本發明的搪瓷鋼適合用于制作家電部件、潔具、廚具和建筑裝飾面板等。
背景技術：
鋼板經過加工成型后制成底胚，然后在底胚的表面進行涂搪，搪瓷后的制品具有外表美觀、耐蝕性好、易清潔等特點，因而應用領域十分廣泛。普通鋼板在搪瓷過程中經常會產生鱗爆、密著不良和針孔等缺陷，嚴重損害了搪瓷制品的質量。隨著搪瓷制品的應用范圍不斷擴大，對搪瓷質量的要求也越來越高，普通鋼板已經無法滿足加工成型和搪瓷質量的要求，需要具有優良涂搪性能的搪瓷專用鋼，以適應搪瓷行業的發展需要。現有技術中有介紹搪瓷鋼的，其中比較多的涉及到高氧鋼，鋼中氧含量最高至 0. 10%。高氧含量一方面有利于脫碳，另一方面氧在鋼中形成大量的氧化物夾雜，這些夾雜物有利于提高鋼板的抗鱗爆性和密著性。但是，氧化物夾雜過多會嚴重損害鋼板的塑性和表面質量。如JP2001-342542A公開了一種搪瓷用冷軋鋼板及其制造方法，具體公開了重量百分比成分為 C 彡 0. 0035，Si ( 0. OLMn 0. 2 0. 4，P 0. 003 0. 10，S 0. 005 0. 03， Al 彡 0. OOLN^ 0. 0035,0 0. 045 0. 10,Cu 0. 02 0. 05,Cr 0. 03 0. 08,Mo 0. 002
0.08，0. 5 ^ Cr/0 ^ 1. 3。JP2005-272926A公開了一種搪瓷密著性優異的搪瓷用鋼板及其制造方法，具體公開了重量百分比成分為 C 彡 0. 0040，Si ( 0. 5，Mn 0. 05 0. 95，P 彡 0. 20，S 彡 0. 080， Al 彡 0. 01，N 彡 0. 010，0 0. 005 0. 045，Cu 0. 05 8. 0，Ni 0. 10 8. 0。JP11-061333A公開了一種表面性能及搪瓷性優異的高咽鋼及其制造方法，具體公開了重量百分比成分為 C 彡 0. 005，N 彡 0. 005,0 0. 04 0. 07, Cr 0. 01 0. 15, Nb,V,Zr 中的至少一種和多種，總量0.01 0. 10。CN1659298A公開了一種具有極好的可加工性、抗老化性和搪瓷性能的透明搪瓷用鋼板，具體公開了重量百分比成分為C :0. 0050%或更少，Si 0. 50%或更少，Mn 0. 005到
1.0%, P :10X (B-11/14XN)到 0. 10%, S 0. 080%或更少，Al 0. 050%或更少，N 0. 0005 到0. 020%,B 0. 60XN到0. 020%，以及0 0. 002到0. 0800%。主要通過調節熱軋條件來控制硼的氮化物的形狀。CN101356295A公開了一種抗鱗爆性顯著優異的連鑄搪瓷用鋼板及其制造方法，通過使鋼板內的空隙形成能力提高來增大捕集氫的能力。JP2005-510624A公開了一種加工性和抗起鱗性優異的搪瓷用鋼板及其制造方法， 具體公開了重量百分比成分為C彡0. 010%, Si彡0. 03%，Mn :0. 03 1. 3%，P彡0. 035%, S 0. 025 0. 08%,Al ^ 0. 02%,N^ 0. 0055%,0 0. 005 0. 055%, Cu 0. 02 0. 045%,Nb 0. 004 0. 06%, V 0. 003 0. 06%。CN101517115A和EP2065482A1均涉及超低碳鋼(即C < 0. 010% )。此類鋼通常采用沸騰鋼的冶煉方法，然后經過脫碳退火把鋼中的碳降至0.010%以下。但是，脫碳退火時既要求控制爐內氣氛，還需要松卷退火，因此增加脫碳退火工藝后生產效率會大大降低。JP2005-330510A 也是一種不需要鋁脫氧的低碳鋼。CN101517115A 和 EP2065482A1 中的成分范圍很寬，鋼中沒有加入合金成本較低的B，而是添加了 Ni、Co、Cr、Cu、Mo和Ti等合金元素，其最高含量可達8 %。JP2006-037215A和JP2006-045580A中更是加入了大量的合金元素，其中Cu、Co、 Ni和Mo等每個元素的最低加入量為0. 051 %，最高達8. 0%。現在，冶煉技術水平日益提高和冶煉裝備十分先進，以冶煉和連鑄工藝生產鋁鎮靜鋼工藝不僅易于實施，而且生產效率高，克服了過去沸騰鋼生產的質量不穩定、性能不均勻、表面質量差、加工性能不好等缺點。而且，按現有的工藝和裝備碳等元素的控制水平很高，基本上能夠達到設計要求。通過精煉直接可以達到最終碳的控制要求，不需要采取脫碳退火的方法。
發明內容
本發明的目的在于提供一種搪瓷鋼。通過提出鋼的主要化學元素的控制范圍，合理的合金元素設計，用于生產具有優良的成型性、抗鱗爆性、密著性和抗針孔缺陷的搪瓷鋼。為了實現上述目的，本發明搪瓷鋼的主要成分為(重量％) :C彡0.050， Si 彡 0. 10，Mn 彡 0. 50，P 彡 0. 035，S 彡 0. 035，Al 0. 031 0. 10，N 彡 0. 015，0 彡 0. 001， B 0. 0003 0. 020,Cu :0. 01 0. 50 ；還含有 Nb :0. 01 0. 10,V :0. 01 0. 10,Ti :0. 01 0. 15中的一種或兩種以上；還含有Cr 0. 01 0. 10,Ni 0. 01 0. 10,Mo 0. 01 0. 10中的一種或兩種以上，其中總量控制在0. 01 0. 30 ；其余為Fe和不可避免的雜質元素。優選地，C:0· 001 0. 050%。優選地，Si:0· 01 0. 10%。優選地，Mn:0· 10 0. 50%。優選地，P0. 008 0. 035%。優選地，S:0· 004 0. 035%。優選地，N:0· 002 0. 015%。優選地，0:0· 001 0. 020%。優選地，Cu/P:1 5。本發明的另一個目的是提供搪瓷鋼的制造方法。為了實現該目的，本發明的搪瓷鋼的制造方法，包括(1)以轉爐冶煉的鋼液在精煉過程中可以采用氮氣環流工藝來控制鋼中的氮；(2)以連鑄方法把冶煉的鋼液鑄成連鑄坯；(3)加熱連鑄坯進行熱軋。熱軋的終軋溫度控制在700 950°C的溫度范圍內，然后冷卻至卷取溫度，卷取溫度為550 750°C;優選地，平均冷卻速率< 50°C /s。更優選地， 平均冷卻速率為5 25°C /s。
(4)鋼板經酸洗去除氧化皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率在60%以上，優選地，冷軋的壓下率為60 80% ；(5)退火可以采用連續退火或罩式退火方式，退火溫度為650 900°C，退火時間為1分鐘 20小時。優選地，當連續退火時，退火時間為1 10分鐘；當罩式退火時，退火時間為15 20小時。以下說明主要化學元素對本發明的作用碳彡0.050%隨著碳含量的降低，鋼板的成形性提高。鋼板底胚在搪瓷過程中鋼中的碳對搪瓷表面質量起著重要的影響，這是由于碳在搪燒過程中會反應生成一氧化碳，鋼中碳含量提高時生成較多的一氧化碳形成氣泡，嚴重的會產生針孔缺陷，損害搪瓷質量。為了避免這種缺陷，鋼中的碳要控制得低。本發明中碳含量控制在< 0.050%，考慮到制造工藝，優選地， C 0. 001 0. 050%。鋁0·031 0. 10%在鋁鎮靜鋼中，鋁是強脫氧元素。另外，鋁與氮反應生成氮化鋁，氮化鋁對提高鋼的抗鱗爆性能起著一定的作用。本發明中控制鋁的含量為0. 031 0. 10%。錳彡0.50%錳是脫氧元素，錳還與硫反應生成硫化錳。但錳含量不宜過高，通常控制在彡0.50%范圍內比較合適。錳含量過高時鋼的強度提高，但塑性明顯降低。優選地，Mn: 0. 10 0. 50%。硅彡0.10%硅是有害元素，硅含量高不僅會損害搪瓷性能，而且形成延展性很差的氧化物夾雜損害鋼的塑性。本發明中硅含量控制在0. 10%以下，優選地，Si :0.01 0. 10%。磷彡0.035%磷是有害元素。磷含量過高，容易在晶界上偏聚，影響搪瓷質量，本發明中磷含量越低越好。硫彡0.035%硫與錳形成硫化錳，還可以與鈦等形成硫化鈦，對提高抗鱗爆性能有用。通過加鈦還可以明顯改善硫化錳的形態，避免形成單一的塑性良好的硫化錳夾雜，有利于提高成型性。本發明中硫含量控制在0.035以下，優選地，S :0. 004 0.035%。硼0·0003 0. 020%硼是強氮化物形成元素。鋼中加入硼后它主要與氮反應析出BN粒子，通過工藝控制使得這些粒子呈細小彌散狀態分布在鋼中，對提高鋼板的抗鱗爆性能是十分有效的。如果鋼中單純依靠加硼來提高抗鱗爆性能時，則需要加入的硼量較高。在冶煉過程中硼是易燒損的合金元素，其穩定控制較難，而且硼含量越高越難控制，硼含量的波動會直接影響成品鋼板的性能。因此，采用硼與鈮、釩和鈦等復合加入的方法更為簡便易行。另外，硼含量過高時，在連鑄過程中容易產生連鑄坯的角部裂紋。加入鈦等合金后，這些合金元素會比硼更易地與氮形成化合物，避免形成大量的氮化硼，從而大大降低了連鑄坯的裂紋敏感性。鈮0·01 0. 10%、釩0· 01 0. 10%、鈦0. 01 0. 15%鈮、釩和鈦都是強碳、氮化物形成元素。它們既可以形成單一的碳、氮化物，又可以形成復合的化合物。鋼坯在熱軋的加熱過程中，鋼中的這些鈮、釩和鈦的碳、氮化合物會部分或大部分溶解，然后在熱軋過程中會重新析出。通過控制熱軋工藝，確保它們呈細小彌散的狀態析出并分布于鋼的基體中，盡量避免形成粗大的夾雜物，這樣一方面提高了鋼板的成型性，另一方面這些析出相是十分有效的貯氫陷阱，對在搪瓷過程中防止鱗爆發生是十分有利的。銅0.01 0.50%銅可以提高鋼板的耐蝕性，影響鋼板的酸洗速度，適量的銅有利于提高鋼板底胚和瓷釉之間的密著性。但銅含量過高，會提高鋼的強度損害鋼的成型性。優選地，Cu/P為 1 5。鎳0·01 0.10%鎳在鋼中可以形成氧化物，或者與鈦等形成復合的氧化物。這些氧化物有利于涂搪效果。鉻0·01 0.10%鉻在鋼中也容易形成氧化物，對提高抗鱗爆性有益。鉬0·01 0.10%鉬可以提高鋼板的耐蝕性，影響鋼板的酸洗速度，適量的鉬可以改善鋼板與瓷釉之間的密著性。氧彡0.001%氧在鋼中是不可避免的。氧化物直接影響鋼板的抗鱗爆性和成型性，氧化物含量高抗鱗爆性能好但成型性變差，反之亦然。本發明中氧含量控制在0. 001 %以上，優選地0 0. 001 0. 020%。氮彡0.015%氮和碳一樣是固溶元素，氮和鈮、釩、鈦和硼等都可以形成化合物，這些化合物對于提高鋼的抗鱗爆性能有益。但是，如果氮含量過高，形成的氮化物的量也高，并且顆粒變得粗大，會嚴重損害鋼的塑性。本發明鋼中氮含量控制在0.015%以下。以下說明工藝過程的影響。轉爐吹煉和精煉處理目的是確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入必要的合金元素，進行成分調整。特別是要控制碳、氮、硫和氧等元素，因為它們可形成各種化合物有利于提高鋼的抗鱗爆性，但是過量的夾雜物又會損害鋼的成型性。連鑄連鑄較模鑄具有很多的優點，主要有內部成分均勻、表面質量好、成材率高、
生產效率高等。熱軋加熱連鑄坯進行熱軋，加熱溫度控制在1100 1250°C。采用較高的加熱溫度，使得連鑄坯在加熱過程中一方面使鋼中的奧氏體組織均勻化，另一方面使鈮、釩、鈦和硼等的化合物中有一部分或大部分溶解。在熱軋和冷卻過程中，它們會以化合物的形式重新析出，呈細小彌散狀態分布在基體中。熱軋的終軋溫度控制在700 950°C范圍內，卷取溫度控制在550 750°C范圍內。采用較高的終軋溫度和卷取溫度，在軋制和卷取過程中鋼的奧氏體組織轉變成鐵素體組織，并完成鐵素體組織的再結晶和晶粒長大。酸洗和冷軋鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋。冷軋的總壓下率在60%以上，隨著冷軋壓下率的提高，鋼板內部的畸變能增加，以在鋼中儲存足夠的畸變能，因此采用較高的冷軋壓下率有利于在退火后的鋼中儲存足夠的畸變能，因此采用較高的冷軋壓下率有利于在退火后的再結晶和織構發展。優選地，冷軋的總壓下率為60 80%，退火退火可以采用連續退火或罩式退火的方式，退火溫度為650 900°C，退火時間為1分鐘 20小時，退火工藝確保鋼中的鐵素體組織完成再結晶及晶粒長大和再結晶織構的充分發展。本發明設計生產工藝和主要的工藝參數，以連鑄工藝生產冷軋搪瓷鋼板。具體來說，本發明基于連鑄工藝生產的鋁鎮靜鋼。在冶煉過程中控制鋼中的碳、氮、硫在合適的范圍內，并加入適量的硼以在鋼中形成適量的BN，加入鈮、釩或鈦等合金元素，以在鋼中與碳、 氮等形成化合物，通過工藝控制確保這些化合物主要以細小彌散的第二相粒子形式存在， 一方面提高鋼的成型性，另一方面提高鋼的抗鱗爆性和抗針孔缺陷能力。另外，加入少量的銅、鎳、鉻或鉬等，有利于提高鋼的密著性和抗鱗爆性。該冷軋搪瓷鋼板的生產工藝簡便易行，合金元素設計合理，成本較低。采用上述成分設計和工藝控制方法制造的搪瓷鋼具有優良的成型性、抗鱗爆性、 密著性和抗針孔缺陷，適合用于制作家電部件、潔具、廚具和建筑裝飾面板等。本發明的冷軋搪瓷鋼板的生產工藝簡便易行，合金元素設計合理，成本較低。
具體實施例方式以下通過具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例1按照表1中實施例1所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，然后加入合金元素V、Ti、Cr、Ni、Cu和Mo，進行成分調整。連鑄成鋼坯。將連鑄坯加熱到1150°C，進行熱軋，終軋溫度控制在70(TC，卷取溫度控制在 550°C。將熱軋鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率為70%。再進行連續退火，退火溫度為760°C，退火時間為3分鐘，確保鋼中的鐵素體組織完成再結晶及晶粒長大和再結晶織構的充分發展。這樣得到的搪瓷鋼成品鋼板，屈服強度(Rpa2) 288MPa,抗拉強度(Rm)為369MPa，延伸率(A8tl)為35.5%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面，發現表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例2按照表1中2所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入Nb、V、Ti、Cr、Cu和Ni合金元素，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1200°C進行熱軋，終軋溫度控制在750°C，卷取溫度控制在600°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率為60%。再進行罩式退火，退火溫度為680°C，退火時間為18小時。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)260MPa，抗拉強度(Rm)為341MPa，延伸率(A8tl)為35. 8%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察，表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS EN10209 1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例3按照表1中3所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Nb、Ti、Cr、Cu和Ni，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1250°C進行熱軋，終軋溫度控制在900°C，卷取溫度控制在730°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率為70%。再進行連續退火，退火溫度為850°C，退火時間為1分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2) 277MPa，抗拉強度(Rm)為356MPa，延伸率(A8tl)為35. 5%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察，表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS EN10209 1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例4按照表1中4所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Nb、Ti、Cr、Cu和Mo，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1250°C進行熱軋，熱軋的終軋溫度控制在850°C，卷取溫度控制在 670°C。鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率為75%。再進行罩式退火， 退火溫度為650°C，退火時間為20小時。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)299MPa，抗拉強度(Rm)為376MPa，延伸率(A8tl)為34. 1 %，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例5按照表1中5所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素V、Ti、Cr、Cu、Ni和Mo，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1100°C進行熱軋，終軋溫度控制在750°C，卷取溫度控制在630°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率為80%。再進行連續退火，退火溫度為700°C，退火時間為5分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)188MPa，抗拉強度(Rm)為318MPa，延伸率(A8tl)為42. 4%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例6按照表1中6所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素V、Ti、Cu、Cr和Ni，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1100°C進行熱軋，終軋溫度控制在700°C，卷取溫度控制在550°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率為75%。再進行連續退火，退火溫度為700°C，退火時間為5分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)209MPa，抗拉強度(Rm)為315MPa，延伸率(A8tl)為42. 5%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例7按照表1中7所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Nb、Ti、Cr、Cu、Ni和Mo，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1250°C進行熱軋，終軋溫度控制在870°C，卷取溫度控制在750°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率為60%。再進行連續退火，退火溫度為720°C，退火時間為4分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)177MPa，抗拉強度(Rm)為309MPa，延伸率(A8tl)為41. 9%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例8按照表1中8所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Nb、V、Ti、Cr、Cu和Ni，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1150°C進行熱軋，終軋溫度控制在80(TC，卷取溫度控制在650°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率為70%。再進行罩式退火，退火溫度為670°C，退火時間為20小時。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2) 215MPa，抗拉強度(Rm)為325MPa，延伸率(A8tl)為43. 0%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例9按照表1中9所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Nb、Ni和Cu，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1250°C進行熱軋，終軋溫度控制在870°C，卷取溫度控制在700°C。 熱軋后采用層流冷卻，平均冷卻速率為20°C /s。鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率為75%。再進行連續退火，退火溫度為760°C，退火時間為3分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的搪瓷鋼成品鋼板，屈服強度(Rpa2)299MPa， 抗拉強度(Rm)為375MPa，延伸率(A8tl)為32. 5%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS EN10209 1996標準中的試驗方法來測試， 其密著性能達到Al級。實施例10按照表1中10所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素V、Ni、Cu和Mo，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1200°C進行熱軋，終軋溫度控制在830°C，卷取溫度控制在720°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率為75%。再進行連續退火，退火溫度為750°C，退火時間為3分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)189MPa，抗拉強度(Rm)為312MPa，延伸率(A8tl)為41. 3%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例11按照表1中11所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素V、Ti、Cr、Cu、Ni和Mo，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1250°C進行熱軋，終軋溫度控制在950°C，卷取溫度控制在750°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋，冷軋的總壓下率為70%。再進行連續退火，退火溫度為750°C，退火時間為6分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)157MPa，抗拉強度(Rm)為296MPa，延伸率(A8tl)為43. 1 %，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例12按照表1中12所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Nb、V、Ti、Ni和Cu，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到120(TC進行熱軋，終軋溫度控制在90(TC，卷取溫度控制在730°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋。冷軋的總壓下率為70%。再進行連續退火，退火溫度為850°C，退火時間為4分鐘。
采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)149MPa，抗拉強度(Rm)為305MPa，延伸率(A8tl)為45. 0%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例13按照表1中13所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Nb、Ti、Cr、Ni和Cu，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1250°C進行熱軋，終軋溫度控制在930°C，卷取溫度控制在750°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋。冷軋的總壓下率為60%。再進行連續退火，退火溫度為900°C，退火時間為1分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)185MPa，抗拉強度(Rm)為302MPa，延伸率(A8tl)為40. 0%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例14按照表1中14所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Nb、V、Ti、Cr、Cu和Mo，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1250°C進行熱軋，終軋溫度控制在910°C，卷取溫度控制在700°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋。冷軋的總壓下率為75%。再進行連續退火，退火溫度為900°C，退火時間為2分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)152MPa，抗拉強度(Rm)為296MPa，延伸率(A8tl)為43. 7%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例15按照表1中15所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Ti、Cr和Cu，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1200°C進行熱軋，終軋溫度控制在850°C，卷取溫度控制在700°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋。冷軋的總壓下率為80%。再進行罩式退火，退火溫度為680°C，退火時間為18小時。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)140MPa，抗拉強度(Rm)為295MPa，延伸率(A8tl)為48. 0%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例16按照表1中16所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素V、Ti、Cr、Ni、Cu和Mo，進行成分調整。連鑄成鋼坯。連鑄坯加熱到1200°C進行熱軋，終軋溫度控制在700°C，卷取溫度控制在550°C。 鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋。冷軋的總壓下率為75%。再進行連續退火，退火溫度為750°C，退火時間為6分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)155MPa，抗拉強度(Rm)為296MPa，延伸率(A8tl)為43. 4%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例17按照表1中17所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Nb、V、Cr、Ni、Cu和Mo，進行成分調整。連鑄成鋼坯。按照表2中17的工藝，連鑄坯加熱到1150°C進行熱軋，終軋溫度控制在700°C，卷取溫度控制在570°C。鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋。冷軋的總壓下率為75%。再進行罩式退火，退火溫度為680°C，退火時間為18小時。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)148MPa，抗拉強度(Rm)為294MPa，延伸率(A8tl)為46. 0%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例18按照表1中18所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Nb、Cr、Ni和Cu，進行成分調整。連鑄成鋼坯。按照表2中18的工藝，連鑄坯加熱到1150°C進行熱軋，終軋溫度控制在800°C，卷取溫度控制在650°C。鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋。冷軋的總壓下率為65%。再進行連續退火，退火溫度為870°C，退火時間為2分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)152MPa，抗拉強度(Rm)為296MPa，延伸率(A8tl)為43. 0%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例19按照表1中19所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Nb、V、Ti、Cr、Ni、Cu和Mo，進行成分調整。 連鑄成鋼坯。按照表2中19的工藝，連鑄坯加熱到1150°C進行熱軋，終軋溫度控制在750°C，卷取溫度控制在600°C。鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋。冷軋的總壓下率為75%。再進行連續退火，退火溫度為850°C，退火時間為4分鐘。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)153MPa，抗拉強度(Rm)為296MPa，延伸率(A8tl)為44. 0%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。實施例20按照表1中20所示的化學成分，在轉爐吹煉和精煉處理，確保鋼液的基本成分要求，脫碳并去除鋼中的有害氣體，加入合金元素Ti、Cr、Ni、Cu和Mo，進行成分調整。連鑄成鋼坯。按照表2中19的工藝，連鑄坯加熱到1200°C進行熱軋，終軋溫度控制在850°C，卷取溫度控制在700°C。鋼板經酸洗去除氧化鐵皮后進行冷軋。冷軋的總壓下率為75%。再進行罩式退火，退火溫度為650°C，退火時間為20小時。采用上述成分和工藝控制方法制造的成品鋼板，屈服強度(Rpa2)148MPa，抗拉強度(Rm)為294MPa，延伸率(A8tl)為43. 3%，經過脫脂、酸洗等前處理后進行涂搪和燒結。用拜柯底釉和面釉，濕法搪瓷，采用兩次搪瓷兩次燒成工藝。燒成后在空氣中放置48小時以后觀察表面沒有鱗爆出現。密著性能按BS Em0209 :1996標準中的試驗方法來測試，其密著性能達到Al級。上述實施例中的拜柯是比利時PEMCO公司生產的瓷釉，是目前國際上最常用的瓷釉之一。綜上所述，本發明的成分和工藝得到的成品鋼板經涂搪試驗，表面都沒有鱗爆出現，鋼板和瓷釉之間的密著性能均達到Al級。采用本發明的成分和工藝生產的成品鋼板經過前處理后進行涂搪和燒結，搪瓷試驗結果表明沒有發生鱗爆現象，鋼板和瓷釉之間的密著性優良，針孔缺陷也在要求的范圍內。該發明鋼不僅具有優良的成型性，而且具有優良的抗鱗爆性、密著性和抗針孔缺陷能力，適用于制作輕工、家電等搪瓷產品，也可以推廣應用于建筑裝飾面板等搪瓷產品中，具有較廣的應用領域，應用前景廣闊。表1實施例的化學成分(wt%)
權利要求
1.一種搪瓷鋼，其按重量百分比計的化學成分為c ( 0. 050 %, Si ^ 0. 10%, Mn ^ 0. 50%,P ^ 0. 035%, S ^ 0. 035%,Al 0. 031 0. 10%，N 彡 0. 015%，0 彡 0. 001%, B 0. 0003 0. 020%, Cu 0. 01 0. 50% ；還含有 Nb 0. 01 0. 10%, V 0. 01 0. 10%, Ti 0. 01 0. 15%中的一種或兩種以上；還含有Cr 0. 01 0. 10%, Ni 0. 01 0. 10%, Mo 0. 01 0. 10%中的一種或兩種以上，其中總量控制在0.01 0. 30% ；其余為Fe和不可避免的雜質元素。
2.如權利要求1所述的搪瓷鋼，其特征在于，C0. 001 0. 050%。
3.如權利要求1或2所述的搪瓷鋼，其特征在于，Si:0.01 0. 10%。
4.如權利要求1 3任一所述的搪瓷鋼，其特征在于，Mn0. 01 0. 50%。
5.如權利要求1 4任一所述的搪瓷鋼，其特征在于，P:0. 008 0. 035%，S :0. 004 0. 035%。
6.如權利要求1 5任一所述的搪瓷鋼，其特征在于，N0. 002 0. 015%。
7.如權利要求1 6任一所述的搪瓷鋼，其特征在于，00. 001 0. 020%。
8.如權利要求1 7任一所述的搪瓷鋼，其特征在于，Cu/P1 5。
9.如權利要求1 8任一所述的搪瓷鋼的制造方法，包括 冶煉并連鑄成鋼坯；熱軋加熱溫度控制在1100 1250°c，終軋溫度控制在700 950°C ；卷取溫度控制在 550 750 ；冷軋壓下率為60%以上；冷軋后進行連續退火或罩式退火，退火溫度為650 900°C，退火時間為1分鐘 20小時。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，冷軋壓下率為60 80%。
11.如權利要求9或10所述的方法，其特征在于，熱軋后還進行冷卻，平均冷卻速率彡 50 0C /s。
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，平均冷卻速率為5 25°C/s。
13.如權利要求9 12任一所述的方法，其特征在于，采用連續退火時，退火時間為 1 10分鐘；采用罩式退火時，退火時間為15 20小時。
全文摘要
一種搪瓷鋼，其按重量百分比計的化學成分為C≤0.050％，Si≤0.10％，Mn≤0.50％，P≤0.035％，S≤0.035％，Al0.031～0.10％，N≤0.015％，O≥0.001％，B0.0003～0.020％，Cu0.01～0.50％；還含有Nb0.01～0.10％、V0.01～0.10％、Ti0.01～0.15％中的一種或兩種以上；還含有Cr0.01～0.10％、Ni0.01～0.10％、Mo0.01～0.10％中的一種或兩種以上，其中總量控制在0.01～0.30％；其余為Fe和不可避免的雜質元素。該搪瓷鋼的冷軋板的制造方法，包括冶煉，連鑄，熱軋，終軋溫度為700～950℃，卷取溫度為550～750℃；冷軋，壓下率為60％以上；連續退火或罩式退火，退火溫度為650～900℃，退火時間為1分鐘～20小時。這樣得到的搪瓷鋼冷軋板具有優良的成型性、抗鱗爆性、密著性和抗針孔缺陷，適合用于制作家電部件、潔具、廚具和建筑裝飾面板等。
文檔編號C21D1/26GK102251192SQ20101017931
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月19日 優先權日2010年5月19日
發明者劉玉章, 孫全社, 宗開梅, 張志超, 袁理, 鄭建忠 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司