[发明专利]搪瓷用冷轧高强度钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁材料领域，具体地，本发明涉及搪瓷用冷轧高强度钢用钢铁材料。

背景技术

搪瓷钢板在国民经济中发挥着十分重要的作用，在工业生产和日常生活中与人们的关系十分密切，广泛应用于轻工、家电、冶金、化工、建筑等行业，制作厨房用具、卫生洁具、烧烤炉、热水器内胆、建筑饰面板、化工反应罐等等。

搪瓷钢板的种类很多，按生产工艺分有热轧板(酸洗板)、冷轧板和覆层板等；按搪瓷工艺分有一次搪瓷和两次搪瓷，单面搪瓷和双面搪瓷，湿法搪瓷和静电干粉搪瓷等。搪瓷钢板的性能要求主要包括强度、成形性、抗鳞爆性、密着性和焊接性等方面，不同用途的搪瓷钢板，要求具备不同的综合性能。其中，抗鳞爆性能是搪瓷钢板应有的最基本、最重要的性能指标之一。导致搪瓷制品产生鳞爆是由氢造成的，氢主要是在酸洗和搪烧过程中进入钢板的。如果氢在钢板中扩散得慢，在相同的搪瓷工艺下进入钢板中的氢就少，这将有利于防止搪瓷制品的鳞爆。所以，除了改进搪瓷工艺外，还应改善钢板本身的抗鳞爆性能。钢中的晶界、位错、空穴、夹杂物和析出相等都是良好的氢陷阱，针对不同的搪瓷用途，需要调整钢的成分和生产工艺，以保证刚中有足够的氢陷阱，实现良好的抗鳞爆性能。

目前有关搪瓷用冷轧高强钢及其制造方法已有如下相关专利/专利申请，见表1和表2。

表1有关冷轧高强度搪瓷钢专利的化学成分(wt％)

表2有关高强度搪瓷钢专利/专利申请的工艺比较

从表1和表2可以看出，各专利文献所公开的技术方案主要采取在低碳钢中加硅、锰和铜的方法来提高钢板的强度。硅和锰是常用的强化元素，铜的析出强化能显著提高钢的强度。加钛、铌和硼等合金元素既可以提高钢板的强度又可以提高钢板的抗鳞爆性，钛可以与碳、氮和硫结合形成化合物，从而提高钢的抗鳞爆性能，同样铌和硼也与碳和氮结合形成化合物起着提高抗鳞爆性能的作用。

在所检索的专利中依靠氮和钒来提高强度和抗鳞爆性的专利不多，目前仅有US5906690，该文献公开的技术方案是采用加钛或钒或铌或锆的方法，合金的加入量按Ti或V≥3N，或Nb或Zr≥6N的方法，其中氮含量≤0.008％，成品钢板的强度为200-420MPa。

本发明者通过不断摸索，减少合金元素的加入量，并且调整制造方法，最终获得一种搪瓷用冷轧高强度钢板，从而完成了本发明。

因此，本发明第一个目的在于提供一种搪瓷用冷轧高强度钢板。

本发明第二个目的在于提供这种搪瓷用冷轧高强度钢板的制造方法。

发明概述

本发明一方面提供一种搪瓷用冷轧高强度钢板，所述钢板包含以下化学成分(wt％)：碳≤0.15、硅≤1.0、锰0.5～2.0、磷≤0.05、硫≤0.05、铝0.01～0.10、氮0.008～0.015、钛≤0.05、钒0.02～0.2、其余为残余元素和铁。

以上各化学成分的作用如下：

碳：碳是确保钢板所定强度的关键元素，碳量增加，强度上升，塑性下降。碳分别与钒、钛生成第二相粒子。为确保钢板的成形性、焊接性以及涂搪性，碳含量不高于0.15％。当碳含量高于0.15％时，不仅钢的塑性降低，且在搪瓷过程中会产生大量气泡损害搪瓷质量。

锰：加入锰的目的主要在于提高钢的强度，但锰含量过高会严重降低钢的塑性，锰在钢中还和铝共同起到脱氧的作用。

钒和氮：在高温热轧后钒首先与氮然后与碳结合，大量析出VN和VC等，这些第二相粒子起着析出强化的作用，而且也是有效的贮氢陷阱，可在搪瓷过程中防止鳞爆的发生。当钢中的氮含量较高时，钒主要与氮结合，于高温析出较为稳定的VN粒子，具有良好的强化效果和抗鳞爆作用。