[发明专利]一种具有高温烘烤硬化性的搪瓷用钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金钢材及其制造方法，尤其涉及一种搪瓷用钢及其制造方法。

背景技术

对于容积式热水器而言，内胆是它的关键部件，其决定了热水器的使用安全和使用寿命。以钢板为底坯的搪瓷内胆具有耐蚀性好、表面硬度高、光滑易清洁等诸多特点，这样的搪瓷内胆大幅度地提高了热水器内胆的使用寿命和综合性能。采用钢板为底坯制作热水器的搪瓷内胆时，首先钢板需要经过下料、加工成形、焊接后进，再进行涂搪，最后在830℃左右的高温条件下烧成。但是，为了满足生产出高质量搪瓷内胆的要求，钢板必须满足成形性、强度、焊接性、抗鳞爆性、抗针孔性以及耐高温烧成等多方面的性能要求。

之前，搪瓷内胆通常由三部分焊接而成，即两个端盖和一个桶身，因此一个搪瓷内胆一般具有三道焊缝，其包括两道环缝和一道直缝，两个端盖对成形性的要求相对较低。然而，现有技术中出现一种新型内胆，这种新型内胆由上桶、下桶两部分焊接而成，将原来的三道焊缝减少为中间一道环缝焊接，因此，新型内胆在加工过程中省略了卷圆、扩孔和两道焊缝，制作工艺得到大大地简化。同时，焊缝的减少能够大幅度地提高内胆的耐压能力。同时，由于新型内胆的冲压较深，冲压后再进行扩孔等加工，因而，对钢板的冲压性能和扩孔性能要求明显提高。

为了满足内胆的加工要求，主要采用冷轧钢板，其成形性能优于热轧钢板。现有技术中通常用于内胆的钢板能够满足冲压要求，但其扩孔性能较低，也就是经过深冲后扩孔容易开裂。同时，由于钢中缺乏高温下铁素体晶粒异常长大的抑制机制，在焊接后焊缝和热影响区的晶粒严重异常长大，在高温涂搪烧成后晶粒也容易长大，造成钢板母材、焊缝和热影响区等的屈服强度下降，最终导致内胆在打压时极易在焊缝周围开裂并漏水。另外，由于钢中贮氢陷阱不足，即使在内胆的单面涂搪条件下，也经常会产生鳞爆现象。

公开号为CN1966753A，公开日为2007年2月23日，名称为“一种热轧双面搪瓷用钢板及其制造方法”的中国专利文献涉及一种搪瓷用钢板，其各元素成分(wt.％)为：C：0.02％～0.06％，Si：≤0.50％，Mn：0.15％～0.40％，P：≤0.15％，S：≤0.006％，N≤0.003％，Ti：0.08％～0.20％，Al_S：0.005％～0.055％，Ti/C：2.2～5，余量为Fe和不可避免的杂质。热轧状态下组织为晶粒直径在2μm～20μm的铁素体，在组织中均匀分布着直径在20nm以下的TiC粒子。在该专利文献所公开的技术方案中，搪瓷用钢板具有含量较高的Ti元素和含量较低的S元素。

公开号为CN101684532A，公开日为2010年3月31日，名称为“一种冷轧热水器用搪瓷钢及生产方法”的中国专利文献公开了一种搪瓷钢，其化学元素质量百分含量为(wt.％)的成份组成：C：0.01％～0.08％，Si≤0.03％，Mn：0.10％～0.60％，P≤0.02％，S：0.003％～0.02％，N：0.001％～0.006％，Al_S≤0.04％，Ti：0.02％～0.12％，其余为铁及不可避免的杂质，钢中的过剩钛含量满足关系式：Ti-(4*C+3.43*N+1.5S)≤0。该中国专利文献所公开的搪瓷钢经过模拟搪烧后的屈服强度低于模拟搪烧前的屈服强度。

公开号为CN101586210A，公开日为2009年11月25日，名称为“高强度搪瓷用钢及其生产和烧搪工艺”的中国专利文献公开了一种用于搪瓷用钢，其各化学元素的质量百分含量为：C：0.01～0.12，Si≤0.03，Mn：0.50～1.00，P≤0.070，S≤0.015，Nb：0.020～0.050，Mo：0.05～0.30，Al_S：0.005～0.070，余量为Fe及不可避免的杂质。同时，该搪瓷用钢还满足10Nb≥Mo且0.30≤10Nb+Mo≤0.50。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高温烘烤硬化性的搪瓷用钢，该搪瓷用钢具有优良的成形性能，良好的焊接性能以及优良的涂搪性能。另外，本发明所述的搪瓷用钢还具备优异的搪烧性能，其经过高温搪烧后的屈服强度会显著提升，即具有高温烘烤硬化性。此外，本发明所述的搪瓷用钢的合金添加成本低。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有高温烘烤硬化性的搪瓷用钢，其化学元素质量百分配比为：

C：0.008～0.020％；

Mn：0.05～0.50％；

S：0.021～0.035％；