[发明专利]一种搪瓷基体用热轧厚钢板及其制造方法

说明书

一种搪瓷基体用热轧厚钢板及其制造方法，化学成分为：C：0.065～0.12％、Si≤0.20％、Mn：0.55～0.95％、P≤0.022％、S:0.015～0.040％、Ti：0.065～0.12％、Nb：0.035～0.065％、V 0.055～0.10％、Als：0.015～0.045％、N：0.0035～0.0075％，Ti/C≥1.0。连铸坯加热温度1185～1245℃，加热时间1.6～2.0min/mm，均热段保温时间≥65min；粗轧温度950～1100℃，采用横纵向轧制，道次压下量≥20％；精轧温度850～950℃，累计变形量≥75％；轧后以15～40℃/S的冷速冷却，终冷温度600～720℃；正火处理温度925～955℃，净保温时间1.5～3.0min/mm。本发明钢板具有良好的抗鳞爆性能，其屈服强度≥350MPa、抗拉强度≥450MPa、延伸率≥35％、‑20℃低温冲击韧性≥280J。

技术领域

本发明属于冶金工艺技术领域，尤其涉及一种厚度22～50mm搪瓷基体用热轧厚钢板及其制造方法。

背景技术

所谓搪瓷是指将含硅量较高的瓷釉涂于金属基体(钢铁)表面，通过高温搪烧，使瓷釉密着于钢板表面。因此，搪瓷钢板具有耐高温、耐腐蚀性好等特点，具有类似玻璃的化学稳定性和金属强度的双重优点。正是因为搪瓷钢板的独特性能，使得搪瓷钢板广泛适用于环保、化工、医药、食品制造和国防工业等领域。

作为搪瓷基体的钢板，其性能好坏直接影响着最终制品的质量水平和使用寿命。普通钢板很难用于搪瓷用途。搪瓷制品的加工过程是：首先将瓷釉涂在已加工成型的钢板表面，然后高温搪烧。在整个加工过程中，鳞爆是搪瓷制品的致命缺陷，极大的危害搪瓷制品的质量。搪瓷鳞爆是由于溶入钢板中的氢引起的。搪瓷制品在生产过程中经历了两次吸氢的过程，一是在酸洗过程、二是在搪烧过程中。酸洗时首先是氧化铁皮与酸的反应，之后酸主要与金属发生化学反应产生氢，一部分氢逸出，一部分氢以原子形式溶于钢板中。在随后的高温搪烧时，瓷浆内的结晶水及加热炉气中的水蒸气与钢板表面铁和碳发生反应，生成氢原子，以原子和分子的形式溶解于铁。随着钢板冷却,固态铁中氢的溶解度急骤下降(20℃时氢在钢中溶解度仅是900℃时的千分之一)，于是氢原子逸出，在钢表面受到瓷釉层阻隔,以分子状态聚集在钢板与搪瓷界面。当氢原子不断逸出、氢气压力增大至一定程度,产生的压力超过搪瓷层的强度极限而发生搪瓷层的破损。这种破损一般呈坑点形态，形如鳞片，称为鳞爆。由于产生鳞爆的氢主要是在酸洗和搪烧过程中进入钢板的，因此除了改进制品的搪瓷工艺外，还应提高钢板本身的抗鳞爆性能。

为避免发生鳞爆，在热轧搪瓷钢中一般加入微合金元素，析出细小粒子作为储氢的陷阱。如申请号201110137933.1公开的“搪瓷用热轧中厚板及其制造方法”，其化学成分为：基体C：0.10～0.20％、Si：0.20～0.40％、Mn：0.5～1.5％、P≤0.03％、S≤0.03％、Al：0.01～0.05％、N≤0.008％、Ti≤0.005～0.03％、V≤0.01％、表层C≤0.022％。通过合适的碳含量、控制轧制和析出强化以及脱碳退火处理工艺实现细晶强化和厚度分析碳浓度梯度，从而提高钢板的强度和抗碳爆和鳞爆性能。该技术用来生产厚度为5～20mm的热轧钢板，但不适用于生产厚度为22～50mm的化工容器用搪瓷钢板。申请号201310398942提供的“抗鳞爆性能优异的热轧双面搪瓷钢及其制造方法”，其化学成分百分比为：C：0.02～0.06％、Si≤0.10％、Mn：0.50～1.0％、P：≤0.025％、S：0.010～0.045％、N:：0.003～0.009％、Ti：0.05～0.15％、Als：0.005～0.050％、Ti/C：1.5～3.0、Cr：0.05～0.20％。通过合理的成分设计和工艺控制，使钢中形成足够的储氢陷阱，提高钢板的抗鳞爆性能，该技术适合生产3.0～16mm的热轧钢板。

对于用做搪瓷用途的热轧厚规格钢板，要保证钢板具有高强度、良好的焊接性能和冲击性能，同时要兼顾到钢板的抗搪瓷鳞爆性能。为此需要开发一种具有良好的综合性能和抗鳞爆性能、适合化工等行业的搪瓷用厚规格钢板。