[发明专利]一种罐用高轴向承载力及优良成形性的钢板及其制造方法

说明书

一种罐用高轴向承载力及优良成形性的钢板及其制造方法，其成分重量百分比为：C 0.020％～0.080％、Si≤0.030％、Mn 0.20％～1.00％、P≤0.020％、N 0.0020％～0.0080％、Al 10≤Al/N≤20、其余为Fe和不可避免的杂质；通过热轧、冷轧及连续退火温度等工艺配合控制获得较高的材料屈服强度及烘烤后屈服强度上升值等。本发明针对制罐烘烤后有轴向承载力加工要求的材料，通过成分和工艺设计，得到具有高轴向承载力和优良成形性钢板，钢板屈服强度大于300MPa，应变硬化指数(n值)大于0.15，钢板烘烤后屈服强度的上升值不小于30MPa，制罐烘烤后可获得轴向承载力不小于218kg，解决钢板在制罐烘烤后轴向承载力不足等问题。

技术领域

本发明涉及冷轧钢板及其制造方法，具体涉及一种罐用高轴向承载力及优良成形性的钢板及其制造方法。

背景技术

冷轧钢板由于良好的加工性广泛应用于家电、包装等用途，其中包装材主要应用于罐身、罐盖等，罐有按照成形方式分三片罐、二片罐，大多应于食品、化工等包装行业，近几年包装材用二片罐越来越多，且用一次冷轧冲制二片罐成为发展趋势，一次冷轧材为区别于二次冷轧材(经二次冷轧)而定义的，是经冷轧后退火、镀锡(镀铬)制成冷轧镀锡材(镀铬材)，主要用于饮料罐(包括易拉罐)和食品罐，特别是在食品罐上的应用比较成熟，且有使用量呈上升的趋势，食品等罐的制作方式，一般是将钢板冲制拉伸成桶状，有的是在桶体上辊压成多条加强筋，随后对罐进行涂漆烘烤做成成品。对不带加强筋罐的轴向承载力取决于罐的壁厚和罐体屈服强度；对于带加强筋罐的轴向承载力取决于罐的壁厚、罐壁加强筋的根数和筋高度、以及罐体屈服强度，而罐体屈服强度取决于冷轧钢板原始屈服强度、应变硬化指数、减薄量、烘烤条件等。本产品技术说明书注重冷轧钢板性能对轴向承载力影响的技术。

用于二片罐(如易拉罐)的常规工艺制造(低碳铝镇静钢)的冷轧镀锡产品屈服强度基本在200～300MPa之间，涂装烘烤后屈服强度上升值小于30MPa，由于饮料罐的罐内封存饮料时大多存在大量气体，在罐内产生正压，可以抵抗一定的外部压力，所以饮料罐(特别是易拉罐)用钢的材料强度对承载力贡献相对要求不高；而食品罐的罐内很少存在气体，且罐装食品后需经高温杀菌会产生罐内负压，容易使罐体变形，在堆放及运输过程中用常规工艺材料制作的食品罐也容易产生压塌，造成食品罐报废，所以食品罐对材料的强度要求相对较高。在本发明开发前，常规工艺制造的镀锡钢板冲制食品用钢罐烘烤后检测轴向承载力过低，不能满足罐装后杀菌和堆放及运输的要求。而本发明通过提高材料原始强度和烘烤后材料强度上升值等实现高的轴向承载力，且能达到优良的成形性能，能够满足食品罐的使用要求。

现有技术生产用于制作食品罐、饮料罐等二片罐的钢板，要求材料加工性好，常规钢板制造工艺采用低碳钢铝镇静钢经连续退火生产等方法，但由于常规工艺注重材料深拉延高减薄性，影响了强度的提升，常规工艺难以解决材料强度和拉延性的矛盾，正因常规工艺固有的缺点，使得镀锡后的材料屈服强度偏低、罐涂漆烘烤后材料屈服强度上升偏少，导致罐轴向承载力不足。由于常规低碳铝镇静钢和退火工艺的局限性，生产的材料不能用在更高轴向承载力、深冲压等加工要求的用途；其它材料如超低碳高强IF钢，强度和延展性较好，但由于基本无烘烤硬化性，在材料性能方面罐的轴向承载力基本依赖于原始强度，这样势必过分地提高钢板原始强度，对薄钢板制造及冲压拉伸带来困难，且合金加入过多及厚度薄使得制造成本较高。还有一些比如加工强化等材料，由于很难兼顾材料强度和延展性，也难以制成轴向承载力等符合要求的罐体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种罐用高轴向承载力及优良成形性的钢板及其制造方法，钢板屈服强度大于300MPa，应变硬化指数(n值)大于0.15，钢板烘烤后屈服强度的上升值不小于30MPa，制罐烘烤后可获得轴向承载力不小于218kg，解决现有技术制造的钢板在制罐烘烤后轴向承载力不足等问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：