[发明专利]一种热轧双面搪瓷用高强钢、双面搪瓷钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种热轧双面搪瓷用高强钢，其化学元素质量百分比为：C：0.08～0.15％，Si：0.15～0.50％，Mn：1.2～2.5％，Al：0.006～0.08％，Cr：0.15～0.65％，Ti：0.01～0.06％，Nb：0.01～0.10％，Cu：0.10～0.35％，Mo：0.03～0.15％，V：0.02～0.10％，P≤0.03％，S≤0.006％，N≤0.006％，余量为铁和其他不可避免的杂质。相应地，本发明还公开了一种双面搪瓷钢，其由上述热轧双面搪瓷用高强钢经搪烧后获得，该双面搪瓷钢的微观组织为粒状贝氏体。此外，本发明公开了上述热轧双面搪瓷用高强钢及双面搪瓷钢的制造方法。

技术领域

本发明涉及一种钢及其制造方法，尤其涉及一种搪瓷用钢及其制造方法。

背景技术

众所周知，高强度双面搪瓷用钢板主要用于拼装罐用搪瓷钢的基板，这种搪瓷拼装罐可应用于大型水处理设施、化工设施、环保设施等领域，如城市垃圾渗液和生活污水处理、工业污水处理、淡水存储等方面的拼装罐；也可作为厌氧发酵拼装罐、搪瓷钢板沼气池、组装式搪瓷钢板粮仓拼装罐等等。拼装罐体积范围较大，从几十立方到几万立方均有。

拼装罐用搪瓷钢板的加工工艺主要包括：首先将钢板进行一定弧度的弯折，再经酸洗或喷丸处理清除钢板表面氧化铁皮、锈斑等；然后采用湿法底釉和烧成，底釉的烧成温度一般为850～890℃，烧成温度及保温时间根据钢板厚度进行调整；底釉搪瓷后再进行一次湿法面釉和烧成，面釉的烧成温度一般为800～850℃，面釉烧成温度及保温时间也需根据钢板厚度进行调整。

作为这类用途的钢板首先必须具有良好涂搪适应性，主要是指钢板经双面搪瓷后不出现鳞爆缺陷；同时，需要钢板在经过两次高温(800～890℃)搪烧后仍具有较高的屈服强度，以满足作为大型结构件的使用安全需要。

钢板经搪瓷后产生鳞爆缺陷主要是由氢造成的，氢主要是在酸洗(金属溶解于酸中产生氢)和搪烧(粘土中含的结晶水与金属反应生成氢)过程中进入钢板的。钢板经双面搪瓷后较单面搪瓷更容易发生鳞爆，原因在于，双面搪瓷后钢板中贮存的氢更难逸出，当搪瓷制品在空气中冷却直到瓷釉凝固时，氢来不及逸出而在钢板中达到过饱和状态，进而形成一定压力，当压力增大一定的临界值，便造成鳞爆缺陷。所以，除了改进搪瓷工艺外，需要改善钢板本身的贮氢性能。如果钢板贮氢能力强，氢在钢板中的扩散就慢，在相同的搪瓷工艺下进入钢板中的氢就少,并且搪瓷结束后钢板容纳氢的能力也强，这将有利于防止搪瓷制品的鳞爆。钢中的晶界、位错、空穴、夹杂物和析出相等都是良好的贮氢陷阱，因此对于搪瓷钢，需要针对不同的搪瓷用途，调整钢的成分和生产工艺，以保证钢中有足够的贮氢陷阱，实现良好的抗鳞爆性能。

对于这种用途钢板经搪烧后屈服强度的要求，业内主要参考拼装罐制造时对罐体结构安全的强度要求，即当静拉伸应力起控制作用的情况下，罐体壳体厚度由罐子的包含物所引起的应力计算，可由以下公式得出：

公式中，t表示拼装罐壳体钢板的计算厚度(mm)；H表示液体从顶部最高液位到壳体某层钢板底部的设计高度(mm)；D表示罐体的直径(mm)；S表示螺栓的列到列之间的垂直距离(mm)；ρ表示储液密度(kg/m³)；R_el表示搪瓷钢板的屈服强度(kg/m³)；d表示表螺栓孔直径(mm)；γ代表分项系数。

根据这一计算公式可知，当拼装罐壳体钢板厚度固定的情况下，钢板屈服强度与罐体内溶液液位高度、罐体直径呈正比关系，即钢板屈服强度越高，可设计罐体直径越大、越高。而当其它条件一定的情况下，钢板的屈服强度与钢板厚度呈反比关系，即钢板屈服强度提高时，其厚度可以适当减薄，从而降低制造成本、节约资源。考虑到拼装罐在拼装施工时的便利性及拼装时的设计要求，在拼装罐行业内，钢板最大厚度一般控制在13mm以内。