CN101643828A

CN101643828A - 一种耐时效镀锡原板的生产方法

Info

Publication number: CN101643828A
Application number: CN200910063723A
Authority: CN
Inventors: 白会平; 涂元强; 柳长福; 黄先球; 郭玉华
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2029-08-25
Also published as: CN101643828B

Abstract

本技术涉及硬度HR30Tm为55±4内的耐时效镀锡原板的生产方法。其公开了一种耐时效镀锡原板的生产方法：进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；热轧：将化学成分(wt％)为C：0.02～0.06、Si：≤0.025、Mn：≤0.50、P：≤0.020、S：≤0.030、Als：0.005～0.040、Ti：0.005～0.020、N：≤0.005，其余为Fe和不可避免的杂质的连铸坯进行热轧；进行酸洗→冷轧→电解脱脂→全氢罩式炉退火→平整→硬度HR30Tm为55±4内的镀锡原板。本发明的优点：生产控制难度小，成本低，硬度值低，有利于用户使用耐时效镀锡板制作深冲罐和变形较复杂的罐盖，使其能够减少制罐时开裂、滑移线网纹或弯曲表面起棱等缺陷，提高制罐成材率及制罐合格率。

Description

一种耐时效镀锡原板的生产方法

技术领域

本技术涉及镀锡原板的生产方法，尤其属于生产一种硬度HR30Tm为55±4内的耐时效镀锡原板的生产方法。

背景技术

冷轧镀锡原板的退火方式有两种，即罩式炉退火(BA)、连续退火(CA)。

经过退火的钢板，仍存在部分游离C、N原子，若经过退火的钢板在常温下经长时间的放置，或在稍高温度下进行短时间加热，则会产生屈服平台，而且屈服点本身也会提高，这种随着所经过的时间而又发生的性能变化，称为时效。存在屈服平台的镀锡板在冲压成形时，在其表面会产生折皱，影响产品质量甚至造成工件报废和产品的美观。采用连续退火退火的镀锡板由于退火时间较短，游离碳、氮量较多，因此耐时效性较差。

目前，国内外加工性能优良的、硬度级别如为TH52、TH55、TH57的软质镀锡板，均采用连续退火方式(CA)，如韩国专利号为：KR100285643的专利文献，其提供的化学成分为(wt.％)为C：0.003～0.007、S≤0.012、N：0.001～0.004、Mn：0.10～0.40、Al：0.03～0.06，此外还添加了Al、N等元素，具有优异加工性能和抗压性能的“2片易拉罐用铝镇静钢软镀锡黑板及制造方法”、韩国专利号为：KR100340504的专利文献，其化学成分为(wt.％)为C≤0.004、Mn：0.2～0.5、Al：0.02～0.06、P：0.02～0.04、Cr：0.02～0.06、N≤0.003、N，和S≤0.01、Ti：0.01～0.03，退火后具有优异加工性能和延展性的铝镇静钢镀锡黑板及生产方法、日本专利号为：JP58027933专利文献，其提供的低碳铝镇静钢化学成分(％)为C：0.02～0.09、N≤0.006、solAl：0.002～0.15，采用连铸→热轧→冷轧→连续退火(CA)处理工艺生产，尤其在退火过程中在≥680℃时保温20sec以上的镀锡钢板及生产方法、还有国内宝山钢铁公司提供的采用冷气动力喷涂技术喷镀锡或锡合金镀层，然后经平整或冷轧处理形成表面平整光洁的镀锡金属板，再经软熔处理形成光亮镀锡板的制造方法，以及采用IF钢的化学成分为(wt％)C≤0.006、Mn：0.10～0.20、Al：0.025～0.075、Si≤0.03、Ti：0.03～0.08、P≤0.015、S≤0.015、N≤0.003、O≤0.004，余量为Fe和不可避免的杂质元素，采用炼钢→连铸→热轧→酸轧联合→连续退火→平整→镀锡工艺生产软质镀锡板及其制造方法的文献，其共同点就是采用连续退火(CA)热工制度进行生产软质镀锡板，并且这些专利文献中均没有涉及镀锡板的耐时效性能问题，只有宝钢提出了采用连续退火R-OA、无间隙原子化处理以及材料晶粒尺寸的控制，来有效减缓或消除镀锡板时效发生。

用连续退火炉(CA)生产软质镀锡板的不足：由于镀锡原板非常薄，IF钢或低碳铝镇静钢材质软，再加上高温退火，在钢带连续退火时容易发生热瓢曲、断带等问题。为了避免热瓢曲、断带等问题的发生，人们一般采用降低机组生产速度的措施而为之，其又导致生产效率及成材率降低，生产成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的不足，提供一种采用罩式炉退火方法生产硬度HR30Tm为55±4内的耐时效镀锡原板的方法。

实现本发明的目的技术措施：

一种耐时效镀锡原板的生产方法，其步骤：

1)进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；

2)热轧：将化学成分(wt％)为C：0.02～0.06、Si：≤0.025、Mn：≤0.50、P：≤0.020、S：≤0.030、Als：0.005～0.040、Ti：0.005～0.020、N：≤0.005，其余为Fe和不可避免的杂质的连铸坯进行热轧；

3)进行酸洗→冷轧→电解脱脂→全氢罩式炉退火→平整→硬度HR30Tm为55±4内的镀锡原板。

其在于：酸浸时滞值≤4秒，杯突值至少为9.0mm。

其在于：全氢罩式炉退火的退火温度≤620℃，退火时间至少为10小时。

其在于：冷轧轧制压下率为80～91％，并进行3～5道次的冷轧轧制。

本发明采用罩式炉退火方法生产镀锡原板，钢板经冷轧后而变成纤维状组织的带钢，位错密度急剧升高，其强度及硬度也相应迅速增大，为使带钢恢复塑性，降低硬度，获得稳定的组织和性能，因此，在冷轧后的钢卷采用全氢罩式炉进行再结晶退火。全氢罩式退火炉由于炉温比较均匀，加热时无局部过热现象，退火时间较长，N、C生成稳定化合物析出，游离C、N原子较少，因此全氢罩式退火炉处理后的带钢卷机械性能均匀，耐时效好。另外，由于微小氢原子在带钢卷圈层中穿透非常快，在100℃时，它使带钢卷上残留的润滑剂还原为碳氢化合物，从而降低其沸点，加快了碳氢化合物的蒸发，不致发生润滑剂的分解而残留在带钢卷的表面上。在600℃时，强烈的还原性氢(在低露点氢气氛)可以有效地将残留氧化物还原形成水蒸汽，这种水蒸汽与带钢卷上残留的碳反应，形成一氧化碳，随氢气一起排出炉外。因此全氢罩式退火处理也有利于提高镀锡原板的耐蚀性。

C含量：众所周知，碳是最有效的强化元素，因此，随着碳含量的增加碳钢逐渐***，但同时其冷加工(冲压、拉拔)和焊接性能变坏；由于渗碳体相对于碳钢(基体为铁素体)是阴极，因此，当碳含量增加时，增加了阴极数量及面积，相应地其腐蚀电流增加了，因而导致酸浸时滞值(PL)增大，为此，确定耐时效软质镀锡原板选用低碳铝镇静钢，碳含量控制为0.02～0.06％。

本发明的Si：镀锡原板Si的含量越高，则硅被氧化生成的SiO₂含量随之增高，钢板表面的SiO₂含量越高，则镀层的粘附性越差。因此，为保证镀锡原板的耐蚀性及耐时效性，需对Si含量进行严格的控制，故将Si含量控制在≤0.025％。

本发明的Mn：Mn能强化铁素体，而且还固溶增加镀锡板基材的硬度。但镀锡原板Mn的含量越高，PL值越大，镀锡板的耐蚀性下降。因此，软质镀锡板Mn含量≤0.50％。

本发明的P：金属材料最基本的要求是性能及组织的均匀性，否则冲压时就易开裂，成型性也会出现问题。由于磷容易发生偏析，所以磷含量要严格控制。因此，P含量≤0.020％。

本发明的S：一般来说，在钢中S是有害杂质元素，Ti与S的亲和力很强，因此，要充分发挥Ti的作用，首先要稳定和减少钢中的S含量。因此，S含量≤0.030％。

本发明的Als含量为0.005～0.040％。钢中Al的加入则会形成酸溶铝和酸不溶铝，而Als包括固溶铝和AlN，弥散的AlN粒子能阻止奥氏体晶粒的长大，细化晶粒，从而有助于改善钢板的加工成型性。但对于铝镇静钢来说，随着Als的增加，钢中的Al₂O₃夹杂物数量增多，夹杂物尺寸也将变大，将导致镀锡板的耐蚀性能及镀层附着力变差，PL值越大；但为了保证钢水完全脱氧及连铸坯的表面质量，Als应保证≥0.005％。因此Als含量选择在0.005～0.040％。

本发明的Ti含量为0.005～0.020。Ti是典型的微合金元素。在D类钢镀锡板制作胀型罐的过程中，在表面经常会产生吕德斯带(即滑移线)，严重影响了罐的外观。为防止镀锡板表面产生滑移线，可加入微量的Ti合金。在高温下，Ti与N或O生成TiN或Ti₂O₃微粒子，细化奥氏体晶粒并作为先共析α-Fe的形核核心。此外，Ti与N或C结合生成稳定化合物而使溶质组元从固溶体中退出来，有效地抑制了“柯氏气团”的产生。在冷轧低碳钢中，如含Ti量过多时，将形成大的氮化钛质点，致使钢材变脆，从而使镀锡板冲压加工性能变坏，如含Ti量过少，其在钢中难以起到微合金化的作用，因此，本发明的Ti加入量应控制在0.005～0.020％。

本发明的N含量≤0.005％。N与C一样，也是固溶元素。随着钢中N含量的增加，将导致其冲压加工性能变坏(如n、r值下降)，同时，固溶N是造成镀锡板成品时效的主要原因，特别是对于平整后的应变时效作用，氮的影响尤其大，因此要求N尽量低。对软质耐时效镀锡板来说，钢中的N含量应≤0.005％。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明采用罩式退火方式生产，具有生产控制难度小，成本低，有利于用户降低成本的优点。

2.本发明生产出的硬度HR30Tm为55±4内的耐时效镀锡原板，具有硬度值低的优点，有利于用户使用耐时效镀锡板制作深冲罐和变形较复杂的罐盖。

3.本发明硬度HR30Tm为55±4内的耐时效镀锡原板具有耐时效性强的优点，使其能够减少制罐时开裂、滑移线网纹或弯曲表面起棱等缺陷，提高制罐成材率及制罐合格率。

具体实施方式

下面作进一步详述：

采用低碳铝镇静钢生产耐时效镀锡原板。

实施例1：

一种耐时效镀锡原板的生产方法，其步骤：

1)进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；

2)热轧：其化学成分(wt％)为C：0.042、Si：0.020、Mn：0.30、P：0.011、S：0.014、Als：0.029、N：0.0022，其余为Fe和不可避免的杂质的连铸坯进行热轧；

3)进行推拉式酸洗；采用HC轧机进行冷轧，其压下率控制为80％条件下，进行了3道次的冷轧轧制，轧制到0.28毫米厚度；进行电解脱脂；在全氢罩式炉内进行退火，其退火温度为500～510℃，退火时间控制为16小时；进行平整。

经检测，其耐时效镀锡原板的硬度值(HR30Tm)为54.5，酸浸时滞值(PL)为2.0秒，杯突值为9.9mm。

实施例2

一种耐时效镀锡原板的生产方法，其步骤：

1)进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；

2)热轧：其化学成分(wt％)为C：0.056、Si：0.012、Mn：0.31、P：0.012、S：0.019、Als：0.018、N：0.0035，其余为Fe和不可避免的杂质的连铸坯进行热轧；

3)进行推拉式酸洗；采用HC轧机进行冷轧，其压下率控制为86％条件下，进行了4道次的冷轧轧制，轧制到0.22毫米厚度；进行电解脱脂；在全氢罩式炉内进行退火，其退火温度为550～560℃，退火时间控制为13小时；进行平整。

经检测，其耐时效镀锡原板的硬度值(HR30Tm)为55.0，酸浸时滞值(PL)为1.5秒，杯突值为9.5mm。

实施例3：

一种耐时效镀锡原板的生产方法，其步骤：

1)进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；

2)热轧：其化学成分(wt％)为C：0.051、Si：0.013、Mn：0.29、P：0.010、S：0.020、Als：0.031、N：0.0025，其余为Fe和不可避免的杂质的连铸坯进行热轧；

3)进行推拉式酸洗；采用HC轧机进行冷轧，其压下率控制为91％条件下，进行了5道次的冷轧轧制，轧制到0.20毫米厚度；进行电解脱脂；在全氢罩式炉内进行退火，其退火温度为605～620℃，退火时间控制为11小时；进行平整。

经检测，其耐时效镀锡原板的硬度值(HR30Tm)为57.5，酸浸时滞值(PL)为2.5秒，杯突值为9.2mm。

Claims

1.一种耐时效镀锡原板的生产方法，其步骤：

1)进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；

2.如权利要求1所述的一种耐时效镀锡原板的生产方法，其特征在于：酸浸时滞值≤4秒，杯突值至少为9.0mm。

3.如权利要求1所述的一种耐时效镀锡原板的生产方法，其特征在于：全氢罩式炉退火的退火温度≤620℃，退火时间至少为10小时。

4、如权利要求1所述的一种耐时效镀锡原板的生产方法，其特征在于：冷轧轧制压下率为80～91％，并进行3～5道次的冷轧轧制。