CN104775069A - 一种用于直接施釉的搪瓷用钢板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于直接施釉的搪瓷用钢板，其化学元素质量百分比含量为：C:0.0005～0.002％；Mn:0.24～0.50％；S:0.021～0.035％；O:0.025～0.055％；Si：≤0.010％；P：≤0.015％；Al：≤0.010％；N：≤0.003％；余量为Fe和其他不可避免的杂质；此外还需满足：0≤Mn-1.7×O+3.4×S≤0.30％；2.7×O+4.4×S≥0.14％。本发明还公开了一种用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法，其包括步骤：(1)铁水预处理；(2)冶炼和精炼；(3)铸造；(4)热轧。本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板其具有优良的表面特性和良好的内在质量。

Description

一种用于直接施釉的搪瓷用钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种钢板，尤其涉及一种搪瓷用钢板。本发明还涉及了一种该搪瓷用钢板的制造方法。

背景技术

传统的涂搪技术，特别是针对一次搪瓷或直接一次搪瓷(direct-on)工艺在涂搪之前均要求对钢板表面进行严格的预处理，预处理包括脱脂、酸洗和披镍(Nickel-plating)等相关工艺，其目的在于清除钢板表面残留物、改善表面特性，并提高钢板的涂搪性能。

近些年，涂搪技术和涂搪工艺已经不断地取得创新和发展，特别是针对釉料的低成本化及前期处理工艺的简化，集中体现为对于搪瓷用钢更新和更高的性能方面的要求。比如，在釉料方面，为了提高耐酸等耐腐蚀性能，釉料中会添加更多的石英组份；又比如，现有釉料中的二氧化硅通常达到60％以上，为了降低成本和提升环保效益，相应地减少氧化镍、氧化锑等密着剂的含量甚至根本不添加这些类型的密着剂。另外，在前处理工艺方面，从更加环保和节能的角度出发，逐步省略了披镍甚至酸洗工艺，这样就要求钢板更容易与釉料密着，为此，对于钢板表面质量控制也更为严格。此外，为了节能，烧成温度也更低。另一方面，搪瓷技术的发展和工艺的改革不仅没有降低对搪瓷制品质量的要求反而要求更高，这就要求钢板的内在质量和表面质量要更好地适应釉料和搪瓷工艺。

公开号为CN101517115A，公开日为2009年8月26日，名称为“搪瓷施釉用加工产品以及搪瓷加工产品”的中国专利文献公开了一种搪瓷施釉用加工产品。该专利文献所公开的搪瓷施釉用加工产品包括(以质量百分比含量计)：C：0.0001～0.040％，Si：0.0001～0.50％，Mn：0.001～2.00％，P：0.0001～0.10％，S：0.0001～0.060％，Al：0.0001～0.10％，N：0.0001～0.015％，O：0.0001～0.070％，还含有Ni：0.01～2.00％，Co：0.0005～2.00％，Cr：0.001～2.00％，Cu：0.01～2.00％，Mo：0.0001～2.00％，Ti：0.0005～0.50％中的至少一种，且0.010％≤Ni+Co+Cr/2+Cu+Mo+Ti≤8.0％，余量由Fe和不可避免的杂质。但是上述中国专利文献所公开的搪瓷施釉用加工产品借助于在钢板表面形成厚度在0.10～400μm的氧化膜并在氧化膜与钢板界面之间充分形成微小的凹凸和粒状氧化物析出来提高产品的搪瓷密着性。但是，钢板在经历成型后，或在涂搪之前由于需经过脱脂或喷砂和水洗后进行涂搪，脱脂时需要经过外力，喷砂时要经过高速砂丸的冲击，氧化膜会遭到破坏，要控制钢板表面氧化膜的厚度和氧化膜中的组分并不现实，除非再一次经历在有氧气氛下的高温退火。通常认为，钢板表面形成氧化膜是一种自然现象，而一般自然生成的氧化膜厚度在0.30μm左右，而通过特定工艺使得氧化膜增厚，在增加成本的同时，还会延缓瓷釉和钢板基体界面的反应，由此，不仅不能加快钢和釉料中介质的扩散来提高密着性，反而会对钢和釉料中介质的扩散起到阻碍作用，导致该产品更加不适用于直接施釉。

公开号为CN101535517A，公开日为2009年9月16日，名称为“耐鳞爆性显著优良的搪瓷用钢板及其制造方法”的中国专利文献。此专利文献记载了一种搪瓷用钢板及其制造方法。该专利文献所公开的搪瓷用钢板包括(以质量百分比含量计)：C：0.003～0.010％，Mn：0.03～1.30％，Si：0.001～0.100％，Al：0.0002～0.010％，N：0.0055％以下，P：0.035％以下，S：0.08％以下，O：0.005～0.085％，Nb：0.055％～0.250％，余量由Fe和不可避免的杂质。然而，该专利文献记载的搪瓷用钢板主要解决了搪瓷过程中的鳞爆问题。

公开号为CN101952483A，公开日为2011年1月19日，名称为“用于制造搪瓷钢基材的方法”的中国专利文献公开了一种搪瓷钢基材的制造方法，其包括步骤为：提供钢基材，向所述钢基材的表面施加含有溶剂、聚合物前体和至少一种金属或金属氧化物的溶液，金属或金属氧化物适合于促进瓷釉层与钢基材表面的附着，熟化所述钢基材，由此除去所述溶剂，并形成含有所述至少一种金属或金属氧化物的有机层，向所述有机层施加瓷釉层，然后进行烧制步骤以获得搪瓷钢基材。但是，上述专利文献公开的搪瓷钢基材的制造方法不仅会明显地增加生产成本，也不适用于制造对针孔缺陷要求极高的搪瓷钢制品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于直接施釉的搪瓷用钢板，其具有优良的表面特性和良好的内在质量。该搪瓷用钢板在涂搪之前无需经过酸洗和披镍处理，仅需要进行脱脂处理，甚至在不进行脱脂处理的条件下，钢板与瓷釉之间也可以实现优异的密着，使得经涂搪后的钢板具有优良的密着性能和良好的搪瓷表面质量。

为了实现上述目的，本发明提出了一种用于直接施釉的搪瓷用钢板，其化学元素质量百分比含量为：

C:0.0005～0.002％；

Mn:0.24～0.50％；

S:0.021～0.035％；

O:0.025～0.055％；

Si：≤0.010％；

P：≤0.015％；

Al：≤0.010％；

N：≤0.003％；

余量为Fe和其他不可避免的杂质；

此外还需满足：0≤Mn-1.7×O+3.4×S≤0.30％；2.7×O+4.4×S≥0.14％。

本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板中的各化学元素的设计原理为：

C：碳是固溶元素。当碳含量较低时，碳以固溶形式存在。当碳含量较高时，碳也会和铁形成渗碳体(Fe₃C)。在钢中加入可以形成碳化物的合金元素的情况下，碳也能够以碳化物形式析出。由于碳含量越低，冶炼生产的难度越高，生产成本也会随之上升，故碳含量需要在0.0005％以上。当碳含量低于0.002％时，碳主要以固溶形式存在，不会形成渗碳体，这样，就避免了因渗碳体在搪瓷的高温烧结过程中状态不稳定而发生分解产生气体，进而使得该气体逸出搪瓷层表面而导致钢板表面缺陷。对于本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板来说，碳含量需要控制在0.002％以下，首先钢中要尽量少地加入钛、铌等这些贵重金属元素，目的在于降低生产成本，这样钢中的碳就会以固溶形式或以渗碳体形式存在。本发明的用于直接施釉的搪瓷用钢板中的C含量控制为:0.0005％≤C≤0.002％。

Si：硅是脱氧元素。硅在钢中通常以固溶形式或以二氧化硅的形式存在。由于硅或二氧化硅容易沉积在钢板表面，如果大量的硅或二氧化硅沉积在钢板表面，那么在高温烧成时会阻碍钢板与搪瓷在介面的各种介质的扩散和反应进程，从而导致直接施釉时钢板与瓷釉之间的密着性能不良，故而，本技术方案希望将Si含量控制得越低越好。但是，由于冶炼和烧铸过程中，钢板中不可避免地会残留一部分硅或二氧化硅。此外，钢包和耐材在受到浸蚀时也会有二氧化硅溶入钢中，在钢中存在着硅或二氧化硅是不可避免的。鉴于此，本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板中的Si含量不能超过0.010％。

P：磷容易在钢中的晶界上偏聚，容易在搪烧时产生气泡和黑点，从而影响搪瓷的表面质量。对于本发明的技术方案来说，磷是有害的杂质元素，在钢中需要控制得越低越好。基于本发明的技术方案，需要将用于直接施釉的搪瓷用钢板中的P的质量百分含量设计为：P≤0.015％。

Al：铝是强氧化物的形成元素，此类夹杂物的塑性差，钢中具有大量的氧化铝夹杂会严重损害钢板的塑性和加工性。为此，本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板中的铝含量应当控制为≤0.010％。

N：氮是固溶元素。一旦氮含量过高，会对钢板的时效性产生影响，为此，需要将本发明的用于直接施釉的搪瓷用钢板中的N含量控制为≤0.003％。

Mn、S和O：锰和硫、氧元素在钢中主要会形成氧化锰和硫化锰。为此，基于本发明的技术方案，需要将Mn元素、S元素和O元素的质量百分含量分别设定为0.24％≤Mn≤0.50％，0.021％≤S≤0.035％，0.025％≤O≤0.055％。

此外，上述锰、硫及氧元素还需要满足0≤Mn-1.7×O+3.4×S≤0.30％且2.7×O+4.4×S≥0.14％的约束条件，以避免上述三种元素之间的不匹配性，其原因在于：只有锰、硫及氧元素满足以上关系式，才能够保证钢中具有足够的夹杂物数量。另外，在钢板的冷加工过程中，由于MnS、MnO和钢的基体之间的变形不协调，在夹杂物和夹杂物之间以及夹杂物和钢的基体之间会产生更多的间隙，这些间隙即为贮氢陷阱，足够的贮氢陷阱才可以满足钢板抗鳞爆性能的要求。

进一步地，本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板还含有Nb:0.0005～0.010％，V:0.001～0.03％，Ti:0.001～0.03％，B:0.0001～0.002％的至少其中之一。

Nb、V、Ti和B：铌和钒元素均是强碳、氮化物的形成元素，并且会提高钢板的再结晶温度和强度。钛可以与氧、碳、氮和硫等相结合，既可以形成单一的化合物，又可以形成复合的化合物，钛固定碳、氮和硫元素后能够提高钢板的塑性和抗鳞爆性。同时，钛与氧、氮可以在很高的温度下(例如，在钢液中)形成化合物，故而，此类化合物的状态相对来说十分稳定。由此，该类化合物的颗粒也相对粗大，会对钢板的塑性会产生不利影响。如果添加过量的钛、铌和钒等合金元素，不仅会改变氧化物夹杂的组成，甚至会改变夹杂物的形貌特征。此外，这些氧化物夹杂也会积聚在钢板表面，从而改变钢板的表面特性，进而使得钢板的表面特性难以控制，最终影响涂搪性能的稳定性。硼在钢中既能够以固溶形式存在，也可以与氧、氮等形成氧化硼和氮化硼。虽然硼在钢中具有有益作用，但是硼含量过高则容易导致在连铸过程中的钢板铸坯上产生裂纹等缺陷。在本发明的用于直接施釉的搪瓷用钢板中，需要将Nb、V、Ti和B分别控制为：Nb：0.0005～0.010％，V：0.001～0.03％，Ti：0.001～0.03％，B：0.0001～0.002％。

进一步地，本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板还含有残余的Cu、Cr、Ni和Mo的至少其中之一，其中Cu+Cr+Ni+Mo≤0.20％。

Cu、Cr、Ni和Mo：上述元素在钢中均为残留元素。如果它们的含量过高或波动太大，会对钢板的力学性能和涂搪性能造成不利影响或产生明显波动。但是，这些残留元素在钢中也不容易被彻底清除干净，否则会大幅度地提高生产冶炼成本。基于此，根据这些元素在钢中的析出行为和特性，需要将上述这些元素控制在合理的范围内，并尽可能地控制这些残留元素的总量，即将Cu、Cr、Ni和Mo的总量控制为：Cu+Cr+Ni+Mo≤0.20％，以避免这些残留元素对钢板的抗鳞爆性能、密着性及钢板搪瓷表面质量等综合性能带来不利影响。

进一步地，本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的表面粗糙度为0.5～3.0μm，且其表面具有氧化膜。

将搪瓷用钢板的表面粗糙度控制在0.5～3.0μm范围之间的原因在于：对于钢板表面粗糙度的控制是基于钢板在一次搪瓷时为了增加钢板和瓷层之间的物理密着而考虑的，钢板表面粗糙度对提高钢板的密着性是有利的。然而，过高或过低的钢板表面粗糙度都不利于提高钢板和瓷层之间的物理结合力。此外，钢板表面不可避免地会存在着氧化膜。对于上述技术方案而言，需要将搪瓷用钢板的表面粗糙度控制为0.5～3.0μm。

更进一步地，上述氧化膜的厚度≤0.10μm。

虽然钢板表面氧化膜的存在是不可避免的，但是该氧化膜的厚度需要控制为≤0.10μm。由于氧化膜中以铁离子和氧离子为主，浓度呈峰状分布，因此，将以氧化膜的最外层至氧浓度由峰顶下降到谷底一半处计为钢板表面的氧化膜厚度。为了防止过厚的氧化膜会阻碍瓷釉中的离子和钢中的离子的扩散而不利于形成过渡层增加密着，为此，就本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的表面氧化膜而言，其厚度需要控制在0.10μm以下。

更进一步地，上述氧化膜的成分包括FeO、Fe₂O₃以及不可避免的少量SiO₂。

由于氧化膜中以铁离子和氧离子为主，因而，在氧化膜的成分会中包括有FeO和Fe₂O₃。此外，又由于钢中不可避免地会残留一部分硅或二氧化硅，因此，在氧化膜的成分中也会存在不可避免的、少量的SiO₂。

更进一步地，上述氧化膜中SiO₂的含量≤0.30％。

本技术方案通过钢板退火前后的工艺处理，以减少SiO₂在氧化膜中的残留和积聚，从而将氧化膜中SiO₂的含量控制在0.30％以下，这是因为SiO₂的高温稳定性和SiO₂的阻碍作用不利于搪瓷过程中金属离子的扩散和交换，所以在氧化膜中不能含有含量过高的SiO₂。

进一步地，在本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板中具有MnS颗粒和MnO颗粒形成的复合夹杂物。

单纯的硫化锰夹杂物具有较好的塑性，经过轧制后呈细长条状分布，其会影响钢板的横向性能。然而，当同时具有氧化锰和硫化锰的复合夹杂物时，这类复合夹杂物能够改善硫化锰对钢材加工性能的影响。

更进一步地，上述复合夹杂物具有MnS颗粒和MnO颗粒沿钢板的轧制方向间隔设置的夹心结构。

在上述复合夹杂物中的MnS颗粒和MnO颗粒是沿着钢板的轧制方向间隔排布的，也就是说，MnS颗粒和MnO颗粒呈现为类似于三明治结构的分布状态。由于在钢板的冷加工过程中，MnS、MnO和钢的基体之间的变形不协调，因此，在夹杂物和夹杂物之间以及夹杂物和钢的基体之间会产生更多的间隙，而这些间隙即是贮氢陷阱，只有足够多的贮氢陷阱才可以令钢板具有良好的抗鳞爆性能。

更进一步地，上述复合夹杂物为纺锤形。

上述复合夹杂物为纺锤形，即复合夹杂物有长轴和短轴。

此外，本发明还公开了一种用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法，该制造方法能够生产获得不经搪瓷预处理或仅经脱脂处理后便可直接施釉的搪瓷用钢板，该搪瓷用钢板具有良好的表面结构和表面特性。经直接施釉后的此类钢板具备优良的密着性能和搪瓷表面质量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法，其包括步骤：(1)铁水预处理；(2)冶炼和精炼；(3)铸造；(4)热轧。其中，步骤(2)中的冶炼可以实现脱碳、脱磷，并去除其它残余元素和有害气体，而步骤(2)中的精炼则可以进一步地脱去有害气体和残余元素。

进一步地，在上述步骤(4)后还依次包括步骤：(5)酸洗；(6)冷轧；(7)脱脂；(8)退火；(9)平整。酸洗的目的在于除尽钢板表面的氧化铁皮。

另外，在冷轧步骤中还可以通过改变冷轧轧辊辊面的粗糙度来控制钢板表面粗糙度。如果需要将钢板表面粗糙度控制在0.4～3.0μm范围之间的，则需要将冷轧轧制时的轧辊辊面粗糙度设定为至少比上述钢板表面粗糙度高0.5～1.0μm。

退火之前的脱脂是必需的，脱脂后通过控制工艺可以有效地清除钢板表面的残留物，尤其是，还可以有效地防止二氧化硅等在钢板表面的粘着。

退火的目的是实现冷轧后钢板组织的再结晶和晶粒长大，以获得良好的塑性。

进一步地，在本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法中，在上述步骤(3)中采用连铸工艺，其中连铸坯的加热温度为1100～1250℃，加热时间t≥板厚×1min/mm，其中板厚单位为mm。

为了保证钢中的微观组织形成均匀的奥氏体，即充分奥氏体化，在铸造步骤中采取连铸工艺，并将连铸坯的加热温度设定为1100～1250℃，使得连铸坯中聚集的硫化物部分溶解并向周围扩散，在之后的冷却过程中部分溶解的硫化物会依附氧化物为核心重新析出。当然，在该范围内的具体加热时间可以根据钢坯厚度进行调整，一般钢坯越厚，其加热时间就越长，其加热时间需要满足加热时间t≥板厚×1min/mm，其中板厚单位为mm。

进一步地，在本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法中，在上述步骤(4)中，热轧终轧温度为850～930℃，热轧卷取温度为450～750℃。

由于在热轧步骤(4)中，之前在铸造步骤(3)中溶解的硫化物等会以化合物的形式重新析出，并沿着钢板的轧制方向形成间隔设置的夹心结构，因此需要合理地控制热轧步骤中的终轧温度。具体来说，在1100～1250℃的高温下将连铸坯加热足够长的时间，此时就会有部分硫化物溶解并向周围扩散，而在热轧过程中随着温度降低和形变能增加的双重作用下，部分溶解的硫化物会以夹杂物为核心重新析出。鉴于此，需要控制本发明所述的搪瓷用钢板在850～930℃温度范围内完成热轧终轧。对于本发明的技术方案来说，将热轧卷取温度控制在450～750℃范围之间的原因在于：卷取过程实质上是钢卷经受一个长时间缓慢冷却的过程，在此过程中钢中的微观组织(主要是铁素体)会完成晶粒长大，有利于提高钢板的成形性能，同时第二相粒子会在一定程度上完成析出和聚集长大，因此本技术方案限定的卷取温度和钢的微观组织、第二相粒子的控制密切相关。

更进一步地，在本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法中，在上述步骤(6)中，冷轧压下率≥65％。在步骤(6)中将冷轧压下率控制在65％以上，一方面有利于改善钢板的成型性能，另一方面还可以有效地增加夹杂物和夹杂物之间，以及夹杂物与钢的基体之间的空隙，即增加贮氢陷阱。也就是说，冷轧压下率越大则贮氢陷阱越多。若在钢板中具有夹心结构的复合夹杂物(即该复合夹杂物具有MnS颗粒和MnO颗粒，且这两种颗粒沿钢板的轧制方向间隔设置)，那么该复合夹杂物之间以及该复合夹杂物与钢板之间的塑性变形不协调，在冷轧变形过程中更容易形成空穴，即贮氢陷阱。只有足够多的贮氢陷阱才可以使得钢板具有良好的抗鳞爆性能。更进一步优选地，可以将冷轧压下率控制为≥75％。

更进一步地，在本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法中，在上述步骤(8)中，退火温度为650～870℃。将退火温度设定在650～870℃之间，目的是为了保证钢板充分再结晶和晶粒长大，同时，还要防止晶粒异常长大，以保证钢板具有均匀优良的塑性。

更进一步地，在本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法中，在上述步骤(9)中，平整压下量0.8～3％。平整压下量设定在0.8～3％之间，主要目的是消除屈服平台，精整表面。更进一步优选地，可以将平整压下量控制为1～2％。

本发明所述的适用于直接施釉的搪瓷用钢板具备优良的成型性能，其延伸率≥40％；此外还具有较低的时效性能，时效指数≤20MPa，该搪瓷用钢板尤其适合用于制成各种复杂形状的搪瓷产品。

另外，本发明所述的适用于直接施釉的搪瓷用钢板具备良好的表面结构和表面特性，其可以仅经脱脂处理后便可直接施釉，甚至于在不经任何搪瓷预处理的前提下也可以直接施釉，经施釉的钢板具有优良的密着性能和良好的搪瓷表面质量。

此外，本发明所述的适用于直接施釉的搪瓷用钢板具备优异的抗鳞爆性能，其TH₁值(氢渗透值)高(TH₁≥150)。较之于现有技术中的双面搪瓷用钢的TH₁值(TH₁≥100)要来的高。

由于本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板采用了价格较低的合金元素，其合金成本相对低，生产制造成本也相对经济合理。同时，又由于各合金元素和各杂质元素的含量控制合理，因而，本发明所述的搪瓷用钢板的各项综合性能稳定性。

本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法能够生产获得成型性能优良、时效性能低、表面结构和表面特性良好、抗鳞爆性能优异、合金成本低的搪瓷用钢板。经施釉后的搪瓷用钢板具有优良的密着性能和良好的搪瓷表面质量。

此外，该用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法的生产工艺简单易行。

附图说明

图1为本发明实施例A1的钢中的复合夹杂物的形貌图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板及其制造方法做进一步的解释和说明，然而，该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。

按照下述步骤制造实施例A1-A8中的搪瓷用钢板：

1)铁水预处理；

2)冶炼和精炼：通过顶底复吹转炉实现脱碳、脱磷，并去除其它残余元素和有害气体，通过精炼进一步地脱去有害气体和残余元素，添加合金元素，必要时还可以加入氧化铁粉，使钢液的化学成分达到要求，控制实施例A1-A8中的各化学元素的质量百分配比如表1所示；

3)连铸：钢水采用连铸工艺铸成连铸坯，待连铸坯冷却后对表面质量进行人工检查，并对有表面缺陷的钢板进行人工清理，对连铸坯进行加热，加热温度为1100～1250℃，加热时间t≥板厚×1min/mm，其中板厚单位为mm；

4)热轧：控制热轧终轧温度为850～930℃，经过层流冷却至卷取温度后进行卷取，热轧卷取温度为450～750℃，热轧结束后的钢板厚度通常在3.5～7mm范围之间；

5)酸洗：主要采用稀盐酸进行酸洗，也可以采取其它方式进行酸洗，以除尽钢板表面的氧化铁皮；

6)冷轧：控制冷轧压下率需控制在65％以上，并通过改变冷轧轧辊辊面的粗糙度来控制钢板表面粗糙度在0.5～3.0μm范围之间；

7)脱脂：将钢板在碱性溶液中浸泡、电解和刷洗后，温度控制在65～85℃之间，然后经过漂洗和烘干，漂洗能够有效地清除钢板表面的残留物；

8)退火：退火温度为650～870℃，以实现冷轧后钢板组织的再结晶和晶粒长大，从而令钢板获得良好的塑性；

9)平整：平整压下量控制为0.8～3％。

此外，在步骤7)中最好保证充分的刷洗，充分的刷洗可以减少硅、锰等元素在钢板表面的沉积。刷洗过程中可以依靠调整刷洗压力和刷洗速度来达到充分刷洗目的，刷洗压力可以控制在0.10MPa以上，且该刷洗压力是可调的。

需要说明的是，分别以厚度为200mm和厚度为230mm的连铸坯为例，通常针对厚度为200mm的连铸坯，其加热时间需要控制在200～240min或者更长，而通常针对厚度为230mm的连铸坯，其加热时间需要控制在230～260min或者更长。

上述制造方法所涉及各步骤中的具体工艺参数详细参见表2。

表1列出了制成实施例A1-A8的用于直接施釉的搪瓷用钢板中的各化学元素的质量百分比含量。

表1.(％，余量为Fe和除了Si、P和Al之外的其他不可避免的杂质元素)

*注：关系式1)为Mn-1.7×O+3.4×S，关系式2)为2.7×O+4.4×S，且关系式3)为Cu+Ni+Cr+Mo。

表2列出了实施例A1-A8中的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法的工艺参数。

表2.

在室温下，对于实施例A1-A8中的用于直接施釉的搪瓷用钢板均采用横向取样，分别测定R_eL、R_m和A_80mm。根据标准的氢渗透实验方法测得的氢渗透值TH₁来衡量实施例A1-A8中搪瓷用钢板的贮氢能力。采用辉光光谱法来测定搪瓷用钢板表面氧化膜的厚度和二氧化硅的组分。钢板表面粗糙度Ra则是采用常规的粗糙度仪来进行测量。

表3列出了实施例A1-A8中的用于直接施釉的搪瓷用钢板的各项力学性能参数。

表3.

从表3中可以看出，实施例A1-A8中的用于直接施釉的搪瓷用钢板的R_p0.2≥187Mpa，R_m≥295Mpa，延伸率A₈₀≥40％，氢渗透值TH₁均大于155，钢板表面的氧化膜均控制在0.10μm以下，并且氧化膜中SiO₂的组份比例不大于0.30％。实施例A1-A8中的搪瓷用钢板可以用于一次搪瓷，即在不涂油状态下不经处理便可直接施釉，或在涂油状态下经预先脱脂处理后也可直接施釉。同时，经过涂搪和烧成后的钢板经48小时观察后均无鳞爆产生，由此，说明了该用于直接施釉的搪瓷用钢板具备优良的抗鳞爆性能，并且钢板密着等级均为I级，则说明了搪瓷用钢板与瓷釉之间的密着度好，釉面质量优良。

图1显示了实施例A1中的复合夹杂物的形貌。从图1可以看出，在加热温度为1100～1250℃下部分溶解的硫化物，在热轧过程中的温度降低和形变能增加的双重作用下，会以原来的夹杂物为核心重新析出和聚集长大，最终形态为MnS和MnO的复合夹杂物，从图中可以看出该复合夹杂物呈现沿着钢板的轧制方向间隔设置的夹心结构，其中，深色的为以MnO为主的夹杂物颗粒，浅色的为以MnS为主的夹杂物颗粒。

需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，其化学元素质量百分比含量为：

C:0.0005～0.002％；

Mn:0.24～0.50％；

S:0.021～0.035％；

O:0.025～0.055％；

Si：≤0.010％；

P：≤0.015％；

Al：≤0.010％；

N：≤0.003％；

余量为Fe和其他不可避免的杂质；

此外还需满足：0≤Mn-1.7×O+3.4×S≤0.30％；2.7×O+4.4×S≥0.14％。

2.如权利要求1所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，还含有Nb:0.0005～0.010％，V:0.001～0.03％，Ti:0.001～0.03％，B:0.0001～0.002％的至少其中之一。

3.如权利要求1所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，还含有残余的Cu、Cr、Ni和Mo的至少其中之一，其中Cu+Cr+Ni+Mo≤0.20％。

4.如权利要求1所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，其表面粗糙度为0.5～3.0μm，且其表面具有氧化膜。

5.如权利要求4所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，所述氧化膜的厚度≤0.10μm。

6.如权利要求4所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，所述氧化膜的成分包括FeO、Fe₂O₃以及不可避免的少量SiO₂。

7.如权利要求6所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，氧化膜中SiO₂的含量≤0.30％。

8.如权利要求1所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，钢板中具有MnS颗粒和MnO颗粒形成的复合夹杂物。

9.如权利要求8所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，所述复合夹杂物具有MnS颗粒和MnO颗粒沿钢板的轧制方向间隔设置的夹心结构。

10.如权利要求8所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板，其特征在于，所述复合夹杂物为纺锤形。

11.如权利要求1-10所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法，其包括步骤：(1)铁水预处理；(2)冶炼和精炼；(3)铸造；(4)热轧。

12.如权利要求11所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法，其特征在于，在所述步骤(4)后还依次包括步骤：(5)酸洗；(6)冷轧；(7)脱脂；(8)退火；(9)平整。

13.如权利要求11所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法，其特征在于，在所述步骤(3)中采用连铸工艺，其中连铸坯的加热温度为1100～1250℃，加热时间≥板厚×1min/mm，其中板厚单位为mm。

14.如权利要求11所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，热轧终轧温度为850～930℃，热轧卷取温度为450～750℃。

15.如权利要求12所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法，其特征在于，在所述步骤(6)中，冷轧压下率≥65％。

16.如权利要求12所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法，其特征在于，在所述步骤(8)中，退火温度为650～870℃。

17.如权利要求12所述的用于直接施釉的搪瓷用钢板的制造方法，其特征在于，在所述步骤(9)中，平整压下量0.8～3％。