专利名称：荫罩带钢及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色显像管用荫罩带钢及其生产方法。
到目前为止，世界上彩色显像管用荫罩带钢的工业化生产仍然采用二次冷轧及中间脱碳退火的方法，其主要工艺流程如下炼钢→热轧→酸洗和冷轧→脱脂清洗→松卷脱碳退火→第二次冷轧→脱脂清洗→拉矫→精整→荫罩带钢。
这种传统的生产工艺技术是采用超低碳纯铁(不含Ti、Nb)，经热轧、酸洗和第一次冷轧变形后进行脱脂清洗，而后经过漫长而又昂贵的松卷脱碳退火工序，脱碳退火之后再经过第二次冷轧、脱脂清洗及拉矫精整。这种传统的荫罩带钢生产方法由于选用的钢种不含Ti、Nb等强碳化物形成元素，钢中的碳主要以原子态固溶于铁基体中，对最终成品的冲压成行性及磁性性能影响较大，因此必须用中间脱碳退火的方法把最终成品的含碳量控制在约5ppm以下，以确保最终成品的屈服延伸在0.5％以下，屈服强度在120Mpa以下。该方法的主要缺点是生产工艺复杂，生产效率低，生产周期长，能源消耗大，成材率低，生产成本很高而且对环境保护不利。
国际专利申请号W096/13618的专利提供一种用一次冷轧及低温退火的方法生产荫罩带钢。该专利技术采用向含碳量低于0.004％的超低碳铝镇静钢中添0.005～0.03％的Nb及0.02～0.06％的Cr的方法炼钢连铸，连铸坯经过1200～1250℃的均匀化扩展退火，而后再进行热轧，热轧终轧温度900～940℃，热轧卷取温度550～650℃，该热轧板直接进行85～90％的一次冷轧，最后经过640～680℃的连续退火及平整变形，生产出具有较好的成型性和刻蚀性能的荫罩带钢。该方法的主要缺点是由于含碳量偏高使最终荫罩带钢的性能较差，另外单纯添加少量Nb的钢抗时效性能较差，增加Nb的添加量虽能改善其抗时效性能，但同时又对其磁性带来不良的影响。从生产工艺方面来看，单纯添加Nb的钢种在炼钢连铸过程中连铸板坯容易开裂，添加的合金量较多时尤为明显，单纯添加Nb的钢在热轧过程中则对热轧工艺参数特别敏感，热轧工艺参数的微小波动将使材料的组织和性能发生显著的变化。另外，单纯添加Nb的带钢再结晶温度较高，在成品的退火工序必须大幅度提高退火温度，增加能源消耗且使产品容易瓢曲，板形恶化，最后Nb是非常昂贵的元素，其价格远远高于Ti，生产成本高。
本发明的目的在于提供一种荫罩带钢及其生产方法，通过其化学成份的合理设计，从而能采用更成熟的一次冷轧及低温退火的方法生产荫带钢，其性能真正能够满足彩色显像管的要求，而生产工艺得到简化，提高生产率，缩短生产周期和降低生产成本。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案一种荫罩带钢，其特征在于化学成份按重量百分比计为C≤0.002％，Ti0.005～0.05％，Mn0.1～0.4％，Al0～0.08％，Nb0～0.015％，Cr0.001～0.03％，Si≤0.03％，余量为Fe。
化学成份中还含有N≤0.003％，P≤0.012％，S≤0.008％和O≤0.002％。
一种上述荫罩带钢的生产方法，其特征在于生产工艺流程为炼钢→热轧→酸洗和冷连轧或酸轧联线→连续退火和平整→精整→荫罩带钢。
上述生产方法的生产工艺参数为热轧卷取温度对含Nb钢为660～750℃，对超极低碳钢为620～715℃；冷轧变形量为87～93％；整延伸率为0.3～1.3％；最终产品达到厚度精度为±3μm，板形浪高≤2mm，表面粗糙度Ra为0.3～0.6μm，峰值密度PC≤70，夹杂物≤0.02个/m2。
本发明的设计原理如下本发明采用超低碳钢(纯铁)或者在超低碳钢中添加少量的强碳化物形成元素Ti或者Ti和Nb，即IF钢，使其中的碳主要以碳化物的形式存在，大幅度降低钢中的固溶碳含量，从而保证荫罩板成品的冲压成形性；通过对钢化学成分的合理设计、炼钢连铸、热轧、冷轧、退火及平整工艺技术参数甚至包括用户最终退火参数的调整和优化，使荫罩带钢的材质性能，包括其晶粒组织、夹杂物的大小、数量、形态及其分布能满足其使用要求，保证荫罩带钢的板形、尺寸精度、表面质量及表面粗糙度在用户要求的范围内，从而确保其刻蚀性能；通过化学成分、夹杂物、最终成品组织结构及晶粒度的综合控制，实现对荫罩板磁性能的控制。
根据上述设计原理，我们提出了在超低碳钢中添加Ti或者添加Ti和Nb或直接采用超极低碳纯铁为原料，经过严格的铸坯质量控制、热轧温度、热轧板凸度、楔形及局部高点的严格管理，对冷轧变形量、连续退火及平整参数的控制进行荫罩带钢的生产。
荫罩带钢的板形，尤其是通过一次冷轧的方法生产的荫罩带钢其平直度即带钢的浪形和翘曲是关键的质量指标，为了保证荫罩带钢的浪形在2mm以下，悬垂翘曲度在20mm以下，除了在冷连轧过程中要采用现代化的板形自动控制系统(AFC)之外，对后续的连续退火工艺、技术和操作参数要严格控制，特别是平整技术参数要合理设定。
荫罩带钢的表面不允许有任何表面缺陷，对带钢表面粗糙度，包括平均表面粗糙度Ra，峰值密度，即单位长度上的峰值个数(PC或PPI)要求严格。为了保证荫罩带钢的表面粗糙度Ra在0.3～0.6μm，PC值在70以上，必须对平整工作辊表面进行电火花毛化，或其它方式的毛化，同时要严格控制平整的工艺技术和操作参数。
本发明与已有技术相比较，具有显而易见的突出特点和优点本发明所提供的荫罩带钢是一种超极低碳钢其含碳量极低，固溶碳含量在无害的范围，当含碳量达到有害的范围时，则在超低碳钢中添加强碳化物形成元素Ti或者Ti和Nb。另外本发明钢种的其它元素如Mn、N、Al、P、O、Cr、S等含量也较低，保证其磁性能。本发明的生产方法属一次冷轧的工艺方法，而与已有的一次冷轧工艺相比较，省去了板坯均匀化扩散退火工序，而且热轧卷取温度、冷轧变形量等关键性的热轧和冷轧工艺技术参数也有较大的改进，使产品的技术水平和实物质量明显提高，形成了本发明的技术特征。本发明使荫罩带钢这种冷轧板极品也能够在现代化的大型钢铁联合企业进行生产，而以往的荫罩带钢的生产都只适合在专业性极强的专业小厂生产。本发明的荫罩带钢一次冷轧及回复退火生产工艺完全可以在任何一家拥有现代化的炼钢、热轧、冷轧和连续退火设备的钢铁联合企业实施，具有便于产品质量的一贯管理，生产工艺流程简单，生产效率高，周期短，生产成本低等优点。
下面根据发明的荫罩带钢化学成份的不同，通过三个实施例来对本发明作进一步说明。
实施例1采用添加微量Ti的超低碳铝镇静钢，经RH精炼真空脱气处理，并采用了各种控制夹杂物的措施，最后经常规连铸工艺生产连铸钢坯。钢水化学成份见下表1。
表1实施例1的化学成份实绩
*0.039％为总铝量，0.034％为酸溶铝量还包含其它不可避免的杂质元素，余量为Fe。
连铸板坯在热轧前加热到热轧开坯温度，经粗轧、精轧及层流冷却后卷取。经2～3天的室温冷却之后经过CDCM机组(酸洗和冷轧)以及CAPL机组(连续退火和平整)，最后经检查、切边及分卷等精整工序生产出荫罩带钢成品。其主要工艺技术参数见下表2。
表2实施例1的热轧和冷轧工艺参数实绩
本发明荫罩带钢的实物质量技术指标如下表8。
表3实施例1的中间产品和最终产品质量技术指标
实施例2采用添加微量Ti和Nb的超低碳铝镇静钢，经RH精炼真空脱气处理，并采用了各种控制夹杂物的措施，最后经常规连铸工艺生产连铸钢坯。钢水化学成份见下表4。
表4实施例2的化学成份实绩
*O.033％为总Al量，0.041％为酸溶铝量还包含其它不可避免的杂质元素，余量为Fe。
连铸板坯在热轧前加热到热轧开坯温度，经粗轧、精轧及层流冷却后卷取。经2～8天的室温冷却之后经过CDCM机组(酸洗和冷轧)以及CAPL机组(连续退火和平整)，最后经检查、切边及分卷等精整工序生产出荫罩带钢成品。其主要工艺技术参数见下表5。
表5实施例2的热轧和冷轧工艺参数实绩
本发明荫罩带钢的实物质量技术指标如下表6。
表6实施例2的中间产品和最终产品质量技术指标
实施例3采用没有添加任何强碳化物形成元素的超低碳铝镇静钢，经RH精炼真空脱气处理，并采用了各种控制夹杂物的措施，最后经常规连铸工艺生产连铸钢坯。钢水化学成份见下表7。
表7实施例3的化学成份实绩
*0.031％为总铝量，0.029％为酸溶铝量还包含其它不可避免的杂质元素，余量为Fe。
连铸板坯在热轧前加热到热轧开坯温度，经粗轧、精轧及层流冷却后卷取。经2～3天的室温冷却之后经过CDCM机组(酸洗和冷轧)以及CAPL机组(连续退火和平整)，最后经检查、切边及分卷等精整工序生产出荫罩带钢成品。其主要工艺技术参数见下表8。
表8实施例3的热轧和冷轧工艺参数实绩
本发明荫罩带钢的实物质量技术指标如下表9。
表9实施例3的中间产品和最终产品质量技术指标
权利要求
1.一种荫罩带钢，其特征在于化学成份按重量百分比计为C≤0.002％，Ti0.005～0.05，Mn0.1～0.4％，Al0～0.08％，Nb0～0.015％，Cr0.001～0.03％Si≤0.03％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的荫罩带钢，其特征在于按重量百分比计，化学成份中还含有N≤0.003％，P≤0.012％，S≤0.008％和O≤0.002％。
3.一种根据权利要求1所述荫罩带钢的生产方法，其特征在于生产工艺流程为炼钢→热轧→酸洗和冷连轧或酸轧联线→连续退火和平整→精整→荫罩带钢。
4.根据权利要求3所述荫罩带钢的生产方法，其特征在于工艺参数为热轧卷取温度对含Nb钢为660～750℃，对超极低碳钢为620～715℃；冷轧变形量为87～93％；平整延伸率为0.3～1.3％；最终产品达到厚度精度为±3μm，板形浪高≤2mm，表面粗糙度Ra为0.3～0.6μm，峰值密度PC≤70，夹杂物≤0.02个/m2。
全文摘要
本发明涉及一种彩色显像管用荫罩带钢及其生产方法。本钢的化学成份按重量百分比计为:C≤0.002%,Ti0.005～0.05%,Mn0.1～0.4%,A10～0.08%,Nb0～0.015%,Cr0.001～0.03%,Si≤0.03%,余量为Fe。本钢的生产工艺流程为:炼钢→热轧→酸洗和冷连轧或酸轧联线→连续退火和平整→精整→荫罩带钢。本钢性能真正能够满足彩色显像管的要求,而生产工艺得到简化,提高生产率,缩短生产周期和降低生产成本。
文档编号C21D8/04GK1330165SQ0111310
公开日2002年1月9日 申请日期2001年6月26日 优先权日2001年6月26日
发明者李俊, 陈守群, 姚林龙, 沈文金, 林秀贞, 金仁忠, 唐海波, 罗文钦, 彭俊, 厉以沪 申请人:宝山钢铁股份有限公司