本发明属于冶金工艺领域，特别涉及一种具有优异抗鳞爆性能的热轧搪瓷钢的生产方法。
背景技术：
：鳞爆是搪瓷制品的致命缺陷，极大危害搪瓷制品的质量。搪瓷鳞爆是由于溶入钢板中的氢引起的。搪瓷制品在生产过程中经历了两次吸氢的过程，一是在酸洗过程中、二是在搪烧过程中。酸洗时首先是氧化铁皮与酸反应，之后酸主要与金属发生化学反应产生氢，一部分氢逸出，一部分氢以原子形式溶于钢板中。在随后的高温搪烧时，瓷浆内的结晶水及加热炉气中的水蒸气与钢板表面铁和碳发生反应，生成氢原子，以原子和分子的形式溶解于铁。随着钢板冷却,固态铁中氢的溶解度急骤下降(20℃时氢在钢中溶解度仅是900℃时的千分之一)，于是氢原子逸出，在钢表面受到瓷釉层阻隔,以分子状态聚集在钢板与搪瓷界面。当氢原子不断逸出、氢气压力增大至超过搪瓷层的强度极限而发生搪瓷层的破损。这种破损一般呈坑点形态，形如鳞片，称为鳞爆。由于产生鳞爆的氢主要是在酸洗和搪烧过程中进入钢板的，因此除了改进制品的搪瓷工艺外，还应提高钢板本身的抗鳞爆性能。一般认为1mm厚度钢板的氢渗透时间＞7～8min时，就不会发生鳞爆。另外随着现代工业技术的发展，为提高产品质量，降低制造成本，搪瓷产品用钢以热轧代替冷轧已成为一种趋势。在国内外相关研究文献中，针对解决搪瓷钢鳞爆问题有了一些成果。如专利公告号CN101535517A公开了耐鳞爆性显著优良的搪瓷用钢板及其制造方法，其重量百分比为C0.003～0.010％、Si0.001～0.100％、Mn0.03～1.30％、P≤0.035％、S≤0.08％、Nb0.055～0.250％、O0.005～0.085％，Al0.0002～0.010％、N0.0055％以下，B0.0003～0.0030％、V0.003～0.15％、Ni0.0001～0.05％、Ti0.0001～0.05％、还含有Ta、W、Mo、La、Ce、Ca、Mg中的1种以上，以及As、Se、Sn、Sb中的1种以上。申请号2010101793125介绍了一种以超低碳为基础、添加适量合金元素、具有优良成形性能和抗鳞爆性能的冷轧搪瓷钢板及其制造方法，其化学成分百分比为：C≤0.05％、Si≤0.10％、Mn≤0.50％、P≤0.035％、S≤0.035％、Al0.031～0.10％、N≤0.015％、O≥0.001％、B0.0003～0.020％、Cu0.01～0.50％，还含有Nb0.01～0.10％、V0.01～0.10％、Ti0.01～0.15％的一种或两种以上，以及Cr0.01～0.10％、Ni0.01～0.10％、Mo0.01～0.10％中的一种或两种以上。上述方法制造的搪瓷钢均具有良好的抗鳞爆性能，但必须通过在钢中添加Nb、B、V、Ni、Ti、Cr等合金元素，有的还需要精确控制C、S、N、Ti元素的含量和比例，这无疑会增加冶炼成本和加大生产控制难度。公告号CN103484757A公开了一种无鳞爆现象、生产难度低、成本低廉的具有抗鳞爆性能的搪瓷钢及其制造方法，其重量百分比为C0.0020～0.0050％、Mn0.30～0.50％、Si0.0050～0.010％、P0.01～0.015％、S0.011～0.020％、Als0～0.010％、O0.011～0.020％。由于采用的是超低碳钢，增加了冶炼难度；而且采用冷轧、退火工艺，加大了工序成本，生产周期长。技术实现要素：本发明提供一种热轧搪瓷钢的生产方法，旨在降低生产成本，缩短生产周期，以热轧方法生产出具有优异的抗鳞爆性能，且易涂搪瓷、易成型和焊接的搪瓷钢板。为此，本发明所采取的技术解决方案是：一种具有优异抗鳞爆性能的热轧搪瓷钢生产方法，其化学成分wt％为：C0.008～0.04％、Si≤0.10％、Mn0.60～1.20％、Ti0.01～0.048％、P≤0.015％、S0.010～0.045％、N0.003～0.009％、Als0.005～0.050％、Cr0.05～0.25％，Ti/C为1.0～1.5，其余为铁及不可避免的杂质。连铸坯加热温度为1180～1250℃，均热出炉后经高压水除鳞，粗轧开坯；精轧开轧温度1100～980℃，终轧温度950～880℃，轧后层流冷却；卷取温度650～730℃；钢卷自然冷却后进行平整，平整延伸率为0.6～1.5％；平整后钢板进行拉伸矫直，延伸率控制在0.8～1.7％，矫直后酸洗。C是促进Ti粒子析出的元素，如果含量太低,不利于作为氢陷阱的TiCx粒子的沉淀。如果含量偏高，在同等Ti含量的前提下，会降低析出相的捕氢活性，对搪瓷性能不利；同时涂搪过程中C含量偏高时也会形成CO气泡，造成搪瓷针孔缺陷，损害搪瓷表面质量。因此本发明C含量选择在0.008～0.04％。Si元素在搪烧过程中会先行生成氧化物膜，阻碍钢板与瓷釉间密着层的生成。Si含量超过0.10％时影响搪瓷密着性能，因此本发明钢限制Si≤0.10％。Mn做为脱氧元素能够降低钢液中的氧，同时形成MnO夹杂物可以做为储氢的陷阱，对提高钢板的抗鳞爆性能有力。但过高的Mn含量会显著降低钢的塑性，对钢板加工使用不利；当Mn含量超过1.2％以上时，钢的Ac3温度降低幅度较大，搪烧时因钢板奥氏体化而导致零件变形过大，所以控制Mn的含量范围为0.60～1.2％。Ti是作为氢陷阱的析出粒子的重要形成元素。其含量应为C的1.0～1.5倍。在这个前提下，为保证形成的氢陷阱的必要表面积，Ti含量应高于0.008％。因此在保证Ti/C比在1.0～1.5之间的前提下，确定其含量在0.01～0.048％。Ti/C比是保证搪瓷性能的重要指标。Ti/C≥1.0，使钢板的微观结构中出现大量具有化学活性的Ti的碳化物、Ti的碳氮化物等析出粒子，可以提供足够的储氢陷阱，抑制钢板搪烧后发生鳞爆。Ti含量过高会导致连铸时铸坯质量问题。因此Ti/C比的控制范围限定在1.0～1.5。传统钢板中S和N是有害元素，因此要控制的尽量低。但在搪瓷钢中，适量的S和N与Ti形成的第二相粒子，做为储氢的陷阱，抑制钢板搪烧后发生鳞爆，因此可适当放宽S和N的含量范围。但如果S和N的含量过高，钢中会形成粗大的TiS和TiN粒子，严重损害钢的塑性，同时粗大的TiS和TiN粒子也不能发挥其对提高抗鳞爆性能的作用。因此本发明钢中S含量的上限控制在0.045％、N含量的上限控制在0.009％。如果S和N的含量控制的太低，也不能充分发挥其对提高抗鳞爆性能的作用，因此本发明钢中S和N的下限分别控制在0.01％和0.003％。P对搪瓷性能没有不利影响。但如果其含量过高，会降低钢的焊接性能。因此本发明钢控制其含量上限为0.015％。Als是脱氧产物，为使钢洁净，应进行Al脱氧，Als在0.005～0.050％时，可足以保证钢的洁净度，Als超过0.050％使钢的成本增加。因此控制其含量在0.005％～0.050％之间。Cr是可以改善轧后钢板的表面状态的元素。用其可以调整钢板表面的粗糙程度，提高瓷釉附着性。由于Cr低于0.05％时,改善钢板表面粗糙度的程度不明显,达到0.25％时,其作用已经饱和。且高于0.25％时也使钢板的生产成本增加。本发明钢中控制其含量在0.05～0.25％。为使作为氢陷阱的析出相的表面积最大化，要尽量使铸坯中的Ti析出粒子回溶到钢中。在1180℃时，铸坯中Ti析出粒子已经大部分回溶。在1250℃时，钢中的Ti析出粒子回溶程度已经接近饱和，且加热温度超过1250℃后，对加热设备的损害增大，钢的烧损也增加，因此确定铸坯加热温度为1180℃～1250℃。精轧温度高于1100℃，铁素体晶粒易粗大化，晶界面积相对减少，由于晶界也是一种有效的储氢陷阱，粗大的铁素体晶粒对抗鳞爆性能不利。精轧温度低于980℃时，增加轧机负荷，容易导致事故。因此确定精轧开轧温度在980～1100℃。终轧温度过低会诱导先析出，使析出不均匀和析出粒子粗大化，粗大的粒子对抗鳞爆性能不利。在轧后快速冷却的条件下，在880℃以上终轧，这种粗大化的程度还不显著。而在950℃终轧，诱导先析出TiC粒子的数量已经很少，因此确定终轧温度范围为880～950℃。对于本发明搪瓷钢来说，卷取温度低于650℃时，作为储氢陷阱的钛的析出粒子的析出被抑制，储氢陷阱总量不足，不足以抑制鳞爆的发生。而卷取温度高于730℃，铁素体晶粒会出现粗大化，铁素体晶界面积相对减少，储氢陷阱的总量不足。因此控制卷取温度的范围为650～730℃。酸洗前的平整，平整压下产生的塑变减轻了带钢宽度方向上的塑变不均，可消除横折缺陷，因此设定平整延伸率为0.6～1.5％。钢板拉伸矫直后酸洗，拉伸矫直有利于钢板破鳞和改善板形，为酸洗提供良好条件，因此设定拉矫延伸率为0.8～1.7％。本发明的有益效果为：1、本发明搪瓷钢具有优良的抗鳞爆性能，且性能稳定，适应性广，为家电等行业提供了一种抗鳞爆性能优异的钢板材料。2、本发明以热轧替代冷轧方式生产搪瓷钢，可减少生产工序，降低制造成本，缩短生产周期。3、本发明搪瓷钢板，易涂搪瓷、易成型、易焊接，可完全满足搪瓷制品用钢的需求。具体实施方式本发明热轧搪瓷钢实施例与对比例化学成分wt％见表1。表1实施例与对比例化学成分wt％表实施例CSiMnPSNTiCrALsTi/C10.0350.090.80.0120.0220.0090.0390.180.0301.120.0280.0551.00.0150.0400.0040.0280.200.0351.030.010.0780.90.0090.0250.0070.0130.0550.0251.340.0150.101.10.0100.0100.0080.0200.100.0091.3550.0080.101.20.0110.0330.0060.0110.250.0151.460.0350.090.80.0110.0450.0070.0440.0850.0161.2570.040.100.60.0100.0200.0030.0480.050.0501.580.0320.080.90.0130.0320.0070.0450.180.0351.490.0250.090.750.0100.0150.0050.0320.160.0051.28100.0380.070.880.0080.0350.0040.0450.200.0251.45对比例10.040.101.20.0150.0150.0080.0080.230.0250.2对比例20.0380.111.10.0130.0250.0090.0150.200.0300.4本发明搪瓷钢实施例生产工艺参数见表2.表2实施例生产工艺参数表本发明搪瓷钢实施例与对比例实物性能见表3。表3实施例与对比例实物性能表表3中鳞爆测试是钢板经涂搪瓷后放置一个月，用100倍显微镜观察的结果。当前第1页1 2 3