适宜连续退火生产的含硼冷轧搪瓷钢及其制造方法与流程

本发明涉及搪瓷钢及其制造工艺，具体是一种适宜连续退火生产的含硼冷轧搪瓷钢及其制造方法，该钢可应用于薄规格热水器内胆和地铁、隧道的装饰面板。

背景技术：
搪瓷钢综合了钢铁材料所固有的强韧性和易加工性以及陶瓷材料耐腐蚀和易装饰的优点，被广泛地应用于轻工、家电、化工、建筑等行业。在家电和建筑领域，对搪瓷钢的深冲成形性能要求不高，而对强度和抗搪烧变形性要求较高。由于热水器内胆用搪瓷钢和建筑装饰用搪瓷板板面较大，因此要求搪瓷钢具有较高的高温适应性能，即抗高温变形能力和较高的高温搪瓷烧制后强度，要求800℃以上高温搪瓷烧制后产品不变形且强度较高。目前国内相关机构对搪瓷钢的生产和研究大多针对热轧搪瓷钢和超低碳冷轧搪瓷钢开展，添加Nb、V、Ti或RE等合金元素，利用碳氮化物作为弥散的第二相粒子形成“氢陷阱”来保证抗鳞爆性能。超低碳冷轧搪瓷钢通常增加Ti含量，利用Ti的化合物，如TiN、TiS、Ti4C2S2和Ti(C,N)等第二相析出作为氢陷阱以提高钢板的抗鳞爆性能，而对硼微合金化的搪瓷钢应用较少。微量硼元素（10-30ppm）对不管是热轧还是冷轧的低碳钢性能均具有较大提高，其合金成本较低，微量添加即可较大幅度的提高搪瓷钢的抗鳞爆性能和综合力学性能，尤其适宜于高温连续退火工艺生产。为了提高抗鳞爆性能，目前大多数冷轧搪瓷钢的生产采用罩式退火工艺，而放弃了生产效率更高的连续退火，连续退火产品性能稳定性强，更加适应现代化生产。并且，高温连续退火工艺生产的低碳钢比热轧板和罩式退火的冷轧板高温稳定性强。而采用连续退火工艺的冷轧低碳搪瓷钢的生产实践尚比较少。因此，需要一种采用低碳、添加微量硼合金化，适宜于连续退火工艺生产的冷轧搪瓷钢，该种搪瓷钢具有低成本、高性能的特点，尤其具有一定的强度和较强的抗高温变形性，适宜于生产热水器内胆和大幅面建筑装饰搪瓷板。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种低合金成本，应用于热水器内胆和建筑装饰面板的含硼冷轧搪瓷钢。该种冷轧搪瓷钢适宜于连续退火工艺生产；微观组织以等轴铁素体为主，还有少量珠光体和晶粒内弥散分布的渗碳体颗粒；钢板屈服强度200-240MPa，抗拉强度290-340MPa，延伸率38-44%，加工硬化指数n值大于0.20，平均塑性应变比rm值大于1.6，1mm厚钢板氢滞后时间大于50min，搪瓷后不发生鳞爆，搪瓷密着性能达到国家标准的要求。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种适宜连续退火生产的含硼冷轧搪瓷钢，该种搪瓷钢的化学成分质量百分比为：C：0.03-0.05%；Si≤0.02%；Mn：0.20-0.40%；P≤0.020%；S：0.020-0.035%；Als:0.020-0.07%；B:0.0010-0.0020%；N:0.0020-0.0060%；余量为Fe和不可避免的杂质元素。该种搪瓷钢最优的化学成分质量百分比为：C：0.045%，Si≤0.01%，Mn：0.25-0.30%，P≤0.010%，S：0.025%，Als：0.030-0.05%，B：0.0012%，N：0.0030-0.0050%；余量为Fe和不可避免的杂质元素。本发明的另一个发明目的是提供该种搪瓷钢的制造方法，该方法包括：铁水预处理，转炉冶炼，精炼，连铸成板坯，连铸坯加热，热连轧，卷取，酸洗，冷连轧，连续退火，平整，精整；其中，连铸坯加热温度控制在1200-1250℃；终轧温度控制在860-930℃；卷取温度控制在680-740℃；冷轧压下率70-80%；连续退工艺包括加热保温和后续的过时效处理，保温温度830-870℃，等温时间40-120s，过时效处理温度350-450℃，时间180-300s，平整延伸率0.5-1.2%。该方法最优的主要工艺参数为：连铸坯加热温度1200℃；终轧温度控制910℃；卷取温度控制710℃；冷轧压下率80%；连续退火保温温度830℃，等温时间60s，过时效处理温度由450℃缓慢降温到350℃，时间300s；平整延伸率0.8%。本发明中各合金成分及主要工艺参数的作用机理：搪瓷钢在设计上需要综合考虑使用目的、搪瓷企业的生产工艺及制造条件。因此，搪瓷钢在成分设计上应考虑多方面要求，如力学性能、成形性能、抗鳞爆性能、钢板在搪瓷烧制过程中的抗变形能力和搪瓷后的耐压性能等。成分是钢铁材料性能优劣的基础，在生产冷轧搪瓷钢时，对成分的严格控制以及不同成分对性能的作用机理认识至关重要。本发明的C：0.03-0.05%，C是钢中最一般的强化元素，C使强度增加，塑性下降。对于需要冷冲压的钢来说，屈服强度不宜过高，需要一定的延伸率。因此，C含量通常较低，一般小于0.1wt.%，深冲钢的C含量不大于0.04wt.%，超深冲钢的C含量则不大于0.006wt.%。N与C类似，在钢中一般使强度增加，硬度上升，塑性下降并引起时效。如果工艺控制不当，N会和Ti、Al等形成带尖角的夹杂物，这对于钢板的冲压成形是非常不利的。钢中的碳氮化物、珠光体、渗碳体可作为氢陷阱提高抗鳞爆性能。因此，对于该发明的冷轧搪瓷钢来说，为保证必要的抗鳞爆性能、冷成形性和抗高温变形性和搪瓷烧制后强度，C、N的含量要严格控制。本发明的Als：0.020-0.07%，Al在钢中一般作为脱氧剂加入，作用主要是去除吹氧冶炼时溶在钢液中的氧。另外，Al可与N结合，降低N在铁素体内的固溶含量，降低应变时效，提高低温塑性。对不添加Nb、V、Ti等微合金元素的搪瓷钢而言，AlN可作为有效氢陷阱。本发明的S：0.020-0.035%，S通常是钢中的有害元素，但如果...