本发明涉及一种高强度热水器内胆支架用热轧酸洗带钢及其生产方法，属于热轧酸洗带钢生产工艺技术领域。
背景技术
热轧酸洗产品是介于冷轧和热轧之间的中间品，它具有接近冷板的表面质量，同时保持着热轧产品的力学性能，应用范围十分广泛，有着较好的市场前景。与普通热轧板相比，热轧酸洗板去除了表面氧化铁皮，提高了钢材的表面质量，以酸洗板代替冷轧板，可以为企业显著降低成本，目前已经广泛用于压缩机、热水器内胆、支架等零件。
电热水器经过十余年的发展，技术不断进步，电热水器在安全、节能、加热速度、出水量等方面不断改进，市场销售历年持续增长。随着近几年生活水平的提高，人们对用水量的需求越来越大，电热水器的畅销容积已经从2000年左右的40升提升到如今的60升左右，湖南、湖北等则一直是80～100升大容积热水器畅销的省份，未来100升容量电热水器将有更广阔的市场。
随着电热水器容量的增加，除了热水器内胆，其支架也需要进行高强度化，以满足其承重性的要求，采用高强度钢是适应家电行业发展的必然趋势。
经调研，40～80升热水器内胆支架均采用2～4mm的热轧酸洗sphc或冷轧spcc/spcd，该产品满足小容量内胆承重要求。对于100升容量热水器则需要增加产品强度，产品实际屈服强度约为430mpa(基体组织为铁素体+珠光体)，但其存在的问题是整桶烧结过程中材料屈服强度明显下降至330mpa，导致内胆支架在承重试验中易于变形。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种高强度热水器内胆支架用热轧酸洗带钢及其生产方法，解决整桶烧结过程中材料屈服强度明显下降并导致内胆支架在承重试验中易于变形的技术问题。本发明生产的高强度热水器内胆支架用热轧酸洗带钢，基体组织为铁素体+贝氏体，贝氏体含量≥10％，产品屈服强度≥430mpa，经过840℃高温短时烧结后，产品屈服强度≥400mpa。
本发明涉及一种热水器内胆支架用热轧酸洗带钢，化学成分按照重量百分数计(％)为：c0.05～0.15％、si≤0.2％、mn0.6～1.0％、p≤0.02％、s≤0.006％、nb0.01～0.05％、mo0.10～0.50％，其余是fe及不可避免杂质。
另一方面，本发明还涉及一种上述热水器内胆支架用热轧酸洗带钢的生产方法，包括：
(1)将铁水与处理后，经过转炉冶炼、lf精炼获得上述成分的钢水后连铸获得板坯；
(2)将所述板坯进行加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板；
所述热轧板厚度规格变化范围控制在1.6～6mm，轧制速度因厚度变化，控制在5～12m/s，所述精轧终止温度控制为820～880℃；
(3)将所述热轧板采用30～80℃/s快速水冷工艺，卷取温度420～520℃，卷取成热轧卷，并完成酸洗工序。
本发明详细说明
本发明提供一种热水器内胆支架用热轧酸洗带钢，化学成分按照重量百分数计(％)为：c0.05～0.15％、si≤0.2％、mn0.6～1.0％、p≤0.02％、s≤0.006％、nb0.01～0.05％、mo0.10～0.50％，其余是fe及不可避免杂质。
以下是本发明所涉及的主要组分的作用及其限定说明：
碳：本发明中将c元素的含量控制在0.05～0.15％，碳是奥氏体形成元素，碳含量的高低很大程度地决定了钢板的抗拉强度级别，是影响碳当量很重要的指标。
锰：本发明采用0.6～1.0％的mn含量，利用锰推迟珠光体转变，提高钢的淬透性且降低贝氏体转变温度，使钢的组织亚结构细化。
铌：本发明中将nb元素的含量控制在0.01～0.05％。促进铁素体晶粒的细晶强化并形成强化相,提升产品屈服强度和抗拉强度。
硅：本发明将si含量限定在0.2％以下，用来促进铁素体基体中的纯净度，提升产品成形性。
磷：钢中磷一般固溶在铁素体中，有很强的固溶强化作用，用来提高钢的强度，降低钢的韧性，但过高含量的p对焊接性能不利，是有害元素，故应尽量减少磷含量，本发明中p的含量≤0.02％。
硫：本发明中s含量≤0.006％。硫含量和硫化物的形态是影响成形性的主要因素，通过s含量的控制,保证产品的成形性。
钼：本发明中mo含量0.10～0.50％，可强烈阻碍先共析铁素体的析出和长大过程，促进高密度位错亚结构的针状铁素体的形成，提高nb(c、n)在奥氏体中的溶度积，使大量的nb保持在固溶体中，以便(mo，nb)c在低温转变的铁素体中弥散析出，以产生较高的沉淀强化效果，并提高产品的高温强度。
本发明所述热轧酸洗带钢的内部显微组织为铁素体+贝氏体。
进一步地，所述热轧酸洗带钢的内部显微组织中，贝氏体的体积分数≥10％。
进一步地，所述热轧酸洗带屈服强度≥430mpa，经过840℃高温短时烧结后，屈服强度≥400mpa。
在本专利申请中，mo、nb元素的添加促进强化相(mo，nb)c在低温转变的铁素体中弥散析出，以产生较高的沉淀强化效果，并提高产品的高温强度。以上元素综合作用来保证材料的性能满足标准的要求。
本发明还提供一种上述热水器内胆支架用热轧酸洗带钢的生产方法，包括：
(1)将铁水与处理后，经过转炉冶炼、lf精炼获得上述成分的钢水后连铸获得板坯；
(2)将所述板坯进行加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板；
(3)将所述热轧板采用30～80℃/s快速水冷工艺，卷取温度420～520℃，卷取成热轧卷，并完成酸洗工序。
根据本发明所述热轧酸洗带钢的生产方法，在步骤(2)中，所述热轧板厚度规格变化范围控制在1.6～6mm，轧制速度因厚度变化，控制在5～12m/s，所述精轧终止温度控制为820～880℃。
本发明提供的具有高强度热水器内胆支架用热轧酸洗带钢的方法，通过对化学成分的控制及轧制工艺参数的控制，使得成产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，其中贝氏体含量≥10％，带钢屈服强度≥430mpa，经过840℃高温短时烧结后，屈服强度≥400mpa，保证内胆支架在承重试验过程中不发生明显变形。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
实施例1
本发明实施例提供了一种热水器内胆支架用热轧酸洗带钢，厚度规格4mm，化学成分按照重量百分数计(％)为：c0.09％、si0.1％、mn0.8％、p0.015％、s0.005％、nb0.03％、mo0.2％，其余是fe及不可避免杂质。
其生产方法包括：铁水预处理、转炉冶炼、精炼、连铸、热轧、平整和酸洗。其中，精轧终止温度控制为860℃，轧制速度控制在7m/s；采用40℃/s快速水冷工艺，卷取温度450℃，卷取成热轧卷，并完成酸洗工序。酸洗后带钢表面颜色为灰白色，再经过烘干，双面静电喷涂防锈油后卷取、包装后成为成品。
本实施例最终生产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，贝氏体体积25％，屈服强度460mpa，经过840℃高温短时烧结后，屈服强度420mpa，，保证内胆支架在承重试验过程中不发生明显变形。
实施例2
本发明实施例提供了一种热水器内胆支架用热轧酸洗带钢，厚度规格4mm，化学成分按照重量百分数计(％)为：c0.14％、si0.05％、mn0.6％、p0.015％、s0.005％、nb0.02％、mo0.15％，其余是fe及不可避免杂质。
其生产方法包括：铁水预处理、转炉冶炼、精炼、连铸、热轧、平整和酸洗。其中，精轧终止温度控制为870℃，轧制速度控制在7.5m/s；采用40℃/s快速水冷工艺，卷取温度420℃，卷取成热轧卷，并完成酸洗工序。酸洗后带钢表面颜色为灰白色，再经过烘干，双面静电喷涂防锈油后卷取、包装后成为成品。
本实施例最终生产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，贝氏体体积30％，屈服强度480mpa，经过840℃高温短时烧结后，屈服强度430mpa，，保证内胆支架在承重试验过程中不发生明显变形。
实施例3
本发明实施例提供了一种热水器内胆支架用热轧酸洗带钢，厚度规格4mm，化学成分按照重量百分数计(％)为：c0.06％、si0.2％、mn0.9％、p0.012％、s0.003％、nb0.04％、mo0.45％，其余是fe及不可避免杂质。
其生产方法包括：铁水预处理、转炉冶炼、精炼、连铸、热轧、平整和酸洗。其中，精轧终止温度控制为880℃，轧制速度控制在8.5m/s；采用45℃/s快速水冷工艺，卷取温度460℃，卷取成热轧卷，并完成酸洗工序。酸洗后带钢表面颜色为灰白色，再经过烘干，双面静电喷涂防锈油后卷取、包装后成为成品。
本实施例最终生产出来的带钢微观金相组织为铁素体+贝氏体，贝氏体体积20％，屈服强度465mpa，经过840℃高温短时烧结后，屈服强度410mpa，，保证内胆支架在承重试验过程中不发生明显变形。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。