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1、(10)申请公布号 CN 103849816 A (43)申请公布日 2014.06.11 CN 103849816 A (21)申请号 201210512088.6 (22)申请日 2012.12.04 C22C 38/24(2006.01) C22C 33/04(2006.01) C21D 8/02(2006.01) (71)申请人 上海梅山钢铁股份有限公司 地址 210039 江苏省南京市雨花台区中华门 外新建 (72)发明人 穆海玲 孙祖春 何宜柱 韩乃川 周丽萍 (74)专利代理机构 上海浦东良风专利代理有限 责任公司 31113 代理人 张劲风 (54) 发明名称 适用于花篮桶用抗。
2、起楞软质镀锡板及其制造 方法 (57) 摘要 适用于花篮桶用抗起楞软质镀锡板及其制 造方法， 主要解决现有镀锡板用于花篮桶时容易 起楞的技术问题。该镀锡板各种成分的质量百 分 比 为 ： C ： 0.0150.035%， Si ： 0.020.05%， Mn ： 0.090.21%， P ： 0.0050.02%， S ： 0.005 0.015%， Alt ： 0.02-0.06% ； Cr ： 0.050.1%， V ： 0.020.05%， N ： 0.0020.004%， 余量为 Fe 和其 他不可避免的杂质构成。本发明在保证钢的力学 特性的前提下， 显著提高了铝镇静钢的耐时效性 能。。
3、 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103849816 A CN 103849816 A 1/1 页 2 1. 适用于花篮桶用抗起楞软质镀锡板， 其特征在于组成成分的质量百分比为 ： C ： 0.015-0.035%， Si ： 0.02-0.05%， Mn ： 0.09-0.21%， P ： 0.005-0.02%， S ： 0.005-0.015%， Alt ： 0.02-0.06% ； Cr ： 0.05-0.1%， V ： 。
4、0.02-0.05%， N ： 0.002-0.004%， 余量为 Fe 和其他不可 避免的杂质构成。 2.根据权利要求1所述的适用于花篮桶用抗起楞软质镀锡板， 其特征在于, 组成成分 的质量百分比中 ： C ： 0.020-0.035%， Mn ： 0.15-0.21%， Alt ： 0.02-0.06%， Cr ： 0.05-0.08%， V ： 0.02 0.04%， N ： 0.0025-0.0035%。 3. 一种制造权利要求 1 所述适用于花篮桶用耐时效软质镀锡板的方法， 其特征在于主 要包括炼钢、 热轧、 酸轧、 连退、 平整、 镀锡步骤， 炼钢控制 ： 获得镀锡板成分的质量百分。
5、比为 C ： 0.015-0.035%， Si ： 0.02-0.05%， Mn ： 0.09-0.21%， P ： 0.005-0.02%， S ： 0.005-0.015%， Alt ： 0.02-0.06% ； Cr ： 0.05-0.1%， V ： 0.02-0.05%， N ： 0.002-0.004%， 余量为 Fe 和其他不可避免的杂质构成 ； 热轧控制 ： 板坯加热温度控制在 1150-1200 ； 终轧温度控制在 880-910 ； 卷取温度 为 680-720 ； 酸轧控制 ： 将得到的热卷经过酸洗后以 70-90% 以上的压下率进行冷轧工序生产 ； 连退控制 ： 轧硬卷在。
6、无时效处理设备的连续退火炉中， 用 700-735进行再结晶退火 ； 平整控制 ： 接着进行延伸率 1-2% 的平整生产。 4. 根据权利要求 3 所述的适用于花篮桶用抗起楞软质镀锡板的制造方法， 其特征在 于， 压下率为 85-89%， 再结晶退火温度为 700-720， 延伸率 1.5-2%。 权 利 要 求 书 CN 103849816 A 2 1/5 页 3 适用于花篮桶用抗起楞软质镀锡板及其制造方法 技术领域 0001 本发明涉及花篮桶用软质镀锡板及其制造方法， 特别是涉及要求具有一定抗起楞 性能的用于生产花篮桶的软质镀锡板及其制造方法， 属于金属材料技术领域。 背景技术 0002 。
7、花篮桶是一种形状较特殊的容器， 广泛应用于化工行业盛装油漆、 涂料等流体物 质。 通常， 在将镀锡板加工成花篮桶之前， 需要进行涂布、 印刷等处理， 其中涂布时钢板需经 过 200以上的温度进行多次烘烤， 这时， 如果钢板中存在较多的固溶原子， 钢板会因为固 溶原子的作用而产生时效， 在后续的对钢板进行扩径变形 （变形量一般在10%左右） 时， 会因 为拉伸滑移产生滑移线而导致外观起楞现象， 甚至还会因为延伸率降低导致扩口、 卷边等 工序开裂。 0003 根据文献资料介绍， 能够生产满足花篮桶使用要求的材料的方法中。其中最具代 表性的是运用超低碳钢技术， 通过添加 Ti 或 Nb 来固定钢中的。
8、碳、 氮化合物。虽然超低碳钢 板时效性能很好， 但是超低碳钢要求炼钢工序控制C含量在50PPM以下， 与低碳铝镇静钢相 比， 其制造成本和各工序的工艺窗口均处于劣势， 如浇铸过程的增碳、 较高的热轧终轧温度 带来的过程控制与表面等问题， 且超低碳钢板的焊接性能也不及低碳铝镇静钢， 花篮桶生 产中时常出现焊接开裂的问题。 0004 另一种方法， 如专利号 CN97122578.8 中， 以低碳铝镇静钢为原料， 成分中添加 Ti、 B、 Cr 等合金元素， 连铸坯冷却到 1400 1100之间时， 平均冷却温度控制在 10 100/分钟， 热轧加热温度保持在1100以下、 精轧在850以下， 连退。
9、再结晶退火后的冷 却过程中在 500 300内滞留 5 120 秒， 所生产出的钢板。该方法中的一些特定工艺在 大生产中较难实现， 如 1100以下加热和 850以下精轧等在大多数热轧生产线均较难或 无法实现。 0005 其他的解决方法， 还有如采用低碳铝镇静钢材质， 用具有过时效处理设备的连续 退火炉生产的钢板。 但在近年建设的连续退火设备中， 其中大部分未上过时效处理设备， 在 这样的连续退火设备上生产低碳铝镇静钢， 要制造具有 AI 值 40MPa 以下特性的钢板， 人们 认为是不可能的。 发明内容 0006 本发明的目的在于 ： 在现有技术基础上， 提出一种可制造性强的适用于花篮桶用 。
10、耐时效软质镀锡板及其制造方法。主要解决现有镀锡板用于花篮桶时容易起楞的技术问 题。 0007 研究表明， 如果镀锡板存在屈服点和屈服延伸现象， 就会造成镀锡板的不连续屈 服， 致使变形不均匀， 从而导致滑移线和起棱缺陷的产生。这种现象的产生是由于碳、 氮原 子和位错的交互作用形成的柯氏气团以及位错增殖这两个因素共同作用的结果， 因此， 在 对镀锡板抗时效性进行控制时， 应充分考虑钢种固溶的碳、 氮原子含量和晶粒尺寸等方面 说 明 书 CN 103849816 A 3 2/5 页 4 的影响。 因此， 在理论上， 充分处理了钢中固溶的碳、 氮原子后， 就能得到具有耐时效性能的 镀锡板。 0008。
11、 为了达到以上目的， 本发明的发明人运用成分和工艺的组合效应， 经过反复试验 摸索， 获得了一种可制造性强的适用于花篮桶用耐时效软质镀锡板的制造方法。 0009 本发明的设计思路如下 ： 1） 成分设计中， 在选择合理的、 可制造性强的 C、 N 元素含量的前提下， 添加一定量的 Al， 用以形成氮化物， 添加一定量的 Cr 和 V， 用以形成碳化物， 以此来减少 C、 N 原子在镀锡 板中的固溶量。 0010 2） 采用常规工艺完成热轧终轧后， 采用 680-720的高温卷取工艺， 以促进碳、 氮 化合物的析出。 0011 3） 使用连续退火设备进行再结晶退火处理， 选择 700-735的高。
12、温退火， 最好使用 倾斜时效的方式， 时间在 50s 以上， 促进碳化物和氮化物的充分析出， 降低钢板中固溶碳、 氮的含量。 0012 4） 使用平整技术， 对钢板进行延伸率 1-2% 的平整， 以提高镀锡板的耐时效性能。 0013 本发明技术方案 ： 一种适用于花篮桶用耐时效软质镀锡板， 其成分的质量百分比 为 ： C ： 0.015-0.035%， Si ： 0.02-0.05%， Mn ： 0.09-0.21%， P ： 0.005-0.02%， S ： 0.005-0.015%， Alt ： 0.02-0.06% ； Cr ： 0.05-0.1%， V ： 0.02-0.05%， N 。
13、： 0.002-0.004%， 余量为 Fe 和其他不可 避免的杂质构成。 0014 以下是对本发明中限定钢成分的理由进行说明。 0015 C ： 若要将 C 含量降低到 0.015% 以下， 炼钢工序的成本和制造难度均会限制提高。 C含量超过0.035%容易产生连铸坯角裂等质量缺陷， 且从调质度角度出发， C含量也不易过 高。C 含量范围是 0.015% 0.035%， 优选范围 0.020-0.035%。 0016 Si ： Si 含量超过 0.05% 时， 影响材料的涂镀性能， 镀锡板必须经过镀锡工序， 因此 对 Si 含量有要求。Si 含量范围控制在 0.02% 0.05%。 0017。
14、 Mn ： S 元素会引起材料的热脆性， 添加一定量的 Mn， 可以形成 MnS， 从而解决 S 的热 脆性问题。另 Mn 也是一种强化元素， 结合调制度的要求， 限定 Mn 范围为 0.09 0.21%。优 选范围是 0.15 0.21%。 0018 P ： 本发明中， P、 S 元素为杂质元素， 其含量越低越好， 考虑炼钢控制能力和成本因 素， 限度控制范围在 0.005% 0.020%， 优选范围是 0.006 0.015%。 0019 Alt ： 本发明中， Al 主要有两个作用， 其一是作为低碳铝镇静钢的脱氧剂， 为保证 脱氧效果， Alt 含量不小于 0.02% ； 其二， 用于固。
15、 N， 为了提高材料的耐时效性能， 必须含有足 够量的 Al， 以便与钢中的 N 生产 AlN， 但 Alt 含量过高， 易在浇铸过程中水口堵塞问题， 并容 易形成 Al2O3非金属夹杂物。故 Alt 含量控制在 0.02-0.06%， 优选范围是 0.03 0.06%。 0020 Cr ： 本发明中， Cr 作为重要的碳化物形成元素， 用于固定钢中的 C 元素， 以提高材 料的抗时效性能， 但 Cr 作为一种合金元素， 随着含量的增加会导致成本增加， 且含量过高 时， 钢的强度会明显升高， 因此限定 Cr 含量 0.05 0.1%。优选范围 0.05 0.08%。 0021 V: 本发明中，。
16、 V 作为和 Cr 类似的效果， 用户固定钢中的 C、 N 元素， 此外 V 形成的 碳、 氮化合物对钢的韧性有利， 同时， 其含量过高时， 钢的强度会明显升高， 限定其范围为 0.02 0.05%。优选范围 0.02 0.04%。 说 明 书 CN 103849816 A 4 3/5 页 5 0022 N ： N 也是引起材料时效的主要因素， 在本发明中属于尽量降低的元素， 但 N 含量 越低， 炼钢控制难度越大， 综合考虑， 限定 N 含量 0.002% 0.005%。优选范围 0.0025% 0.0035%。 0023 一种适用于花篮桶用耐时效软质镀锡板的制造方法， 主要包括炼钢、 热轧。
17、、 酸轧、 连退、 平整、 镀锡步骤， （A）炼钢控制 ： 获得镀锡板成分的质量百分比为 C ： 0.015-0.035%， Si ： 0.02-0.05%， Mn ： 0.09-0.21%， P ： 0.005-0.02%， S ： 0.005-0.015%， Alt ： 0.02-0.06% ； Cr ： 0.05-0.1%， V ： 0.02-0.05%， N ： 0.002-0.004%， 余量为 Fe 和其他不可避免的杂质构成。 0024 （B） 热轧控制 ： 板坯加热保持在 1150以上的温度， 优选控制在 1150-1200 ； 在 880以上完成终轧， 终轧温度控制稳定保持在 。
18、Ar3相变点以上， 优选 880-910 ； 在 680 以上完成卷取， 优选卷取温度为 680-720。 0025 （C） 酸轧控制 ： 将得到的热卷经过酸洗后以 70-90% 以上的压下率进行冷轧工序生 产 ； 优选的压下率为 85-89%。 0026 （D） 连退平整控制 ： 轧硬卷在无时效处理设备的连续退火炉中， 用 700以上的温 度进行再结晶退火， 通常为 700-735， 优选控制在 700-720。 0027 （E） 接着进行延伸率 1-2% 的平整生产， 优选的延伸率 1.5-2%。 0028 （F） 连退板通过镀锡、 软熔和钝化后， 得到耐时效软质镀锡板。 0029 对各工。
19、序生产控制情况， 可参照如下 ： 热轧工序的板坯加热工艺无特定要求， 可采用常规的 1150以上的温度， 也可以采用 更低的加热温度， 温度选择以适用现场生产需要为主要原则。 精轧段的终轧温度设在Ar3相 变点以上即可， 一般应在 850以上。卷取段采用高温卷取工艺， 一般可控制 700左右， 以 利于碳、 氮化合物的析出。 0030 冷轧工序无特别限制， 为提高材料的加工成型性能， 冷轧总变形率最好在 70% 以 上。 0031 连续退火工序采用高温再结晶退火， 退火温度一般不小于 700， 在无时效处理设 备的连退产线上， 最好采用倾斜时效的方法， 时间在 50s 以上。退火的镀锡基板最好。
20、能进行 延伸率不小于 1% 的平整， 以消除屈服平台。 0032 镀锡工序无特别限制， 基板通过镀锡、 软熔和钝化后， 得到耐时效软质镀锡板。 0033 本发明的有益效果 ： 按照本发明制造的软质镀锡板， 其加工成型性能良好， 耐时效 性能明显好于常规低碳铝镇静钢。 同时， 该软质镀锡板采用传统的工艺流程， 各工序的工艺 均在常规设备的能力之内， 工艺的实现性和可制造性均较强。 此外， 由于将低碳铝镇静钢作 为材料， 其焊接性能要好于超低碳钢， 工序生产成本低， 特别是连退工序可操作性强， 易于 高速化生产， 对设备的要求低等。 总之， 本发明制造的软质镀锡板， 工序可制造性强， 加工成 型性。
21、能良好， 具有一定的耐时效性能， 能满足花篮桶的生产和使用要求。 附图说明 0034 图 1 为本发明实施例 1 的 500 倍金相组织图。 0035 图 2 为本发明实施例 2 的 500 倍金相组织图。 说 明 书 CN 103849816 A 5 4/5 页 6 具体实施方式 0036 下面结合实施例对本发明做进一步说明。 0037 实施例 1 ： 本实施例的适用于花篮桶用软质镀锡板用钢 （代号 MR T-1.5CA） 各种成分的质量百分 比见表 1 的 NO.1， 采用传统的钢铁产品生产制造长流程 ： 高炉炼铁、 铁水预脱硫、 转炉顶底 复合吹炼、 Ar 站、 RH 炉精炼、 连铸、 。
22、无缺陷连铸板坯、 检验、 加热、 粗轧、 精轧、 冷却、 卷取、 热 轧卷、 酸洗、 冷轧、 连续退火、 平整、 镀锡、 软熔、 钝化成品镀锡卷。 0038 铁水预脱硫将 S 元素控制到 0.010% 以下 ； 转炉顶底复合吹炼将 C、 Si、 Mn、 S、 P 进 行成分调整， 经 Ar 站、 RH 炉精炼进行成分微调到控制要求， 并保证钢水的纯净度 ； 连铸全程 吹Ar保护浇铸， 浇铸成无缺陷连铸板坯， 板坯厚度为210mm左右， 中包成分见表1中的NO.1 栏。 0039 经加热炉将板坯加热至 1180， 在连续热连轧轧机组上轧制 ； 终轧温度在 880 左右， 并使其稳定保持在 Ar3。
23、相变点以上 ； 热轧结束后， 采用控制冷喷水量的方式冷却热轧 钢板， 再在 700左右进行卷取， 热卷厚度在 2.6mm 左右。 0040 热卷经过酸洗之后， 以 86% 左右的压下率进行冷轧， 得到板厚 0.35mm 左右的轧硬 卷。 在轧硬卷在无时效处理设备的连续退火炉中用均热温度720左右、 均热时间90s左右 的条件进行退火 ； 钢板退火后使用倾斜时效的方法， 以 35 /s 左右的冷却速度到 400左 右， 然后用100s左右的时间缓慢冷却到300以下。 再对上述钢板按1.8%的压下率进行平 整生产， 得到厚度 0.35mm 左右的镀锡基板。最后在电镀锡生产线上， 将上述镀锡基板通过。
24、 电镀、 软熔、 钝化等工艺， 加工成成品厚度为 0.35mm 的电镀锡卷。 0041 对上述镀锡卷取样进行力学性能和时效性能测试， 产品的力学性能见表 2 中的 NO.1 栏， 屈服强度 225MPa， 抗拉强度 345MPa， 延伸率 43%。时效性能测试结果见表 3 中的 NO.1 栏， AI 值为 29， 其结果是在预变形 8% 后解除载荷， 测试在 100% 的温度下经过 1 小时 时效后的应力增加量得到的。通常情况下， 将时效指数 AI 在 40 以下的定为耐时效性能良 好的钢板， 普通低碳铝镇静钢的时效指数AI在6090左右， 本实施例的时效指数AI为29 左右， 达到耐时效的标。
25、准， 与普通低碳铝镇静钢相比， 耐时效的能力显著。 0042 表 1 组分配比 （组分为） 序号 C%Si%Mn%P%S%Alt%Cr%V%N% NO.1 0.021 0.008 0.193 0.008 0.008 0.045 0.064 0.021 0.0015 NO.2 0.031 0.011 0.204 0.007 0.009 0.058 0.077 0.035 0.0021 NO.3 0.028 0.031 0.175 0.012 0.010 0.037 0.079 0.043 0.0027 NO.4 0.023 0.026 0.151 0.013 0.012 0.025 0.056 。
26、0.050.038 表 2 力学性能 性能指标HR30TRt0.5/MPaRm/MPaA/%n10-20r16 NO.149.5225345430.1921.38 NO.247.923036038.5 0.1861.24 NO.35326036536.5 0.1951.39 NO.451.5245350390.1821.42 表 3 MR T-1.5CA 镀锡板取样的时效指数 性能指标应变 8% 的强度 /MPaRp0.2/MPa抗拉强度 /%A/%AI NO.135238140025.3 29 NO.235538340524.0 28 NO.33703904202330 说 明 书 CN 1。
27、03849816 A 6 5/5 页 7 NO.436538543023.5 32 实施例 :2 ： 实施例 2 的工艺流程同实施例 1， 其成分见表 1 中的 NO.2 栏。板坯经加热炉将板坯加 热至 1150， 在连续热连轧轧机组上轧制 ； 终轧温度在 880左右， 并使其稳定保持在 Ar3 相变点以上 ； 热轧结束后， 采用控制冷喷水量的方式冷却热轧钢板， 再在 720左右进行卷 取， 热卷厚度在 2.8mm 左右。 0043 热卷经过酸洗之后， 以 85% 左右的压下率进行冷轧， 得到板厚 0.39mm 左右的轧硬 卷。 在轧硬卷在无时效处理设备的连续退火炉中用均热温度720左右、 均。
28、热时间78s左右 的条件进行退火 ； 钢板退火后使用倾斜时效的方法， 以 35 /s 左右的冷却速度到 400左 右， 然后用100s左右的时间缓慢冷却到300以下。 再对上述钢板按1.8%的压下率进行平 整生产， 得到厚度 0.39mm 左右的镀锡基板。最后在电镀锡生产线上， 将上述镀锡基板通过 电镀、 软熔、 钝化等工艺， 加工成成品厚度为 0.39mm 的电镀锡卷。 0044 上述镀锡板样品的力学性能见表 2 中的 NO.2 栏， 时效指标见表 3 中的 NO. 栏， 其 时效指数 AI 为 28， 表明上述镀锡板样品为耐时效性能良好的产品。 0045 实施例 3 ： 实施例 3 的工艺。
29、流程同实施例 1， 其成分见表 1 中的 NO.3 栏。板坯经加热炉将板坯加 热至 1200， 在连续热连轧轧机组上轧制 ； 终轧温度在 890左右， 采用控制冷喷水量的方 式冷却热轧钢板， 再在 680左右进行卷取， 热卷厚度在 2.7mm 左右。 0046 热卷经过酸洗之后， 以 87% 左右的压下率进行冷轧， 得到板厚 0.35mm 左右的轧硬 卷。 在轧硬卷在无时效处理设备的连续退火炉中用均热温度715左右、 均热时间79s左右 的条件进行退火 ； 钢板退火后使用倾斜时效的方法， 以 35 /s 左右的冷却速度到 400左 右， 然后用100s左右的时间缓慢冷却到300以下。 再对上述。
30、钢板按1.5%的压下率进行平 整生产， 得到厚度 0.35mm 左右的镀锡基板。最后在电镀锡生产线上， 将上述镀锡基板通过 电镀、 软熔、 钝化等工艺， 加工成成品厚度为 0.35mm 的电镀锡卷。 0047 上述镀锡板样品的力学性能见表 2 中的 NO.3 栏， 时效指标见表 3 中的 NO. 栏， 其 时效指数 AI 为 30， 表明上述镀锡板样品为耐时效性能良好的产品。 0048 实施例 :4 ： 实施例 4 的工艺流程同实施例 1， 其成分见表 1 中的 NO.3 栏。板坯经加热炉将板坯加 热至 1195， 在连续热连轧轧机组上轧制 ； 终轧温度在 902左右， 采用控制冷喷水量的方 。
31、式冷却热轧钢板， 再在 680左右进行卷取， 热卷厚度在 2.75mm 左右。 0049 热卷经过酸洗之后， 以 88.4% 左右的压下率进行冷轧， 得到板厚 0.32mm 左右的轧 硬卷。 在轧硬卷在无时效处理设备的连续退火炉中用均热温度712左右、 均热时间92s左 右的条件进行退火 ； 钢板退火后使用倾斜时效的方法， 以 37 /s 左右的冷却速度到 400 左右， 然后用100s左右的时间缓慢冷却到300以下。 再对上述钢板按1.5%的压下率进行 平整生产， 得到厚度 0.32mm 左右的镀锡基板。最后在电镀锡生产线上， 将上述镀锡基板通 过电镀、 软熔、 钝化等工艺， 加工成成品厚度为 0.32mm 的电镀锡卷。 0050 上述镀锡板样品的力学性能见表 2 中的 NO.3 栏， 时效指标见表 3 中的 NO. 栏， 其 时效指数 AI 为 32， 表明上述镀锡板样品为耐时效性能良好的产品。 说 明 书 CN 103849816 A 7 1/1 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103849816 A 8 。