一种300MPa级高强搪瓷钢的生产工艺的制作方法

一种300mpa级高强搪瓷钢的生产工艺
技术领域
1.本发明涉及搪瓷钢加工领域，特别涉及一种300mpa级高强搪瓷钢的生产工艺。


背景技术：

2.近年来，热水器发展迅速，越来越受到消费者的青睐，但由于市场竞争日益激烈，各热水器内胆生产厂家迫于生产成本压力，要求材料轻量化，同时要求钢板与较强的耐压能力，搪瓷不鳞爆，耐脉冲疲劳等要求，因此，材料必须具有高强度，又要能具备一定的成形性能，更要求在850℃高温搪烧后，材料强度下降较小。
3.为此，我们提出一种300mpa级高强搪瓷钢的生产工艺来解决上述问题。


技术实现要素：

4.采用生产试验对能够影响搪瓷钢的抗鳞爆性能的相关因素进行深入研究，其中包括1、化学成分对使用性能的影响；2、板坯冷装对热轧生产和质量的影响；3、热轧工艺(ft7/ct等)对产品性能和后续产品质量的影响；4、冷轧压下率的优化，连续退火工艺对使用性能的影响；5、用户搪瓷工艺对成品性能的影响。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种300mpa级高强搪瓷钢的生产工艺，包括以下步骤：
7.步骤一、成分设计与控制：在c-mn钢中添加ti元素(0.015-0.035％左右)，增加钢中tic和tin的数量来提高钢板的贮氢性能；
8.步骤二、板坯：采用堆垛缓冷，板坯在较高温度经历较长时间，使过饱和而脱溶的氢较快地扩散出去；
9.步骤三、热轧：在热轧工艺上，采用高温终轧和低温卷取的控制思路,终轧温度ft7：890
±
20℃，卷取温度ct：580-640℃；
10.步骤四、冷轧和退火：采用大的压缩比和低温退火工艺，其屈服强度在350-390mpa，抗拉强度在465-500mpa，伸长率在28％以上，性能优良；
11.步骤五、模拟搪烧试验：模拟搪瓷工艺过程，即850℃保温10分钟后，在室温下冷却进行力学性能变化程度的检测，屈服强度降低2-23mpa，抗拉强度降低45-57mpa。
12.进一步的，完成上述步骤后需要进行抗鳞爆性能检测：对试验热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢进行鳞爆指数th值及检验分析，一般认为抗搪瓷鳞爆敏感性th≥6.7min/mm2，被测板抗鳞爆性能合格，300mpa级试样经检测，th≥8.5min/mm2，全部通过氢透试验。
13.进一步的，所述步骤一中的热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢包括有钛，钛的含量控制在0.015％-0.035％范围内。
14.进一步的，所述步骤一中的热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢包括有锰，为保证钢板涂搪的密着性，锰含量控制在0.60-0.90％范围内。
15.进一步的，所述步骤一中的热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢包括有氮，对于
300mpa级高强搪瓷钢来说，大尺寸析出物为tin颗粒；随着n含量増大，钢中tin颗粒数量增多且尺寸变大，渗氢时间延长，钢板抗鳞爆性能提高。因此，氮含量控制在0.0040-0.0075％之间。
16.进一步的，所述步骤一中的热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢包括有碳，碳含量控制在0.04-0.08％范围内，对于搪瓷钢而言，碳含量越高，搪瓷制品烘烤变形增大，并且钢板中的碳原子容易与瓷釉中的氧起反应生成一氧化碳，使搪瓷制品表面产生气泡。
17.进一步的，所述步骤四、冷轧和退火，增大冷轧压下率对破碎渗碳体和增加晶格畸变区的数目十分有利，随着冷轧压下率的増加，再结晶退火后的晶粒变细，阻止氢扩散的晶界随之增加，利于抗鳞爆，但根据冷轧轧机轧制能力，因此，热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢的冷轧压下率设定为55％-75％。
18.进一步的，所述步骤四、冷轧和退火，在退火工艺上，采用更有利于第二相粒子聚集与长大的退火工艺，退火温度控制在790-810℃。
19.综上所述，本发明具有以下有益效果：
20.通过搪瓷钢抗鳞爆性能的工艺研究，使工艺人员掌握热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢各项生产环节中关键工艺技术，保证产品抗鳞爆性能指标满足用户及标准要求，满足用户的使用要求。
附图说明
21.图1为本发明一种300mpa级高强搪瓷钢的生产工艺的金相结构图。
具体实施方式
22.下面以四个实施例对本发明进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
23.一种300mpa级高强搪瓷钢的生产工艺，包括以下步骤：
24.步骤一、成分设计与控制：在c-mn钢中添加ti元素(0.015-0.035％左右)，增加钢中tic和tin的数量来提高钢板的贮氢性能，
25.热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢包括有钛，钛的含量控制在0.015％-0.035％范围内，热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢包括有碳，碳含量控制在0.04-0.08％范围内，对于搪瓷钢而言，碳含量越高，搪瓷制品烘烤变形增大，并且钢板中的碳原子容易与瓷釉中的氧起反应生成一氧化碳，使搪瓷制品表面产生气泡，
26.热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢包括有锰，为保证钢板涂搪的密着性，锰含量控制在0.60-0.90％范围内。热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢包括有氮，对于300mpa级高强搪瓷钢来说，大尺寸析出物为tin颗粒；随着n含量増大，钢中tin颗粒数量增多且尺寸变大，渗氢时间延长，钢板抗鳞爆性能提高。因此，氮含量控制在0.0040-0.0075％之间；
27.步骤二、板坯：采用堆垛缓冷，板坯在较高温度经历较长时间，使过饱和而脱溶的氢较快地扩散出去，采用全程保护浇注，板坯堆垛缓冷至室温；
28.步骤三、热轧：在热轧工艺上，采用高温终轧和低温卷取的控制思路,终轧温度ft7：890
±
20℃，卷取温度ct：580-640℃，铸坯加热温度为1240
±
30℃，铸坯在炉内保温时
间130min以上，采用七机架热连轧机，终轧温度控制在890
±
20℃，卷取温度580-640℃；
29.步骤四、冷轧和退火：采用大的压缩比和低温退火工艺，其屈服强度在350-390mpa，抗拉强度在465-500mpa，伸长率在28％以上，性能优良，增大冷轧压下率对破碎渗碳体和增加晶格畸变区的数目十分有利，随着冷轧压下率的増加，再结晶退火后的晶粒变细，阻止氢扩散的晶界随之增加，利于抗鳞爆，但根据冷轧轧机轧制能力，冷轧相对压下率55-75％，因此，热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢的冷轧压下率设定为55％-75％，在退火工艺上，采用更有利于第二相粒子聚集与长大的退火工艺，退火温度控制在790-810℃，退火温度780-810℃，带速控制在180-300mpm，平整延伸率设定为(0.8-1.5)％；
30.步骤五、模拟搪烧试验：模拟搪瓷工艺过程，即850℃保温10分钟后，在室温下冷却进行力学性能变化程度的检测，屈服强度降低2-23mpa，抗拉强度降低45-57mpa，在马弗炉中进行，即850℃保温10分钟后在室温下冷却，图1搪烧后组织。
31.完成上述步骤后需要进行抗鳞爆性能检测：对试验热水器内胆用300mpa级高强搪瓷钢进行鳞爆指数th值及检验分析，一般认为抗搪瓷鳞爆敏感性th≥6.7min/mm2，被测板抗鳞爆性能合格，300mpa级试样经检测，th≥8.5min/mm2，全部通过氢透试验。
32.表1本发明实施例化学成分
33.实施例csimnpstin实施例10.060.050.690.0100.0120.0250.053实施例20.050.050.690.0100.0150.0280.043实施例30.060.040.660.0090.0110.0240.060实施例40.050.050.700.0110.0140.0210.068
34.表2本发明实施例板坯缓冷工艺
35.实施例堆垛方式缓冷时间实测温度/℃实施例1堆垛，最上层72h36min153实施例2堆垛，中间层73h06min165实施例3堆垛，中间层73h15min163实施例4堆垛，最下层73h46min173
36.表3本发明实施轧制工艺参数
[0037][0038]
表4本发明实施冷轧力学性能
[0039]
实施例屈服强度/mpa抗拉强度/mpa伸长率/％实施例137748932.8实施例236748129.5实施例338649427.5
实施例438549327.4
[0040]
表5本发明实施例模拟搪烧后性能
[0041][0042]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。