[發明專利]一種氣體氮碳共滲用超低碳冷軋鋼板及其制造方法

在審

• 申請號: 201710005921.0
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN108277428A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 徐承明;王永明;陳義慶;鐘彬;肖宇;張宇;丁燕勇;黃秋菊;伏思保
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/16;C21D8/02;C21D1/26
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

一種氣體氮碳共滲用超低碳冷軋鋼板，冷軋鋼板的化學成分重量百分比為：C 0.002％～0.020％、Si 0.016％～0.030％、Mn 0.08％～0.16％、P≤0.015％、S≤0.012％、Al 0.030％～0.30％、Cu 0.01％～0.10％，余量為Fe及不可避免的雜質。與現有的技術相比，本發明的有益效果是：一種氣體氮碳共滲用超低碳冷軋鋼板及其制造方法。該鋼板具有優良的沖壓、成型性能，并且成型后的工件通過氣體氮碳共滲或氣體滲氮能夠在鋼板表面形成一定厚度高硬度、致密的，具有優良耐腐蝕性能的氮化物膜層。同時，鋼板中去除了對健康有害的雜質，并添加了有益健康的微量元素，特別適合制造鐵質炊具。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金、壓力加工及熱處理，尤其涉及一種氣體氮碳共滲用超低碳冷軋鋼板及其制造方法。

背景技術

超低碳冷軋鋼板具有硬度低延展性能優良的特點，廣泛應用于各種需要沖壓成型，尤其是超深沖的領域。近年來，隨著生活水平的提高，人們對傳統的鐵鍋及現有的不粘鍋等炊具有了更高的要求，傳統鐵鍋因冶煉過程中不可避免地含有Mn、Pb等有害元素，不粘鍋的特氟龍涂層因具有潛在致癌風險而被人們廣泛認識。

近期，一種綠色環保、對健康無害的純鐵炊具正逐漸取代現有的傳統炊具，例如：日本的吉川極鍋。

純鐵雖然具有成分上的優勢和易沖壓成型方面的優點，但是，成型后的鋼板由于主要以鐵素體組織為主，質地較軟，即使采用普通的熱處理工藝也很難達到滿意的硬度和強度，同時其耐腐蝕性能差、易生銹也影響了其使用的效果。必須使用一種特殊的滲氮工藝，在增加成型后鋼板硬度和強度的同時，還要提高其耐腐蝕性能。

傳統的氣體滲氮或氮碳共滲工藝主要針對中碳鋼制品，例如：齒輪等要求具有耐磨、耐腐蝕的零件，超低碳鋼的滲氮或氮碳共滲還是一個較新的領域，適合氮碳共滲的超低碳鋼除了要在成分設計上滿足強度和硬度要求的基礎上，還要在耐腐蝕性能方面進行研制。CN96190898.X[新日鐵株式會社]一種成型性和滲氮特性優良的滲氮鋼及其沖壓成型制品，它含有(以重量為基礎)：C：0.0002～0.08％以下、Si：0.005～1.00％、Mn：0.010～3.00％、P：0.001～0.150％、N：0.0002～0.0100％、Cr：0.15以上～5.00％、Al：0.060以上～2.00％(當C含量為0.0002-0.0100％以下時，Al成為0.10以上～2.00％范圍內的選擇性元素)以及選自Ti：0.010～1.00％和V：0.010～1.00％中的1種或2種元素，其余是Fe和不可避免的雜質，雖然成分設計上有一部分同屬超低碳鋼，但在耐腐蝕因子(銅)的設計上存在明顯的不足，氮元素的釘軋效應易導致成型過程中產生拉伸橫紋，其次錳含量偏高，不適合用于炊具制造。

因此，提供一種氣體氮碳共滲用超低碳冷軋鋼板及其制造方法對于解決目前炊具用鋼具有十分重要的意義，同時也具有廣泛的市場需求。

發明內容

一種氣體氮碳共滲用超低碳冷軋鋼板及其制造方法。該鋼板具有優良的沖壓、成型性能，并且成型后的工件通過氣體氮碳共滲或氣體滲氮能夠在鋼板表面形成一定厚度高硬度、致密的耐腐蝕氮化物膜層，特別適合制造鐵質炊具。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種氣體氮碳共滲用超低碳冷軋鋼板，冷軋鋼板的化學成分重量百分比為：C0.002％～0.020％、Si 0.016％～0.030％、Mn 0.08％～0.16％、P≤0.015％、S≤0.012％、Al 0.030％～0.30％、Cu 0.01％～0.10％，其余為Fe及不可避免的雜質。

各元素作用如下：