[發明專利]抗鱗爆性能優異的高強熱軋酸洗搪瓷鋼帶及其制備方法

在審

• 申請號: 202211042183.4
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115595499A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 張繼永;雷明鋼;李守華;賈改風;周建川;曹曉恩;侯鋼鐵;劉永強;賈夢琦
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/14;B21B37/56;B21B37/74;C21D8/02
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙紅強

本發明公開了一種抗鱗爆性能優異的高強熱軋酸洗搪瓷鋼帶及其制備方法，其化學成分的重量百分比為：C 0.08%～0.20%、Si≤0.08%、Mn 0.80%～1.80%、P≤0.018%、S 0.010%～0.035%、Ti 0.04%～0.09%、B 0.0005%～0.0040%、N≤0.0065%，余量為Fe及不可避免的殘余元素。本鋼帶及方法對成分進行了重新設計，通過C、Mn、S、Ti、B的合理搭配，避免使用Cu、Cr、Ni、Mo等貴重合金；同時改進了軋制工藝，通過精確控制軋制過程變形溫度和變形量，使得成品累積豐富的位錯和第二相粒子，從而在鋼中形成足夠的貯氫陷阱，使得鋼在具備高強度的同時還具有優異的抗鱗爆性能。本鋼帶屈服強度≥550MPa、抗拉強度650～800MPa、延伸率≥23.0%，氫滲透時間達25min以上；具有強度高、重量輕的特點，能夠承受較大載荷的靜水壓力。

技術領域

本發明涉及一種搪瓷鋼及其制備方法，尤其是抗鱗爆性能優異的高強熱軋酸洗搪瓷鋼帶及其制備方法。

背景技術

大型拼裝罐體廣泛用于居民生活水處理、工業污水處理及糧食倉儲等設施，由于罐體長期在室外露天、復雜弱腐蝕應力環境下服役，要求供應的鋼板具備500MPa級以上的高強度，能夠承受較大載荷的靜水壓力，同時為減輕罐體自身結構重量創造條件。另外，因長期在弱腐蝕應力環境下服役，還要求供應的鋼板具備良好的抗鱗爆性能。

當前技術生產的搪瓷鋼普遍采用較低的碳、氮，控制Ti、S、C的比例，利用MnS、TiC、Ti₄C₂S₂等第二相粒子作為鋼的不可逆貯氫陷阱來延緩氫的滲透時間，以獲得較好的抗鱗爆性能。然而鋼的第二相析出粒子會隨著搪燒溫度的升高和保溫時間的延長而出現不同程度的聚集和長大，繼而影響到鋼的第二相析出強化效果，導致鋼的強度普遍在400MPa以下。

公告號為CN112063932A的專利申請公開了“深沖用熱軋搪瓷鋼及其制造方法”，其提供的化學成分按百分比計為：C＜0.01％，Si≤0.05％，Mn:0.10％-0.80％，P≤0.030％，S≤0.015％，Ti:0.01％-0.08％，Al:0.01％-0.07％，N≤0.010％，4≤Ti/N≤10，Ca:0.0010％-0.0040％，Ca/S≤1.25，其余為Fe與不可避免的雜質。該搪瓷鋼采用超低碳、氮設計，使其具有良好的深沖和成型性能，但按提供方案生產的鋼板熱軋態屈服為359～402MPa、抗拉強度為447～483MPa，強度有限，不能用于制作具備較高強度的大型拼裝罐體。

公告號為CN110284070B的專利申請公開了“一種260MPa級熱軋酸洗搪瓷鋼及其生產方法”，其提供的化學成分按百分比計為：C：0.030-0.060%、Si≤0.030%、Mn：0.30%-0.60%、P≤0.020%、S≤0.010%、Als：≤0.060%、B：0.0015～0.0040%、N：0.0040～0.0100%，其余為Fe和不可避免的雜質元素。該搪瓷鋼采用常規低碳成分設計，鋼種適量添加Mn、B等合金元素，合金成本控制較為經濟，但熱軋態鋼的強度有限，其屈服強度僅在274～298MPa之間，經搪燒后強度會進一步下降，該鋼種僅適用于一般熱水器內膽制作，應用范圍有限。

公告號為CN102251192A的專利申請提供了一種搪瓷鋼及其制造方法，以超低碳為基礎、添加多種合金元素，得到具有優良成形性能和抗鱗爆性能的冷軋搪瓷鋼板，其化學成分百分比為：C≤0.05%、Si≤0.060%、Mn≤0.50%、P≤0.035%、S≤0.035%、Al:0.031-0.10%、N≤0.015%、O≥0.001%、B:0.0003-0.020%、Cu:0.01-0.50%，還含有Nb:0.01-0.10%、V:0.01-0.10%、Ti:0.01～0.15%的一種或兩種以上，以及Cr:0.01-0.10%、Ni:0.01-0.10%、Mo:0.01-0.10%中的一種或兩種以上。上述方法生產的搪瓷鋼具有較好的抗鱗爆性能，但在鋼中添加大量的Cu、Cr、Ni、Mo等多種貴重合金，大幅增加了冶煉生產成本，同時也導致連鑄、軋制工藝中成分偏析、裂紋控制難度大，鋼種的市場應用前景不明朗。