本發(fā)明屬于鐵基合金
技術領域：
，涉及一種冷軋熱浸鍍鋅鋼板，特別涉及一種易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板及其生產(chǎn)方法。
背景技術：
：金屬包裝材料具有表面裝飾性能好、強度高、方便存儲運輸?shù)韧怀龅奶攸c，日益受到人們的喜愛。金屬罐最初是用來包裝食品，金屬二片、三片飲料罐已經(jīng)成為碳酸飲料、果汁、啤酒等的主要包裝形式之一。目前，雖然市面上流行的飲料罐規(guī)格型號很多，但其罐蓋大多采用拉環(huán)式易開蓋。對易開蓋拉環(huán)的基本要求是必須具備較高的強度，以便順利地將金屬罐的封口拉開?，F(xiàn)有易開蓋拉環(huán)多采用鋁合金板材或電鍍錫鋼板作為成形材料，其中因為鋁合金板材的強度較低，制成拉環(huán)后，在使用過程中，很容易造成拉環(huán)損壞或拉環(huán)斷裂等問題，影響了用戶的正常使用；電鍍錫鋼板的強度相比鋁合金板材雖然有較大提升，但抗腐蝕性較差，經(jīng)沖壓成型后，其切口處容易生銹變黑，嚴重影響美觀，另一方面，其強度也不能適應現(xiàn)代企業(yè)為降低成本對材料進行厚度減薄的要求，在使用上受限較多。中國專利申請?zhí)枮镃N200910142860.8的專利申請公開了“用于易拉罐拉環(huán)的鍍鋅彩色涂層鋼板的表面處理方法”，該專利申請公開的鋼板在制造過程中退火溫度較高，達到600～700℃，均熱時間也較長，為120～150S，致使所生產(chǎn)的鋼板強度偏低，抗拉強度低于425MPa，不能滿足現(xiàn)代易開蓋拉環(huán)用鋼的強度需求，其核心技術主要是保護涂層鋼板的表面處理方法。中國專利申請?zhí)枮镃N200880011757.3的專利申請公開了“低溫韌性優(yōu)良的壓制加工用熱浸鍍高強度鋼板及其制造方法”，該專利申請公開的一種熱浸鍍高強度鋼板及其生產(chǎn)方法，該熱浸鍍高強度鋼板按重量百分比含有：碳：0.0005～0.005％，硅：0.30～1.0％，錳：0.7～2.0％，磷≤0.05％，硫≤0.01％，鈮：0.01～0.04％，鈦：0.01～0.05％，鋁：0.01～0.3％，硼：0.0005～0.003％，氮：0.001～0.01％。該鋼含有較高的硅、錳等元素，并需向鋼中加入鈮、鈦等多種微合金元素，成本較高，并且該鋼的抗拉強度小于540MPa，不能滿足易開蓋拉環(huán)的制造要求。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板及其生產(chǎn)方法，主要解決現(xiàn)有易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板抗拉強度低、生產(chǎn)成本高的技術問題。本發(fā)明采用的技術方案是：一種易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板，化學成分質(zhì)量百分比：C：0.025%～0.04%，Si：0.005%～0.03%，Mn：0.26%～0.35%，P≤0.015%，S≤0.013%，Alt：0.03%～0.07%，B：0.004%～0.005%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。本發(fā)明所述的易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板的化學成分限定在上述范圍內(nèi)的理由如下：碳：C含量影響產(chǎn)品的強度、塑性、沖壓性能。C含量高時，延伸率低，并且變形后形成不均勻的變形區(qū)，在再結晶過程中，這些變形區(qū)促進了隨機取向再結晶晶粒的形核，有利織構{111}相應減小，沖壓性能下降。C含量低冷軋退火后不能滿足強度、硬度要求。因此，本發(fā)明設定C含量為0.025%～0.04%；硅：鋼中較低的Si含量，一方面有利于產(chǎn)品后續(xù)的涂鍍性能，另一方面，產(chǎn)品已經(jīng)要求較高的Al含量，不依賴Si元素脫氧。因此，本發(fā)明設定Si含量為0.005～0.03%；錳：Mn在鋼中的作用主要是強化和進一步消除S的不利影響的作用，本發(fā)明技術方案設定Mn含量為0.26-0.35%；磷、硫：P、S均是鋼中的有害元素，在鋼中均希望這兩種元素控制在較低的水平，考慮到實際工藝控制能力及生產(chǎn)成本，本發(fā)明技術方案設定P≤0.015%、S≤0.013%。鋁：Al在鋼中的作用非常重要，Al和N結合生成AlN,AlN是在退火過程中獲得對冷拔性能有利的{111}織構和餅形晶粒的關鍵因素，同時由于AlN對N原子的固定作用，使冷軋板具有良好的抗時效性能，因此，本發(fā)明設定Al含量為0.03%～0.07%。硼：B是元素周期表中第二周期第三主族中的元素，它與氮、氧和碳都有很強的親和力，硼的突出作用是微量的硼就可以成倍地增加鋼的淬透性。硼鋼的各種機械性能、工藝性能良好，熱處理工藝簡單，價格低廉。硼的資源多，用量少，從節(jié)約大量昂貴的合金元素鎳、鉻，鋁等來看，硼鋼就具有更大的意義和吸引力。微量的硼主要以固溶形式存在鋼中，并在晶界偏聚，使在焊接時熱影響區(qū)的晶粒細化，從而改善鋼板的焊接性能，而且在連續(xù)退火過程中加速退火再結晶，提高連續(xù)退火鋼板的性能均勻性；正是因為B元素可以細化晶粒，對鋼的焊接性能有利，并且可以降低易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板生產(chǎn)過程中裂紋的產(chǎn)生，提高成材率。經(jīng)多年實驗研究，本發(fā)明設定Ｂ含量為0.004%～0.005%。上述易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板的生產(chǎn)方法，該方法包括：鋼水經(jīng)連鑄得到連鑄板坯，其中所述鋼水成分的質(zhì)量百分比為：C：0.025%～0.04%，Si：0.005%～0.03%，Mn：0.26%～0.35%，P≤0.015%，S≤0.013%，Alt：0.03%～0.07%，B：0.004%～0.005%，余量為鐵和不可避免夾雜；連鑄板坯經(jīng)加熱爐加熱至1101℃～1130℃后進行熱軋，所述的熱軋為兩段式軋制工藝，粗軋為5道次連軋，在奧氏體再結晶溫度以上軋制，粗軋結束溫度為1020～1070℃；精軋為7道次連軋，在奧氏體非再結晶溫度區(qū)軋制，精軋結束溫度為840℃～850℃，精軋壓下率為75%～79%，精軋后鋼板厚度為1.4～2.0mm，層流冷卻階段采用后段冷卻，卷取溫度為550℃～560℃卷取得到熱軋鋼卷；熱軋鋼卷重新開卷后經(jīng)酸洗、冷軋、臥式連續(xù)退火爐退火、熱浸鍍鋅、卷取得到厚度為0.29mm～0.40mm成品，所述冷軋壓下率為78%～83%，經(jīng)過冷軋后的軋硬狀態(tài)帶鋼在臥式連續(xù)退火爐退火的均熱段溫度為570℃～580℃，帶鋼在均熱段的退火時間為70s～90s。本發(fā)明采取的生產(chǎn)工藝的理由如下：1、連鑄板坯加熱溫度的設定如果連鑄板坯加熱溫度過高，鋼中的AlN和Ti（C、N）等第二相粒子發(fā)生溶解后在熱軋卷取過程重新析出更加細小、彌散的析出物，則抑制了在隨后的冷軋、退火后晶粒的再結晶長大，使鋼板的再結晶溫度升高，不能適應低的退火溫度。如果加熱溫度過低，由于熱軋過程中的自然溫降，無法保證本發(fā)明要求的終軋溫度。連鑄板坯加熱溫度設定為1101℃～1130℃。2、精軋結束溫度設定為防止精軋在兩相區(qū)軋制，終軋溫度需高于Ar3相變點，但終軋溫度不能太高，否則必須提高連鑄板坯的加熱溫度，增加能耗。因此，綜合考慮，本發(fā)明精軋結束溫度設定為840℃～850℃。3、熱軋卷取溫度設定熱軋卷取溫度是影響鋼材機械性能的關鍵因素之一,卷取溫度影響到氮化物及碳化物的析出過程,特別是AlN的析出，本發(fā)明經(jīng)冷軋獲得的軋硬狀態(tài)的帶鋼采用臥式連續(xù)退火爐退火，退火溫度較低，為了保證退火后的冷軋板具有一定的強度，綜合考慮，本發(fā)明設定卷取溫度為550℃～560℃。4、冷軋壓下率設定本發(fā)明采用一次冷軋生產(chǎn)，與二次冷軋相比具有生產(chǎn)組織方便、成本低、產(chǎn)量高、鋼板表面缺陷發(fā)生率小等優(yōu)點。在冷軋工序中決定鋼板材質(zhì)的主要工藝參數(shù)是冷軋變形量，對于一般用途的鋼板冷軋變形量越大越好，因為大壓下可以產(chǎn)生更多的可移動位錯，可移動位錯越高，變形抗力越小，應力不向晶界集中，而向相鄰的晶粒轉(zhuǎn)移變形，因而不容易產(chǎn)生滑移線。另外，變形量越大產(chǎn)生的形變能越大、組織的不穩(wěn)定性也越高，所以再結晶溫度就越低，再結晶之后的晶粒就越細小均勻，鋼板的強度和塑性均可提高。但是當冷軋壓下率超過85%時，成品的晶粒度基本保持不變；另外，當壓下率超過85％時軋機負荷增加明顯，并且冷軋過程穩(wěn)定性較差，容易造成生產(chǎn)事故。本發(fā)明在5機架冷連軋機上進行冷軋，可以對帶鋼的張力進行有效地控制，通過合適的冷軋形變，可獲得板形較好、屈服強度符合要求的板卷。綜合考慮，本發(fā)明優(yōu)選冷軋的壓下率為78%～83%。5、退火溫度設定為了使退火后的冷軋鋼卷具有較高的屈服強度，本發(fā)明通過多次試驗，獲得了合理的退火溫度，鋼帶在臥式連續(xù)退火爐內(nèi)均熱段的退火溫度設定為570～580℃，帶鋼在均熱段的時間設定為70～90s，通過退火既消除了冷軋鋼帶的殘余應力，又獲得了設計的冷軋鋼卷強度。本發(fā)明得到的易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板的顯微組織為纖維狀鐵素體+珠光體+游離滲碳體，晶粒度級別為Ⅰ8～10級,下屈服強度Rel為580MPa～600MPa，抗拉強度Rm為600MPa～730MPa，斷后伸長率A50≥18%。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有如下積極效果：1、本發(fā)明通過優(yōu)化材料組分設計、連鑄板坯加熱溫度控制、熱軋終軋溫度及卷取溫度控制、冷軋壓下率控制、臥式連續(xù)退火爐退火溫度及退火時間工藝措施，獲得了屈服強度為580MPa～600MPa，具有良好的冷加工成型性能的冷軋熱浸鍍鋅鋼板。2、本發(fā)明成分中不含貴重合金元素，采用熱軋控軋控冷工藝、臥式連續(xù)退火爐退火控制技術進行生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低。附圖說明圖1為本發(fā)明易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板實施例1的金相顯微組織照片。具體實施方式下面結合實施例1-4對本發(fā)明作進一步說明，如表1~表4所示。表1本發(fā)明化學成分（重量百分比%），余量為Fe及不可避免雜質(zhì)。元素CSiMnPSAltB本發(fā)明0.025～0.040.005～0.030.26～0.35≤0.015≤0.0130.03～0.070.004～0.005實施例10.0330.0150.260.0150.0060.0560.005實施例20.0390.0280.320.0090.0130.0350.0041實施例30.0250.0090.350.0130.0110.0440.0044實施例40.0280.0160.300.0100.0090.0630.0049通過轉(zhuǎn)爐熔煉得到符合要求化學成分鋼水，鋼水經(jīng)全程吹Ar保護連續(xù)澆鑄得到連鑄板坯，厚度為210～230mm，寬度為800～1300mm，長度為5000～10000mm。煉鋼生產(chǎn)的定尺板坯送至加熱爐再加熱，出爐除磷后送至連續(xù)熱連軋軋機上軋制。通過粗軋軋機和精軋連軋機組控制軋制后，層流冷卻采取后段冷卻，然后進行卷取，產(chǎn)出熱軋鋼卷。熱軋工藝控制見表2。表2本發(fā)明熱軋工藝控制參數(shù)熱軋參數(shù)板坯加熱溫度/℃粗軋結束溫度/℃精軋結束溫度/℃精軋壓下率/%卷取溫度/℃熱軋板厚度/mm本發(fā)明1101-11301020～1070840-85075～79550～5601.4-2.0實施例111011022850765552.0實施例211291069848795511.9實施例311181053840785591.6實施例411101030843775571.4將上述熱軋鋼卷重新開卷經(jīng)過酸洗后，在5機架冷連軋機上進行冷軋，冷軋的壓下率為78%～83%，經(jīng)過冷軋后的軋硬狀態(tài)的鋼帶經(jīng)過臥式連續(xù)退火爐退火、熱浸鍍鋅、卷取得到厚度0.29mm～0.40mm的成品冷軋熱浸鍍鋅鋼帶。退火工藝為：鋼帶在臥式連續(xù)退火爐的均熱段的退火溫度范圍為570℃～580℃，在均熱段的時間為70s～90s。工藝控制參數(shù)見表3。表3本發(fā)明冷軋、退火控制參數(shù)冷軋、退火參數(shù)冷軋壓下率/%退火溫度/℃均熱段時間/s冷軋板厚度/mm本發(fā)明78～83570～58070～900.29-0.40實施例180577730.40實施例283580790.32實施例378570800.35實施例479573850.29將本發(fā)明得到的冷軋鋼板按照《GB/T228.1-2010金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》進行拉伸試驗。利用上述方法得到的易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板。參照附圖1易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板的顯微組織為纖維狀鐵素體+珠光體+游離滲碳體，晶粒度級別為Ⅰ8～10級,下屈服強度Rel為580MPa～600MPa，抗拉強度Rm為600MPa～730MPa，斷后伸長率A50≥18%，同時具有良好的加工性能。利用上述方法得到易開蓋拉環(huán)用冷軋熱浸鍍鋅鋼板的力學性能見表4。表4本發(fā)明冷軋熱浸鍍鋅鋼板的力學性能性能指標下屈服強度/MPa抗拉強度/MPa斷后伸長率A50/%本發(fā)明580～600600～730≥18%實施例159861526實施例258172818實施例359066323實施例459268820除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。當前第1頁1 2 3