專利名稱：蔭罩帶鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩色顯像管用蔭罩帶鋼及其生產(chǎn)方法。
到目前為止，世界上彩色顯像管用蔭罩帶鋼的工業(yè)化生產(chǎn)仍然采用二次冷軋及中間脫碳退火的方法，其主要工藝流程如下煉鋼→熱軋→酸洗和冷軋→脫脂清洗→松卷脫碳退火→第二次冷軋→脫脂清洗→拉矯→精整→蔭罩帶鋼。
這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝技術(shù)是采用超低碳純鐵(不含Ti、Nb)，經(jīng)熱軋、酸洗和第一次冷軋變形后進行脫脂清洗，而后經(jīng)過漫長而又昂貴的松卷脫碳退火工序，脫碳退火之后再經(jīng)過第二次冷軋、脫脂清洗及拉矯精整。這種傳統(tǒng)的蔭罩帶鋼生產(chǎn)方法由于選用的鋼種不含Ti、Nb等強碳化物形成元素，鋼中的碳主要以原子態(tài)固溶于鐵基體中，對最終成品的沖壓成行性及磁性性能影響較大，因此必須用中間脫碳退火的方法把最終成品的含碳量控制在約5ppm以下，以確保最終成品的屈服延伸在0.5％以下，屈服強度在120Mpa以下。該方法的主要缺點是生產(chǎn)工藝復雜，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)周期長，能源消耗大，成材率低，生產(chǎn)成本很高而且對環(huán)境保護不利。
國際專利申請?zhí)朩096/13618的專利提供一種用一次冷軋及低溫退火的方法生產(chǎn)蔭罩帶鋼。該專利技術(shù)采用向含碳量低于0.004％的超低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中添0.005～0.03％的Nb及0.02～0.06％的Cr的方法煉鋼連鑄，連鑄坯經(jīng)過1200～1250℃的均勻化擴展退火，而后再進行熱軋，熱軋終軋溫度900～940℃，熱軋卷取溫度550～650℃，該熱軋板直接進行85～90％的一次冷軋，最后經(jīng)過640～680℃的連續(xù)退火及平整變形，生產(chǎn)出具有較好的成型性和刻蝕性能的蔭罩帶鋼。該方法的主要缺點是由于含碳量偏高使最終蔭罩帶鋼的性能較差，另外單純添加少量Nb的鋼抗時效性能較差，增加Nb的添加量雖能改善其抗時效性能，但同時又對其磁性帶來不良的影響。從生產(chǎn)工藝方面來看，單純添加Nb的鋼種在煉鋼連鑄過程中連鑄板坯容易開裂，添加的合金量較多時尤為明顯，單純添加Nb的鋼在熱軋過程中則對熱軋工藝參數(shù)特別敏感，熱軋工藝參數(shù)的微小波動將使材料的組織和性能發(fā)生顯著的變化。另外，單純添加Nb的帶鋼再結(jié)晶溫度較高，在成品的退火工序必須大幅度提高退火溫度，增加能源消耗且使產(chǎn)品容易瓢曲，板形惡化，最后Nb是非常昂貴的元素，其價格遠遠高于Ti，生產(chǎn)成本高。
本發(fā)明的目的在于提供一種蔭罩帶鋼及其生產(chǎn)方法，通過其化學成份的合理設計，從而能采用更成熟的一次冷軋及低溫退火的方法生產(chǎn)蔭帶鋼，其性能真正能夠滿足彩色顯像管的要求，而生產(chǎn)工藝得到簡化，提高生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期和降低生產(chǎn)成本。
為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種蔭罩帶鋼，其特征在于化學成份按重量百分比計為C≤0.002％，Ti0.005～0.05％，Mn0.1～0.4％，Al0～0.08％，Nb0～0.015％，Cr0.001～0.03％，Si≤0.03％，余量為Fe。
化學成份中還含有N≤0.003％，P≤0.012％，S≤0.008％和O≤0.002％。
一種上述蔭罩帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于生產(chǎn)工藝流程為煉鋼→熱軋→酸洗和冷連軋或酸軋聯(lián)線→連續(xù)退火和平整→精整→蔭罩帶鋼。
上述生產(chǎn)方法的生產(chǎn)工藝參數(shù)為熱軋卷取溫度對含Nb鋼為660～750℃，對超極低碳鋼為620～715℃；冷軋變形量為87～93％；整延伸率為0.3～1.3％；最終產(chǎn)品達到厚度精度為±3μm，板形浪高≤2mm，表面粗糙度Ra為0.3～0.6μm，峰值密度PC≤70，夾雜物≤0.02個/m2。
本發(fā)明的設計原理如下本發(fā)明采用超低碳鋼(純鐵)或者在超低碳鋼中添加少量的強碳化物形成元素Ti或者Ti和Nb，即IF鋼，使其中的碳主要以碳化物的形式存在，大幅度降低鋼中的固溶碳含量，從而保證蔭罩板成品的沖壓成形性；通過對鋼化學成分的合理設計、煉鋼連鑄、熱軋、冷軋、退火及平整工藝技術(shù)參數(shù)甚至包括用戶最終退火參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化，使蔭罩帶鋼的材質(zhì)性能，包括其晶粒組織、夾雜物的大小、數(shù)量、形態(tài)及其分布能滿足其使用要求，保證蔭罩帶鋼的板形、尺寸精度、表面質(zhì)量及表面粗糙度在用戶要求的范圍內(nèi)，從而確保其刻蝕性能；通過化學成分、夾雜物、最終成品組織結(jié)構(gòu)及晶粒度的綜合控制，實現(xiàn)對蔭罩板磁性能的控制。
根據(jù)上述設計原理，我們提出了在超低碳鋼中添加Ti或者添加Ti和Nb或直接采用超極低碳純鐵為原料，經(jīng)過嚴格的鑄坯質(zhì)量控制、熱軋溫度、熱軋板凸度、楔形及局部高點的嚴格管理，對冷軋變形量、連續(xù)退火及平整參數(shù)的控制進行蔭罩帶鋼的生產(chǎn)。
蔭罩帶鋼的板形，尤其是通過一次冷軋的方法生產(chǎn)的蔭罩帶鋼其平直度即帶鋼的浪形和翹曲是關(guān)鍵的質(zhì)量指標，為了保證蔭罩帶鋼的浪形在2mm以下，懸垂翹曲度在20mm以下，除了在冷連軋過程中要采用現(xiàn)代化的板形自動控制系統(tǒng)(AFC)之外，對后續(xù)的連續(xù)退火工藝、技術(shù)和操作參數(shù)要嚴格控制，特別是平整技術(shù)參數(shù)要合理設定。
蔭罩帶鋼的表面不允許有任何表面缺陷，對帶鋼表面粗糙度，包括平均表面粗糙度Ra，峰值密度，即單位長度上的峰值個數(shù)(PC或PPI)要求嚴格。為了保證蔭罩帶鋼的表面粗糙度Ra在0.3～0.6μm，PC值在70以上，必須對平整工作輥表面進行電火花毛化，或其它方式的毛化，同時要嚴格控制平整的工藝技術(shù)和操作參數(shù)。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比較，具有顯而易見的突出特點和優(yōu)點本發(fā)明所提供的蔭罩帶鋼是一種超極低碳鋼其含碳量極低，固溶碳含量在無害的范圍，當含碳量達到有害的范圍時，則在超低碳鋼中添加強碳化物形成元素Ti或者Ti和Nb。另外本發(fā)明鋼種的其它元素如Mn、N、Al、P、O、Cr、S等含量也較低，保證其磁性能。本發(fā)明的生產(chǎn)方法屬一次冷軋的工藝方法，而與已有的一次冷軋工藝相比較，省去了板坯均勻化擴散退火工序，而且熱軋卷取溫度、冷軋變形量等關(guān)鍵性的熱軋和冷軋工藝技術(shù)參數(shù)也有較大的改進，使產(chǎn)品的技術(shù)水平和實物質(zhì)量明顯提高，形成了本發(fā)明的技術(shù)特征。本發(fā)明使蔭罩帶鋼這種冷軋板極品也能夠在現(xiàn)代化的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)進行生產(chǎn)，而以往的蔭罩帶鋼的生產(chǎn)都只適合在專業(yè)性極強的專業(yè)小廠生產(chǎn)。本發(fā)明的蔭罩帶鋼一次冷軋及回復退火生產(chǎn)工藝完全可以在任何一家擁有現(xiàn)代化的煉鋼、熱軋、冷軋和連續(xù)退火設備的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)實施，具有便于產(chǎn)品質(zhì)量的一貫管理，生產(chǎn)工藝流程簡單，生產(chǎn)效率高，周期短，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。
下面根據(jù)發(fā)明的蔭罩帶鋼化學成份的不同，通過三個實施例來對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1采用添加微量Ti的超低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼，經(jīng)RH精煉真空脫氣處理，并采用了各種控制夾雜物的措施，最后經(jīng)常規(guī)連鑄工藝生產(chǎn)連鑄鋼坯。鋼水化學成份見下表1。
表1實施例1的化學成份實績
*0.039％為總鋁量，0.034％為酸溶鋁量還包含其它不可避免的雜質(zhì)元素，余量為Fe。
連鑄板坯在熱軋前加熱到熱軋開坯溫度，經(jīng)粗軋、精軋及層流冷卻后卷取。經(jīng)2～3天的室溫冷卻之后經(jīng)過CDCM機組(酸洗和冷軋)以及CAPL機組(連續(xù)退火和平整)，最后經(jīng)檢查、切邊及分卷等精整工序生產(chǎn)出蔭罩帶鋼成品。其主要工藝技術(shù)參數(shù)見下表2。
表2實施例1的熱軋和冷軋工藝參數(shù)實績
本發(fā)明蔭罩帶鋼的實物質(zhì)量技術(shù)指標如下表8。
表3實施例1的中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)指標
實施例2采用添加微量Ti和Nb的超低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼，經(jīng)RH精煉真空脫氣處理，并采用了各種控制夾雜物的措施，最后經(jīng)常規(guī)連鑄工藝生產(chǎn)連鑄鋼坯。鋼水化學成份見下表4。
表4實施例2的化學成份實績
*O.033％為總Al量，0.041％為酸溶鋁量還包含其它不可避免的雜質(zhì)元素，余量為Fe。
連鑄板坯在熱軋前加熱到熱軋開坯溫度，經(jīng)粗軋、精軋及層流冷卻后卷取。經(jīng)2～8天的室溫冷卻之后經(jīng)過CDCM機組(酸洗和冷軋)以及CAPL機組(連續(xù)退火和平整)，最后經(jīng)檢查、切邊及分卷等精整工序生產(chǎn)出蔭罩帶鋼成品。其主要工藝技術(shù)參數(shù)見下表5。
表5實施例2的熱軋和冷軋工藝參數(shù)實績
本發(fā)明蔭罩帶鋼的實物質(zhì)量技術(shù)指標如下表6。
表6實施例2的中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)指標
實施例3采用沒有添加任何強碳化物形成元素的超低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼，經(jīng)RH精煉真空脫氣處理，并采用了各種控制夾雜物的措施，最后經(jīng)常規(guī)連鑄工藝生產(chǎn)連鑄鋼坯。鋼水化學成份見下表7。
表7實施例3的化學成份實績
*0.031％為總鋁量，0.029％為酸溶鋁量還包含其它不可避免的雜質(zhì)元素，余量為Fe。
連鑄板坯在熱軋前加熱到熱軋開坯溫度，經(jīng)粗軋、精軋及層流冷卻后卷取。經(jīng)2～3天的室溫冷卻之后經(jīng)過CDCM機組(酸洗和冷軋)以及CAPL機組(連續(xù)退火和平整)，最后經(jīng)檢查、切邊及分卷等精整工序生產(chǎn)出蔭罩帶鋼成品。其主要工藝技術(shù)參數(shù)見下表8。
表8實施例3的熱軋和冷軋工藝參數(shù)實績
本發(fā)明蔭罩帶鋼的實物質(zhì)量技術(shù)指標如下表9。
表9實施例3的中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)指標
權(quán)利要求
1.一種蔭罩帶鋼，其特征在于化學成份按重量百分比計為C≤0.002％，Ti0.005～0.05，Mn0.1～0.4％，Al0～0.08％，Nb0～0.015％，Cr0.001～0.03％Si≤0.03％，余量為Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蔭罩帶鋼，其特征在于按重量百分比計，化學成份中還含有N≤0.003％，P≤0.012％，S≤0.008％和O≤0.002％。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述蔭罩帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于生產(chǎn)工藝流程為煉鋼→熱軋→酸洗和冷連軋或酸軋聯(lián)線→連續(xù)退火和平整→精整→蔭罩帶鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述蔭罩帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于工藝參數(shù)為熱軋卷取溫度對含Nb鋼為660～750℃，對超極低碳鋼為620～715℃；冷軋變形量為87～93％；平整延伸率為0.3～1.3％；最終產(chǎn)品達到厚度精度為±3μm，板形浪高≤2mm，表面粗糙度Ra為0.3～0.6μm，峰值密度PC≤70，夾雜物≤0.02個/m2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彩色顯像管用蔭罩帶鋼及其生產(chǎn)方法。本鋼的化學成份按重量百分比計為:C≤0.002%,Ti0.005～0.05%,Mn0.1～0.4%,A10～0.08%,Nb0～0.015%,Cr0.001～0.03%,Si≤0.03%,余量為Fe。本鋼的生產(chǎn)工藝流程為:煉鋼→熱軋→酸洗和冷連軋或酸軋聯(lián)線→連續(xù)退火和平整→精整→蔭罩帶鋼。本鋼性能真正能夠滿足彩色顯像管的要求,而生產(chǎn)工藝得到簡化,提高生產(chǎn)率,縮短生產(chǎn)周期和降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C21D8/04GK1330165SQ0111310
公開日2002年1月9日 申請日期2001年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月26日
發(fā)明者李俊, 陳守群, 姚林龍, 沈文金, 林秀貞, 金仁忠, 唐海波, 羅文欽, 彭俊, 厲以滬 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司