本發(fā)明涉及金屬材料制造
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種廚具用深沖冷軋鋼板及其制造方法。
背景技術(shù)：
：隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)代家庭烹飪由傳統(tǒng)鐵鍋(鑄鐵鍋)向鋼制鐵鍋轉(zhuǎn)變。不沾鍋近年來發(fā)展迅速，但由于不粘鍋表層通常含有四氟化碳之類的化學(xué)物質(zhì)，這類化學(xué)物質(zhì)可能傷害肝臟，影響生長發(fā)育，甚至可能致癌。研究顯示，這類化學(xué)物質(zhì)可能導(dǎo)致女性提前進(jìn)入更年期。用不沾鍋炒菜時，四氟化碳在高溫下變成氣體揮發(fā)出來，并隨著做飯的油煙被人體吸入。此外，不粘鍋表面被鏟子刮擦，四氟化碳會掉落到食物中被人直接吃進(jìn)肚里。傳統(tǒng)鐵鍋沒有這種化學(xué)物質(zhì)涂層，因此沒有不粘鍋的這種危害。另外，高溫下鐵鍋中的少量鐵元素會滲入到食物中，因此在客觀上起到了補(bǔ)鐵的作用。但傳統(tǒng)鐵鍋在使用過程中很容易生銹，產(chǎn)生的三氧化二鐵雖然能夠補(bǔ)鐵，但對人體也有一定的危害，同時溶解的錳對烹飪的食品安全產(chǎn)生威脅。綜合考慮傳統(tǒng)鑄鐵鍋和不粘鍋存在的不足，發(fā)揮鋼制鐵鍋厚度較薄，重量輕的優(yōu)勢，廚具行業(yè)對鋼制鐵鍋的原材料和制造工藝進(jìn)行了長期探索，主要包括采用低碳鋼的St12(SPCC)和超低碳鋼的St14(SPCE、SPCF)等，鋼板經(jīng)旋壓或沖壓后進(jìn)行滲氮處理制成的鐵鍋繼承了傳統(tǒng)鐵鍋的優(yōu)點(diǎn)又克服了傳統(tǒng)鐵鍋的缺點(diǎn)，不易生銹同時又有微量鐵溶合到實(shí)物中。但是由于原材料和制造工藝以及中國家庭的實(shí)際使用條件的影響，該類鐵鍋出現(xiàn)了在較短時間內(nèi)出現(xiàn)孔蝕和銹蝕的問題，極大的影響了精制鐵鍋的應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明就是針對上述存在的缺陷而提供一種廚具用深沖冷軋鋼板及其制造方法。采用C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti成分設(shè)計(jì)，采用轉(zhuǎn)爐冶煉，爐外精煉、板坯連鑄、熱軋、酸洗、冷軋、退火、平整等工藝生產(chǎn)，屈服強(qiáng)度≤260MPa，抗拉強(qiáng)度270-410MPa，延伸率≥35％。該鋼板經(jīng)過沖壓或旋壓加工、滲氮處理、打磨等工序后制成的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。本發(fā)明的一種廚具用深沖冷軋鋼板及其制造方法技術(shù)方案為，一種廚具用深沖冷軋鋼板由按重量百分比的以下成分組成：0.001～0.010％C、，Si≤0.10％，0.05～0.30％Mn，P≤0.08％、S≤0.020％、0.01～0.07％Alt、0.002～0.007％N，0.10～0.50％Cu、0.10～0.30％Ni、0.10～0.50％Cr、0.005～0.20％Mo、0.04-0.10％Ti，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。如上所述冷軋鋼板：Pb≤0.004％、Cd≤0.004％、As≤0.004％，Zn≤0.004％。該鋼板經(jīng)過沖壓或旋壓加工、滲氮處理、打磨等工序后制成的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。用上述鋼板和方法加工成的鐵鍋滿足下述要求：1)15％NaCL溶液煮沸10小時+浸泡48小時，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。2)5％NaCl溶液浸泡30天，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。3)5％NaCL溶液煮1.5小時，鐵鍋無銹蝕現(xiàn)象。接下來，對本發(fā)明的氮化處理用鋼板的化學(xué)組成的限定原因進(jìn)行說明。以下，在沒有特別說明的情況下，作為成分元素含量的單位的％是指質(zhì)量％。C：碳降低到0.001％在工業(yè)上顯著地?fù)p害經(jīng)濟(jì)性，因此添加0.001％以上，同時碳是影響深沖性能的主要元素，深沖性能隨著其含量提高而降低。而且如果碳含量高，當(dāng)添加其他元素時使深沖性能進(jìn)一步惡化，所以碳含量低于0.01％，因此本發(fā)明C：0.001～0.010％。Mn：錳是一種脫氧元素，同時通過固溶強(qiáng)化而使鋼強(qiáng)化，當(dāng)含量低于0.05％時工業(yè)生產(chǎn)上不經(jīng)濟(jì)，因此限定下限為0.05％；當(dāng)含量高于0.30％時深沖性能下降，因此本發(fā)明Mn：0.05～0.30％。Si：是對鋼的脫氧有效的元素，也具有由固溶強(qiáng)化而使鋼強(qiáng)化的作用。為了獲得這些效果，Si含量優(yōu)選為0.01％以上。但是，如果Si含量超過0.1％，則熱軋時生成難剝離性銹而使鋼板的表面性狀明顯變差。因此，Si含量為0.1％以下，優(yōu)選為0.05％以下。P：磷是一種增強(qiáng)鋼材強(qiáng)度而不削弱深沖性能的元素，根據(jù)鋼的不同強(qiáng)度要求可適量添加，但P在鋼中易造成偏析，當(dāng)含量較高時還容易出現(xiàn)二次加工硬化，綜合考慮上述影響因素，本發(fā)明限定P的上限為0.08％。S：在鋼中主要以硫化物夾雜的形式存在，使鋼的成形性特別是深沖性能下降，因此，優(yōu)選盡可能減少S，但可以容許至0.020％，因此本發(fā)明限定S的上限為0.020％。另外，優(yōu)選為0.010％以下。Cu：可提高鋼的耐酸性，為了獲得這些效果，Cu添加0.10％以上是有效的，另一方面添加0.50％以上不經(jīng)濟(jì)、深沖性能下降以及表面質(zhì)量降低，因此限定范圍0.10-0.50％，優(yōu)選0.20-0.40％。Ni：可提高鋼的耐酸性，同時可防止Cu的添加可能導(dǎo)致的熱裂紋，為了獲得這些效果，Ni添加0.10％以上是有效的，同時含量提高效果逐漸飽和且不經(jīng)濟(jì)，因此本發(fā)明Ni限定為0.10-0.30％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.10-Cu％×0.5。Cr：鉻具有通過氮化處理在鋼中形成氮化物而提高鋼板表層部的硬度的效果，是本發(fā)明中重要的合金元素，為了獲得上述效果，需要使Cr含量為0.1％以上，隨著Cr含量的提高該作用進(jìn)一步增加，另一方面，如果Cr含量超過0.5％，鋼板的深沖性能下降且成本增加，因此本發(fā)明限定Cr含量為0.10-0.50％。N：在鋼中是作為雜質(zhì)而存在的元素。大量的N不僅使鋼板的成形性降低，因此優(yōu)選盡可能減少，但N含量低于0.002％時工業(yè)生產(chǎn)上不經(jīng)濟(jì)，因此本發(fā)明限定N含量：0.002-0.007％。Al：是鋼的脫氧元素。鋼中的Alt含量小于0.01％時，無法獲得充分的脫氧效果。另一方面，如果鋼中的Al含量超過0.07％，則不僅脫氧效果飽和，而且由鋼中的夾雜物的增加導(dǎo)致內(nèi)部缺陷和表面缺陷增加的可能性增大。因此，本發(fā)明限定Al含量為：0.01-0.07％，優(yōu)選為0.02-0.06％。Ti：碳氮化物形成元素，可以固定鋼種的C、N間隙原子，Ti在凈化C之前先與N、S結(jié)合形成TiN、TiS，然后與C結(jié)合形成TiC，根據(jù)本發(fā)明C、N、S的選擇和工業(yè)生產(chǎn)上的經(jīng)濟(jì)性，Ti含量至少添加0.04％以上，另一方面，過量的Ti不僅使成本增加而且是固溶Ti量增多，使得再結(jié)晶溫度提高，對產(chǎn)品的深沖性能和表面質(zhì)量都不利。Mo：提高鋼的淬透性而使鋼板強(qiáng)度增加的作用，同時在添加Cu的鋼種具有使耐酸性提高的作用，為達(dá)到上述效果需添加0.005％以上；另一方面，Mo的過量添加使強(qiáng)度提高深沖性能下降且成本升高，因此本發(fā)明限定Mo含量為0.005-0.20％，優(yōu)選為0.005-0.10％。上述成分以外的余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。需要說明的是，本發(fā)明的深沖冷軋鋼板結(jié)合其用途對下述元素進(jìn)行限制：Pb≤0.004％、Cd≤0.004％、As≤0.004％，Zn≤0.004％。本發(fā)明的鋼板在上述化學(xué)成分設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，采用轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，爐外精煉、板坯連鑄、熱軋、酸洗、冷軋、退火、平整等工藝生產(chǎn)而得到。本發(fā)明中使用的鋼的冶煉可以使用轉(zhuǎn)爐、電爐等公知的冶煉方法中的任一種，冶煉的鋼通過連續(xù)鑄造等制成連鑄坯。需要說明的是，可以根據(jù)需要實(shí)施各種預(yù)處理、二次精煉、鋼原材料的表面修整等。連鑄坯的加熱溫度：1050℃-1250℃。連鑄坯的加熱溫度小于1050℃時，在熱軋時難以確保期望的精軋溫度。另一方面，如果連鑄坯的加熱溫度超過1250℃，則不僅增加了加熱所需要的能量，還容易產(chǎn)生鋼板表面性狀的不良情況。因此，熱軋前的鋼原材料的加熱溫度為1050℃-1250℃，優(yōu)選為1100℃-1250℃。需要說明的是，對于連鑄坯的加熱而言，可以對冷卻至常溫的連鑄坯進(jìn)行再加熱，也可以在鑄造后對冷卻過程中的連鑄坯進(jìn)行追加加熱或保溫。在本發(fā)明中，將連鑄坯加熱至上述溫度范圍后實(shí)施粗軋和精軋，粗軋條件可以按照通常方法即可，沒有必要特別限定。精軋溫度：860℃-960℃。如果熱軋工序中的精軋溫度低于860℃，則容易導(dǎo)致出現(xiàn)未再結(jié)晶的被拉長的鐵素體晶粒，而且鋼板的深沖性能降低。另外，鋼板的面內(nèi)各向異性增大。另一方面，如果精軋溫度超過960℃，則不僅容易導(dǎo)致鋼板的表面性狀變差，而且熱軋鐵素體組織容易變得粗大，冷軋退火再結(jié)晶組織也粗大。因此，精軋溫度為860℃-960℃，優(yōu)選為880℃-940℃。需要說明的是，為了確保必要的精軋溫度，可以使用板式加熱器或邊部加熱器等加熱裝置對軋制中的鋼板進(jìn)行追加加熱。采用常規(guī)的冷卻和卷取工藝即可滿足要求，例如層流冷卻，卷取溫度控制在600℃及以上以保證冷軋鋼板的深沖性能，考慮對酸洗和冷軋鋼板表面性狀的影響，卷取溫度不宜超過750℃。為保證冷軋鋼板的深沖性能冷軋壓下率宜控制在50％以上，優(yōu)選控制在70％以上，考慮軋機(jī)負(fù)荷和可軋制性，冷軋壓下率宜控制在85％以下。冷軋后的鋼板可采用罩式退火或連續(xù)退火方式生產(chǎn)，盡管對退火方式?jīng)]有限定，但退火溫度在再結(jié)晶溫度以上和避免導(dǎo)致鐵素體晶粒粗大的900℃及以下。退火后的鋼板進(jìn)行平整軋制，為保證鋼板的深沖性能平整壓下率控制在0.5-1.5％。由上述方法制成的鐵鍋廚具用深沖冷軋鋼板經(jīng)過沖壓或旋壓加工、滲氮處理、打磨等工序后制成的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明公開了一種廚具用深沖冷軋鋼板及其制造方法。本發(fā)明采用轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，爐外精煉、板坯連鑄、熱軋、酸洗、冷軋、退火、平整等工藝生產(chǎn)，屈服強(qiáng)度≤260MPa，抗拉強(qiáng)度270-410MPa，延伸率≥35％。本發(fā)明制造的深沖冷軋鋼板適于廚具用精制鐵鍋的加工制造，該鋼板經(jīng)過沖壓或旋壓加工、滲氮處理、打磨等工序后制成的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工成的鐵鍋滿足下述要求：1)15％NaCL溶液煮沸10小時+浸泡48小時，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。2)5％NaCl溶液浸泡30天，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。3)5％NaCL溶液煮1.5小時，鐵鍋無銹蝕現(xiàn)象。采用本發(fā)明的鋼板加工的廚具用鐵鍋完全滿足市場需求，鋼板具有優(yōu)良的深沖加工性能、滲氮硬化性能和耐孔蝕性能。具體實(shí)施方式：為了更好地理解本發(fā)明，下面用具體實(shí)例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明并不局限于此。實(shí)施例1一種鐵鍋廚具用深沖冷軋鋼板，其化學(xué)成分見表1。一種鐵鍋廚具用深沖冷軋鋼板的制造方法，包括鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐冶煉—LF-RH—連鑄—熱連軋—酸洗—冷軋—退火—平整。生產(chǎn)工藝為：板坯厚度135mm，加熱溫度1250℃，保溫時間2h，終軋溫度930℃，卷取溫度為720℃，熱軋鋼板成品厚度5mm；冷軋鋼板厚度為1.8mm，罩式退火溫度740℃，平整壓下率1.2％。該鋼板經(jīng)過沖壓或旋壓加工、滲氮處理、打磨等工序后制成的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工成的鐵鍋滿足下述要求：1)15％NaCL溶液煮沸10小時+浸泡48小時，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。2)5％NaCl溶液浸泡30天，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。3)5％NaCL溶液煮1.5小時，鐵鍋無銹蝕現(xiàn)象。實(shí)施例2一種鐵鍋廚具用深沖冷軋鋼板，其化學(xué)成分見表1。一種鐵鍋廚具用深沖冷軋鋼板的制造方法，包括鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐冶煉—LF-RH—連鑄—熱連軋—酸洗—冷軋—退火—平整。生產(chǎn)工藝為：板坯厚度135mm，加熱溫度1230℃，保溫時間2h，終軋溫度920℃，卷取溫度為710℃，熱軋鋼板成品厚度5mm；冷軋鋼板厚度為1.5mm，罩式退火溫度730℃，平整壓下率0.9％。該鋼板經(jīng)過沖壓或旋壓加工、滲氮處理、打磨等工序后制成的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工成的鐵鍋滿足下述要求：1)15％NaCL溶液煮沸10小時+浸泡48小時，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。2)5％NaCl溶液浸泡30天，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。3)5％NaCL溶液煮1.5小時，鐵鍋無銹蝕現(xiàn)象。實(shí)施例3一種鐵鍋廚具用深沖冷軋鋼板，其化學(xué)成分見表1。一種鐵鍋廚具用深沖冷軋鋼板的制造方法，包括鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐冶煉—LF-RH—連鑄—熱連軋—酸洗—冷軋—退火—平整。生產(chǎn)工藝為：板坯厚度150mm，加熱溫度1200℃，保溫時間2.5h，終軋溫度910℃，卷取溫度為700℃，熱軋鋼板成品厚度4mm；冷軋鋼板厚度為1.2mm，罩式退火溫度730℃，平整壓下率0.8％。該鋼板經(jīng)過沖壓或旋壓加工、滲氮處理、打磨等工序后制成的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工成的鐵鍋滿足下述要求：1)15％NaCL溶液煮沸10小時+浸泡48小時，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。2)5％NaCl溶液浸泡30天，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。3)5％NaCL溶液煮1.5小時，鐵鍋無銹蝕現(xiàn)象。實(shí)施例4一種鐵鍋廚具用深沖冷軋鋼板，其化學(xué)成分見表1。一種鐵鍋廚具用深沖冷軋鋼板的制造方法，包括鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐冶煉—LF-RH—連鑄—熱連軋—酸洗—冷軋—退火—平整。生產(chǎn)工藝為：板坯厚度150mm，加熱溫度1180℃，保溫時間2.5h，終軋溫度890℃，卷取溫度為680℃，熱軋鋼板成品厚度4mm；冷軋鋼板厚度為1.0mm，罩式退火溫度720℃，平整壓下率0.7％。該鋼板經(jīng)過沖壓或旋壓加工、滲氮處理、打磨等工序后制成的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工成的鐵鍋滿足下述要求：1)15％NaCL溶液煮沸10小時+浸泡48小時，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。2)5％NaCl溶液浸泡30天，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。3)5％NaCL溶液煮1.5小時，鐵鍋無銹蝕現(xiàn)象。實(shí)施例5一種鐵鍋廚具用深沖冷軋鋼板，其化學(xué)成分見表1。一種鐵鍋廚具用深沖冷軋鋼板的制造方法，包括鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐冶煉—LF-RH—連鑄—熱連軋—酸洗—冷軋—退火—平整。生產(chǎn)工藝為：板坯厚度200mm，加熱溫度1230℃，保溫時間3h，終軋溫度880℃，卷取溫度為670℃，熱軋鋼板成品厚度4mm；冷軋鋼板厚度為1.0mm，罩式退火溫度720℃，平整壓下率0.8％。該鋼板經(jīng)過沖壓或旋壓加工、滲氮處理、打磨等工序后制成的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工的鐵鍋具有優(yōu)良的耐孔蝕性能和防銹性能。加工成的鐵鍋滿足下述要求：1)15％NaCL溶液煮沸10小時+浸泡48小時，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。2)5％NaCl溶液浸泡30天，不發(fā)生孔蝕，鐵鍋無滲漏現(xiàn)象。3)5％NaCL溶液煮1.5小時，鐵鍋無銹蝕現(xiàn)象。表1實(shí)施例的化學(xué)成分實(shí)施例CSiMnPSAlTiCuNiMoCrN10.00280.050.150.0590.0040.0330.0560.430.250.070.460.004720.00390.030.100.0170.0020.0480.0680.350.180.050.330.005330.00580.020.080.0130.0030.0410.0590.280.170.030.260.003940.00640.040.270.0080.0020.0330.0720.190.110.010.170.002750.00750.050.120.0220.0020.0300.0830.150.100.030.280.0038實(shí)施例1～5的深沖冷軋鋼板力學(xué)性能如表2所示。表2實(shí)施例的力學(xué)性能實(shí)施例屈服強(qiáng)度/MPa抗拉強(qiáng)度/MPar90n90延伸率％12193281.70.193821963211.80.2038.531893141.90.214041803082.20.2241.551722982.10.2242注：拉伸試樣標(biāo)距均為80mm。當(dāng)前第1頁1 2 3