搪瓷钢生产技术要点

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1、搪瓷钢生产技术要点搪瓷用钢板有沸腾钢板、铝镇静钢板、微合金钢板、覆层板。各种钢板生产技术要点如下：沸腾钢板沸腾钢表面钢质纯净，内部结构疏松，搪瓷密着性好，不易产生鳞爆。缺点是成形性能较差，所以一般用于成形性要求不是很高的搪瓷制品。沸腾钢中C含量很重要。热轧钢板中C含量必须保持在0.030％或更高些，以形成足量粗大碳化物。除此外，热轧卷取温度、冷轧压下率、再结晶退火温度等工艺参数对鳞爆性也有较大影响。通常卷取温度在750℃以上，冷轧压下率在50~60%范围内的钢板抗鳞爆性较好，较佳的退火温度为700℃。再结晶退火温度对鳞爆性的影响要小于冷轧压下率。但是，不退火或高温退火的沸腾钢板易产生鳞爆

2、。铝镇静钢扳铝镇静钢板成形性能优良，但易产生鳞爆，由此限制其在搪瓷行业中应用。近年来随着冶金技术的进步，通过采取的以下几种措施已成功地解决铝镇静钢板鳞爆问题：(1)适当提高非金属夹杂物的含量，如高氧低碳钢。日本川崎钢铁公司采用复吹转炉冶炼，在最终脱碳期顶吹氧中混入惰性气体，惰性气体和氧气的最佳容积比为0.3～0.9%来实现钢中氧含量保持在250~650ppm范围内，生产出高氧低碳钢。这种钢生产的冷轧钢板制成搪瓷制品，表面质量好，无气泡缺陷、无鳞爆，而其他各种性能都能满足要求。(2)适当提高热轧卷取温度。高温卷取使热轧带钢产生粗大的渗碳体析出物，这些渗碳体在后续冷轧时被进一步轧碎，这样基体

3、组织内就形成了大量孔隙，成为储氢机构，由此提高了钢板抗鳞爆性。冷轧钢板抗鳞爆性与热轧卷取温度关系见图1。热轧卷取温度的提高会影响铝镇静钢AIN的析出，这样会降低冷轧钢板退火后的成形性能。图2表示热轧中A1N溶解与析出情况。(3)钢中加入少量硅。硅与铁的原子半径相差较大，加入少量硅后形成晶格畸变区。增大冷轧压下率对破碎渗碳体和增加晶格畸变区的数目十分有利。冷轧压下率增加，再结晶退火后的晶粒变细，阻止氢扩散的晶界随之增加，利于抗鳞爆。但是冷轧压下率约超过70%，r值降低，使得钢板成形性恶化。一般冷轧压下率以60~70%为宜。3.3微合金钢板Ti、B、Nb、Te、Se或稀土元素等在钢中形成夹杂

4、物并均匀分布，一方面可提高钢储氢的能力，增强钢板抗鳞爆性，另一方面可改善钢板的成形性。(1)钛（Ti）元素钛是极其活泼的金属，与C、N有较强的亲合力，能与碳和硫等杂质生成稳定型化合物，如TiN或Ti(CN)、Ti4C2S2或TiS。这些相远比Fe3C稳定，搪烧温度下也不会分解，由此阻止了搪烧过程中CO、CO2等气体的产生，可提高钢板抗鳞爆性，减少了瓷面的针孔、气泡等缺陷。钛与硫形成的稳定型化合物不仅同样能使钢脱硫，并且促使硫分布变得均匀，这就避免了由于硫而引起的种种缺陷。但是含Ti量高的钢板密着性差，一般含Ti量控制在0.06%以下。另外可调整C与N含量及添加Cu可解决含Ti钢板密着性差

5、的问题。钛的另一个作用是能提高铁素体—奥氏林的转化温度，由于这一温度的提高使钢在高温下烧成时挠曲程度减少。(2)钒（V）元素钢中加钒，钒与碳形成的碳化物，一方面可细化组织晶粒，提高强度和韧性。另一方面可提高钢储氢的能力，提高钢板抗鳞爆性，另外在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。(3)硼（B）元素用BN置换AlN来改善钢板冲压成形性和提高钢板抗鳞爆性。B的添加量与N含量有关，要保持[%B]-11/14[%H]的值在-0.0005%～+0.0005%范围内。若B的添加量超过上述范围，过剩的B以固溶形式存在钢中会降低冲压成形性。若B添加量少于上述范围，就不能生成BN提高抗鳞爆性。一般认为B的含量控

6、制在0.0020%～0.0070%范围内。为使BN析出，冷轧退火温度应Ar1点以上。(4)铌（Nb）元素添加Nb可提高钢板冲压成形性，Nb含量为2倍以上的C含量，但低于0.04％以下。当Nb量小于2倍C含量，则r值的各向异性值变大。Nb含量大于0.04％，NbC析出物过多会使退火后结晶粒度变细，由此恶化E1和r值。覆层板为节约能源，降低成本，减少环境污染，一次涂搪工艺逐渐代替传统的二次涂搪工艺。一次涂搪工艺要求钢板必须具有优良表面质量，以保证搪烧后瓷层的密着性。为了提高钢板与瓷层的密着性，一般采用钢板表面镀Ni、Al或Mo，或者镀合金Co-W、Ni-Mo、Co-Mo层的办法。镀Al钢板实

7、际上是镀A1-Si合金。A1-Si合金与Fe互相扩散，Al与Fe组成二元化合物或A1-Fe-Si组成三元化合物，这些化合物会在表面形成镀层，降低钢板的搪瓷密着性，所以Al镀层中含Si应为1．0～15．0%，合金层厚度应≤2~5μm以控制这种相互扩散。为改善钢板表面质量，提高成形性，镀Al后要增加轧钢压下率(压下率10~70%)和再结晶退火步骤。镀Ni钢板是先在冷轧钢板上镀Ni，再进行再结晶退火，使Ni软化，并一部份扩散掺入钢板表面，