TWI243211B - Method for manufacturing high adherence enamel-coating steel sheet with superior formability - Google Patents
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Description
1243211 五、發明說明（1) 〈發明之範圍〉 本發明係有關於一種製造用於綠瑯被覆的冷軋鋼板’ 以便做為例如浴缸及電氣具零件的ί法鄉被覆鋼板材料的 方法。尤其本發明係關於一種製造冷軋鋼板的方法，而能 保證某種水準以上的例如琺瑯附著性，魚鱗抵抗及成形能 力等特性者。 〈發明之背景〉 通常琺 面施以j法瑯 鋼成品的製 抵抗，成形 琺螂層 魚鱗抵 亦即當製造 却中或冷却 而形成如同 内的氫供應 含有物之種 各類鋼中， 化物、T i碳 能吸收氫而 或高含碳鋼 推荐的鋼大 鋼’或脫碳 瑯被覆冷軋鋼板 被覆，然後施以 造。ί法瑯被覆冷 能力及鋼板原料 的附著性係端視 抗係歸因於琺瑯 琺瑯被覆產品時 後被釋出。由於 魚鱗般的劣化物 空間。此頗受存 類與數量之影響 添加有T i、B、N 化物、B氮化物、 出名。以此方式 被脫碳，以保證 多為添加有T i的 鋼。
高溫燒火，藉此完成琺瑯被| 軋鋼板所需之主要特性為魚淘 與琺瑯層間之附著性。 添加元素與表面粗度而定。
被覆產品表面上的缺點所致。 ’在鋼内的固體溶質的氫在^ 氫的壓力，硬化的琏瑯層破^ ’為了避免魚鱗化，須要對麵 在於鋼板内的沈澱物或非金肩 。為了避免魚鱗化而被推荐以 或〇2藉以形成Ti硫化物，Ti+氣 Μη氧化物或其他等，均屬於 ’沈殺物或氧化物乃被沈澱， 肩除魚鱗現象。目前為止，初 鋼，添加有Β的鋼，高含氧
1243211 五、發明說明（2) 然而，成形能力亦很重要，此乃因在被覆琺瑯層之前 冷軋鋼板須要壓製成所需之形狀。 曰本專利公報昭63-50 0號揭示一種製造琺瑯被覆鋼板 之方法。於此鋼板，其包含之成份重量比為〇 · 〇 〇 5 %或較少 之C ; 〇· 03%或較少之Si ; 〇· 50%或較少之Μη ; 0· 02%或較少 之Ρ ; 0· 03%或較少之s ; 〇· 〇〇5〜0· 01%之Ν ; 0· 15%或較少 之Ti[Ti >(48/12C +48/14Ν +48/3 2S)] ; 0· 08% 或較少之 Cu，0.003〜0.03%的一種或數種自一群As、Sb及Bi中選出
的元素添加物之和；及其餘為以及其他無法避免的雜質。 於此鋼中’ N的含量很高，因此假如有TiN沈澱物曝露於鋼 板表面則形成泡床。 又有韓國專利第97-63270號揭示另一製造琺瑯被覆鋼 板之方法。在此方法中，鋼之組成成份重量比為〇 · 〇丨％或 較少之C ’ 〇· 〇3%或較少之Mn ; 〇· 〜〇· 1%之p ; 〇· 〇2〜 0· 04% 之S ; 〇· 〇4 〜〇· 1〇% 之Ti ; 〇· 〇〇5% 或較少 ，Ti/(c + N+j)的原子比為1〇或更多，其餘為以及其他不可避免 的雜質。於此鋼中，P的含量高，因此，雖然鋼板的強度 可以接受，成形能力則變差了。
&如上揭情形’目前為止所開發的琺瑯被覆冷軋鋼板仍 未1滿足ί法鄉層附著性，魚鱗抵抗及成形能力特性方面的 要’反而存有為了維持某一性質而犧牲另一性質的問 〈發明之總論> 本备明意在克服上述傳統技術上的缺失。
第7頁 1243211
五、發明說明（3) 因此本發明的目的之一在 板’其中之合金元素例如S、p 持最適當的含量，藉以滿足琺 形能力的特性。 提供一種琺瑯被覆冷軋鋼 、N、Ti及有效Ti (Ti*)可保 螂層附著性，魚鱗抵抗與成 > t Ϊ I達成上揭目的，本發明的製造琺瑯被覆冷軋鋼板 包含的步驟有：準備一種鋼其組成的重量比為〇. 00U或較少的c，〇. 3%或較少的Mn，〇. 〇2〜〇 〇5%的§ , ΗΜ〜0·03^Ρ’〇·(]8〜〇·15“Τί’〇.〇〇4^Μ〇ι Ν，〇·〇4% 或較多的過量 Ti*(界定*Ti*=Ti_(48/32)s —
(W/12)C)，其餘為Fe及其他不可避免的雜 藉以形成一種鋁的淨靜鋼；再加熱於此鋁的淨靜鋼； 施以熱軋，其完成熱軋溫度高於A。轉換點；以一般方式 施以盤卷；以50〜85%的縮減比施以冷軋；及以再結晶溫 度以上施以連續退火。 〈較佳具體實施例之詳細描述〉 本發明的製造珠瑯被覆冷軋鋼板之方法中包含的步驟 有·準備一種鋼其組成的重量比為0.004%或較少的C，
0.3% 或較少的Μη，〇·〇2 〜0.05% 的S，0.005 〜0.03% 的Ρ， 〇·〇8〜〇· 15%的Ti，0.004%或較少的Ν，〇·〇4%或較多的過 量Ti*(界定為Ti*=Ti - (48/32)S—(48/14)N—(48/12) C) ’其餘為Fe及其他不可避免的雜質，藉以形成一種鋁的 淨靜鋼；再加熱於此鋁的淨靜鋼；施以熱軋，其完成熱軋 溫度高於Ar3轉換點；以一般方式施以盤卷；以50〜85%的 縮減比施以冷軋；及以再結晶溫度以上施以連續退火。
1243211 五、發明說明（4) 下文中將更詳細的說明本發明的成份數字上的限制理 由。 假如C的含量多於〇. 004%，即固體溶質碳變成過量。 由是，退火期間組織的發展受阻碍，或細小的T i碳化物的 沈澱量變成過多。結果，顆粒變成細小而成形能力變差。 因此C的含量必須限制在〇. 0 04%或更少。 Μη的添加乃是為了以Μη硫化物的形式沈澱固體溶質的 S，藉以避免起因於Fes薄膜的熱脆性。無論如何，在本發 明中，以T i的添加來以T i硫化物的方式沈澱s，藉此完全 去除殘餘的S。因此，Μη不必分開加入。又假如Μη以固體 溶液狀態存在，則增加鋼的強度，但這樣的強度增加並不 顯著，反而使成形能力變差。因此，Μη的含量宜限制在〇 · 3 %或較少。 通常S被認為是一種使機械性質變壞的元素，但在本 發明中，S的加入乃為了加強魚鱗抵抗。假如s的含量小於 0 · 0 2 %，則T i硫化物的量與大小變成不足，結果無法改善 魚鱗抵抗。假如S的含量0 · 0 5 %或更多，則過量的T i *變成 太小而致使成形能力變差。因此S的含量應限制在〇 · 〇 2〜 0. 05%為宜。如限制在0· 02〜〇· 〇3%以保證更高的成形能力 則更佳。 又P亦是一種使鋼的機械性質變壞的元素，此點與S相 同。因此其含量應該愈少愈好。在本發明中，p之加入係 用來與Τι化學反應後形成Ti (Fe，P)的沈澱藉以改善魚鱗抵 抗。假如P的含量小於〇· 0 0 5%，則不形成^彳以，p)的沈澱一
1243211 五、發明說明（5) 物，因此不能改善魚鱗抵抗。假如其含量多於〇 · 〇 3%，則 再結晶顆粒由於細小的Ti(Fe，P)沈澱物的形成而變成太細 小，結果成形能力變差。因此P的含量應限制在〇· 〇〇5〜〇 03% 間。 · 又丁1以Τι碳化物與Ti氮化物的形成去除c與1^的固體溶 質，藉此改善鋼板原料的成形能力。尤有進者，藉著沈澱 Ti硫化物（TiS)與Ti (Fe，P)之沈澱物，Ti可改善魚鱗抵 抗。假如其含量少於〇· 〇8%，Ti沈澱物數量太小，因此不 可能改善魚鱗抵抗。假如Ti含量大於〇· 15% , Ti沈澱變多 藉以改善魚鱗抵抗，而由於較高的以*琺瑯附著性變差。 因此Ti的含量應限制於0 〇8〜〇15%間。 又N與Τι反應而以Τι氮化物的形成沈澱，藉以改盖备 鱗抵抗。但若Ti氮化物曝露於鋼板表面時，則發生ϋ 而產生'氣體致造成表面的劣化。因此Ν的含量應儘量降 低由疋饭如3里少於0· 00，Ti氮化物以少量沈澱， ，此造成表面劣化的機率很小。目此N的含量應在 或更少。 過量的Ti被界定為Ti* =Ti — (48/3 — (48/12)(^Τι^、_μ_·ν、τ ) 二物之假定下，過量的Ti*乃歸因於殘餘 if片、尚旦的夕、/、所有添加的元素不致完全反應，因 二有頗多殘餘固體溶質_之沈 =於ο 〇4Γ 澱乃改善了魚鱗抵抗。假如過量Ti* 夕 則所有殘餘固體溶質的C與N將不復存在，因
第10頁 1243211 五、發明說明（6) 此，2· Or值或更大的成形能力可得以保證。有了 2· 〇或更 大的r值，可以形成複雜的形狀。又以適當的Ti (Fe，P)沈 殺量，可獲得充足的魚鱗抵抗。因此，過量T丨*的下限應 為〇.04%。尤其過量]^*少於〇.〇4°/。時，不會形成1^(?6，？） 的沈澱，因此降低魚鱗抵抗。 下文中敘述本發明鋼板的製造條件。 再加熱於上述成份的鋁淨靜鋼，而且經熱軋。於此情 形下’完成熱軋的溫度應高於Ar3轉換點。此理由乃假如 熱軋係在低於Ar3轉換點以下實施時，將軋出顆粒，成形 能力因而降低。 實施熱軋後，以一般方式實施盤卷，然後施以冷軋， 其縮減比限制在5〇〜85%。在熱軋期間形成的沈澱物在冷 軋期間被破壞或拉長。在此過程中，形成微小的空洞，這 些空洞甚至在連續退火後也保存完整而成吸收氫的源泉。 由於此項關係，冷軋的縮減比應予控制。亦即，假如冷軋 的縮減比小於5 〇 %，則所有微小空洞變成太小，而致降低 氫的吸收，因此便有造成魚鱗的傾向。另一方面，假如縮 減比大於85%，則微小的空洞由於高縮減比而崩潰。因 此’綜和的空洞空間更為減少而激烈的減小吸收氫的能 力。 冷軋完成後，以一般方式進行鋼的連續退火。亦即以 再結晶溫度以上實施連續退火。 下文中以實例為基礎來敘述本發明。 〈實例〉
第11頁 1243211 五、發明說明（7) 茲準備如第1表的鋼錠，在爐中以1 2 5 〇 °c下維持1小時 後施以熱軋。完成熱軋的溫度為9 0 〇 ，然後在6 5 〇 t下施 以盤卷。最後的厚度為3 · 2腿。熱軋後的樣品施以浸潰以 去除表面氧化膜。然後以70%的縮減比施以冷軋。 冷軋後的樣品更加工成為琺瑯被覆樣品與張力樣品。 然後該兩種樣品予以連續退火。 J法瑯被覆樣品被切成70 mm X 1 50 mm大小，而張力樣品 則依據ASTME-8標準來形成。連續退火係在83〇它下實施 秒。 、
InStr〇n公司的6025型張力試驗機被採用來做樣品的 張力試驗用，於是屈伏強度、張力強度、伸長度、r 被測定。測定結果如下揭的第2表所示。 綠瑯被覆樣品完全去除了脂肪，然後浸潰於 (10%，7(TC)中5分鐘。然後施以熱水洗濯，再 之3. 6g/L碳化納+ !. 2g/L财水溶液中5=貝樣^ 中和。由是完成先期處理，塗佈琺瑯於樣品上、予以 2 0 0 C 1 0分鐘之乾燥處理，藉以办入， 者％以 完畢後，揭口卢8 cj η 70王 矛、’…、耽。乾燥處理 =畢^樣叩在83 0 C下擺放7分鐘，然後施以 处理+ 施以二虱冷却，至此完成琺瑯被覆過程。 ，接者 番的5 ί ?形了’火爐大氣的露點溫度為30 °c m - 重的極易生成魚鱗的不良處境。㈣被覆完 此=成嚴 魚鱗4化數目，盆έ士要而丨^^ Μ 欠日視檢查 双a /、、、、。果列载於下揭之第2表内。 至於珠鄉層附著性的評估，係使用一附著性測試計
1243211
五、發明說明（8) (依據ASTMC313-78)來測定附著性指數。 如弟1與第2表所示’本發明的好 一 的情形下亦未產生而表現優異的魚龍抗。至/ΛΛ 附著性’其指數高於95%。 ' /、瑞螂層 與此相反的，對照的材料1的5含量高到〇 〇 ”發生魚鱗，但其C之含量達〇〇()42%。因此，過旦因此 =里低至0.005% ’因此r值剛好為17，結果成形能二‘ 對照材料2的場合’過量Ti*之量高至〇 〇57%，因 ，、r值為2.25，結果成形能力優異。但是，§的含量 ， 〇m ’ ®此’有25處的魚鱗劣化點的形成鋼. 能做為琺瑯被覆使用。 此鋼板不 =材料3，其S含量為〇 〇32% ’因此，未產 =二又其過量Ti*之量為〇.115%，r值為23?，藉此實 ，成形能力。但是，Ti含量高到〇.182%，因此琺瑯層 十低到83%。因此，此材料不能用做琺瑯被覆鋼板。、者 對照材料4，其S含量高到〇 · 〇 3 8%，但τ i含量低到 0· 072%，結果產生38處魚鱗劣化點。又過量了丨*之 〇.〇〇2%，因此其Γ值剛好為1>72，結果成形能力很低民到 至於傳統材料1與2，τ i含量分別高到〇 ·丨2 2 %及 0.110%，而N之含量亦高到0.0075%及〇〇〇82%。因此 形成粗粒的Ti化合物於鋼内，不會產生魚鱗劣化。又； 量Ti*為0.061%，而Γ值高到2.12，結果其成形能力優異過
1243211 -- : ®的粗大TiN化合物存在於鋼板的表面上，因此由 、/、吊大的氣泡的發生而致產生表面劣化。 f傳統的材料3，P的含量高到〇· 058%，因此，屈伏強 又太兩，同時表現低的r值，結果成形能力低。因此當這 種鋼板用以形成複雜的形狀時，可能發生龜裂。 依照上揭的本發明’珠鄉層的附著性，魚鱗抵抗及成 形能力皆優異。又本發明的鋼板適於壓製成形為複雜的形 狀。 綜上所述，僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定 本發明實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所做之同 等變更與修飾’應皆為本發明專利範圍所涵蓋。
1243211 五、發明說明（ίο) 第1表 化學成份（重量％) 冷軋縮 鋼 C Μη Ρ S Ti Ν Ti 減比 (%) 發 1 0.0025 0.12 0.015 0.023 0.098 0.0021 0.046 明 2 0.0018 0.23 0.008 0.025 0.114 0.0018 0.063 之 3 0.0033 0.15 0.012 0.025 0.121 0.0019 0.064 鋼 4 0.0014 0.20 0.010 0.022 0.118 0.0015 0.074 對 1 0·0042Λ 0.22 0.014 0·042Λ 0.095 0.0030 0·005Λ 照 2 0.0012 0.25 0.011 0.012Λ 0.095 0·0045Λ 0.057 鋼 3 0.0023 0.26 0.013 0.032Λ 0.182Λ 0.0030 0.115 70 4 0.0015 0.14 0.011 0.038Λ 0.072Λ 0.0021 0·002Λ 對 1 0.0039 0.15 0.010 0·013Λ 0.122 0.0075Λ 0.061 照 2 0.0029 0.25 0.015 0.028 0.132 0·0082Λ 0.050 鋼 3 0Ό025 0.20 0·058Λ 0.025 0.110 0.0032 0.052 Λ記號表示脫離了本發明的條件 第15頁 1243211 五、發明說明（π) 第2表 試片 琺瑯特伯 機械伯 匕質 備註 魚鱗的 發生 (每個） 琺瑯 厚度 (m) 附著性 指數 (%) 屈伏 強度 (kgf/mm2) 拉力 強度 (kgf/mm2) 伸長度 (%) r值 發 明 的 材 料 1 0 131 100 12.2 31.3 48.6 2.15 發明鋼1 2 0 103 97 13.3 31.8 47.6 2.25 發明鋼2 3 0 110 96 13.8 30.9 47.3 2.28 發明鋼3 4 0 121 99 12.3 29.9 48.9 2.38 發明鋼4 對 昭 έ \\\ 材 料 1 0 100 97 15.8 32.4 44.3 1.72 對照鋼1 2 25 135 100 12.1 30.9 49.0 2.25 對照鋼2 3 0 104 83 14.6 32.3 46.8 2.37 對照鋼3 4 38 120 99 15.9 33.1 44.0 1.72 對照鋼4 傳 統 材 料 1 0 99 85 13.6 31.7 46.4 2.12 傳統鋼1 (發生了表 面劣化） 2 0 135 92 12.7 30.8 46.8 2.05 傳統鋼2 (發生了表 面劣化） 3 0 115 92 22.4 36.4 42.8 1.82 傳統鋼3 第16頁
Claims (1)
1243211 案號88114234 年於月之么日_修正 六、申請專利範圍 1 · 一種製造琺瑯被覆冷軋鋼板之方法，其包括的步驟 為： 準備一種鋼其組成的重量比為，0 < C S 0 , 〇 〇 4%，〇 <Mn €0· 3%，0· 02 〜0· 03% 的S，0· 0 0 5 〜0· 03% 的p，〇· 〇8 〜0· 15% 的Ti ，0 <N $0♦ 0 04%，最少為0· 04% 的過量丁i* (界定為 Ti*=Ti—( 48/32 )S—(48/14)N—(48/l2)C )，其 餘為F e及其他不可避免的雜質，藉以形成一種鋁的淨靜 鋼； 再於正常狀況下（1 0 5 0 °C〜1 3 0 0 °C )加熱於該鋁的淨靜 鋼； 施以熱軋，其完成熱軋溫度為Ar3轉換點[冷却鋼時， 從沃斯田態（a u s t e n i t e )轉換至肥粒鐵（f e r r i t e )態之溫 度]至9 5 0 °C之間的溫度； 以一般方式施以盤卷； 以5 0〜8 5 %的縮減比施以冷軋；及 以再結晶溫度至9 0 0 °C之間的溫度施以連續退火。
第17頁
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