[发明专利]具有优异耐热性的加工用冷轧钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高加工性的高耐热性冷轧钢板，适合用于机车、家电产品和锅炉(boiler)，以及其制造方法，更具体地涉及一种高耐热性加工用冷轧钢板，其中钢组分和加工条件被优化，使得其展现出优异的可加工性和耐热性，并且除此之外，还可展现出耐褪色性，并且涉及其制造方法。

背景技术

通常，铸铁(cast iron)被用于制造产品部件，例如机车排气系统、烤炉、房屋烟囱、以及锅炉等。然而，由于所述铁持续暴露在至少上百摄氏度的高温条件下，需要高耐热性。为确保所述高温性质，使用加工过的镀铝钢板、不锈钢板等。

所谓高温性能，是指一种加工的产品使用在高温条件下显示的特性之一。在使用诸如机车排气系统等产品时，这些产品的性质可能会因局部温度增加而劣化，因此需要高温性质，即，抗下垂性(sagging resistance)和高温强度，以及可能添加的耐褪色性。其中，抗下垂性通过观察钢板的下垂程度而测定，所述钢板的材料由于重复地暴露在高温下而改变。如果发生了所述下垂，则难以保持模制品的形状。此外，如果热应力密集地施加在一个具体位置上，则高温屈服强度可能会降低，发生产品形状的变形或破坏。因此，为了确保形状的稳固性，产品在高温大约700℃时应当满足屈服强度为55MPa或更高，此外，为了防止钢板在高温条件下氧化且为了在涂镀时获得对镀层材料的粘附性，可能需求表面性质，即耐褪色性。

尽管不锈钢板主要用于耐热目的，但其生产成本很高，因为加入了大量昂贵的合金元素，例如Cr、Ni等。此外，在高温下加热时，可在经由C与晶界的Cr的结合而在晶界处沉淀碳化铬从而形成的贫Cr区中产生晶间腐蚀，从而导致耐腐蚀性降低。

为了确保高温下的抗氧化性，可以使用镀铝钢板。当将这种镀铝钢板加热到400℃或更高的高温时，Fe和Al可能会互相扩散而生长出合金界面层，从而在短时间内损失表面光泽度并导致褪色，使得耐热性变差。这种钢板的应用不利地受限。

此外，诸如机车排气系统、烤炉、房屋烟囱以及锅炉等产品制造为容纳于有限空间内，因此钢板被通过多种方法形成从而赋予复杂的形状，然后需要延展或弯曲等加工步骤。这样，除了上述的高温性质之外，还需要室温加工性。

因此，日本未经审查的专利申请公布文本特开平No.9-176816公开了一种钢中的Al量和固溶的N量经调整的钢板，对所述钢板进行镀铝，之后热处理以增强耐热性和加工性。然而，所述钢板难以用在施加至550℃或更高温度的产品部件中，并且也不易调整添加的钢组分的量，导致加工性的劣化并由于老化而产生加工缺陷。

此外，日本未经审查的专利申请公布文本特开平No.8-319548公开了一种镀铝钢板，其在表面上形成有涂层，从而展现出优越的高温强度。然而，由于此专利提供改良涂镀条件的方法而不是增强钢板性质的方法，难以调整镀层的组分，不能得到所需的耐热性。

发明内容

技术问题

因此，本发明的发明人进行了许多研究和测试以解决现有技术中存在的问题，并基于测试结果提出了本发明，本发明的一个目的在于，提供一种高耐热性加工用冷轧钢板以及其制造方法，其中，为了将其用于同时需要高温性质和室温加工性的用途，如用在机车排气系统、烤炉、房屋烟囱和锅炉中，可减少加入昂贵的合金元素，并且钢组分和加工条件可以被优化，因此可以低成本地制造所述加工性、耐热性和耐褪色性优异的钢板。

技术方案

为了实现上述目标，本发明的一个方面提供一种高耐热性加工用冷轧钢板，其包括0.002-0.005％的C、0.02-0.06％的Nb、0.02-0.20％的Co、0.10-0.35％的Mn、0.02-0.08％的Al、0.003-0.020％的P、0.002-0.006％的N、0.015％或更少的S、以及余量的铁和其他不可避免的杂质，以重量％计。

本发明的另一个方面提供一种高耐热性加工用冷轧钢板，其包括0.002-0.005％的C、0.02-0.06％的Nb、0.02-0.20％的Co、0.05-0.25％的Sn、0.10-0.35％的Mn、0.02-0.08％的Al、0.003-0.020％的P、0.002-0.006％的N、0.015％或更少的S、以及余量的铁和其他不可避免的杂质，以重量％计。

另外，本发明中，所述Nb和Co相对于C的有效添加比率((Nb×Co)/C)的值为0.6-3.0，另外，(Nb，Co)C基碳化物复合沉淀形成在冷轧钢板上。另外，所述冷轧钢板由多边形铁素体和针状铁素体构成。