[发明专利]一种高屈强比超细晶MR钢超薄板的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高屈强比超细晶MR钢超薄板的生产方法，属于金属材料加工和金属热处理技术领域。

背景技术

镀锡板（俗称马口铁），一般是指在薄的低碳钢板上电镀纯锡防腐层的冷轧钢板，它结合了低碳薄钢板和金属锡的优点，成品富有魅力的金属光泽。但该产品生产技术复杂、制造流程长、质量要求高，性能方面要求强度高、成形性好、耐蚀性优良、焊接性强、外观光泽、印刷着色性好、镀锡层无毒等特点，是各类包装领域重要的包装材料之一。其中，在食品包装领域，尤其以MR钢镀锡板的应用最为广泛，质量要求也最高，作为生产马口铁专用基板之一，MR钢是食品级镀锡板的首选材质。MR钢镀锡板在灌装饮料、粉体食品包装罐、高档食品外包装盒领域具有较高的市场占有率，应用较为普遍。背景技术存在以下问题： 近年来，高端MR钢新产品逐步向减薄化方向发展，势必对其力学性能提出更高的要求。如何在不改变MR钢原有化学成分和生产成本的条件下，通过改进生产工艺参数，获得高屈强比的MR钢超薄板产品，是该类产品亟需解决的关键技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种高屈强比超细晶MR钢超薄板的生产方法，通过优化生产过程的冷轧及连续退火工艺参数水平，利用冷轧大变形量促进连续退火再结晶晶粒细化的技术原理，借助铁素体钢细晶强化的技术手段，在MR钢超薄板中得到了超细晶显微组织，并使其获得稳定的高屈强比力学性能指标，解决背景技术中存在的上述问题。

发明的技术方案是：一种高屈强比超细晶MR钢超薄板的生产方法，包含如下步骤：

①将厚度为2.0~3.0mm的MR钢热轧卷板，利用可逆式冷轧机一轧程轧制成厚度为0.13~0.18mm的MR钢超薄板，中间无需退火处理，冷轧压下率控制在91~96%，将冷轧纤维状组织的厚度减薄至0.1mm以下； 

②利用连续退火炉对MR钢超薄板进行退火处理；MR钢超薄板在退火炉加热段，由室温加热至560~650^oC，升温速率维持在16~30^oC/s，并在均热段保温10~40s；再由纯氢气氛快速冷却至250~320^oC，冷却氢气的压力维持在0.6~1.0MPa范围；并在此温度下，经120~180s时效处理，进一步缓冷至室温，得到平均晶粒尺寸分布在3.2~ 4.8μm范围内超细晶显微组织；

③将退火处理的MR钢超薄板在平整机上进行平整处理；平整延伸率控制在0.2~ 0.5%，得到MR钢超薄板屈强比指标在0.97~0.99范围内。

本发明所制备的高屈强比超细晶MR钢超薄板，其平均晶粒尺寸范围为3.2~4.8μm，屈强比指标为0.97~0.99。 

本发明的技术特点：

步骤①中将MR钢热轧卷一轧程轧制减薄至0.13~0.18mm，其主要目的在于，一是保证冷轧MR钢超薄板在退火前经受较高的变形量，在基体中储存较高的机械能，为退火再结晶提供足够的动力来源；二是大幅度减小轧制组织的晶粒尺寸，促使纤维状组织进一步发展，从而保证退火后获得超细晶显微组织；三是采用一轧程轧制工艺技术，既可以避免常规二轧程之间不得不进行的退火处理，又能大幅度缩短薄板的生产时间；由此可见，优化后的冷轧工艺技术，将显著降低MR钢超薄板的生产成本，起到“节能降耗”的目的。

步骤②中设定的连续退火温度、升温速率、均热段保温时间、冷却段温度及冷却过程氢气压力数值范围，均是经过大量实验证实的最佳工艺参数，使一轧程生产的MR钢超薄板获得晶粒尺寸均匀的超细晶显微组织。其中，(1)设计加热温度范围可以保证不同厚度的超薄板在此温度范围内完成组织的完全再结晶过程； (2)较快的升温速率将减少冷轧纤维状组织在回复阶段停留的时间，再结晶过程保留足够的驱动能，而且，优化后的升温速率，还能避免发生再结晶晶粒的突发长大，确保再结晶晶粒尺寸的均匀性；(3)均热段保温一段时间，是为了确保冷轧组织拥有足够的时间实现完全再结晶；(4)采用纯氢气介质对超薄板进行冷却处理，既是利用氢气高导热系数的优势，对超薄板进行快速冷却，又能防止因冷速不足，引起冷却阶段出现晶粒长大。因此，经上述几个方面技术参数的全面优化，最终在MR钢超薄板中获得晶粒尺寸均匀细小的超细晶显微组织。 

步骤③中确定的小变形量平整延伸率，一方面消除退火处理产生的屈服平台，另一方面避免超薄板在平整过程发生过量塑性变形，使得MR钢超薄板拥有较好的加工性能，提高后续冲压产品的成材率。