[发明专利]用于深冲和变薄拉深的冷轧扁钢产品制造方法、扁钢产品及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造厚度最大为0.5mm的冷轧扁钢产品的方法，该冷轧扁钢产品用于深冲和变薄拉伸的用途。除此之外，本发明还涉及根据这样的方法制成的扁钢产品以及相应的扁钢产品的有利的用途。

背景技术

这里所谈及的一类方法在所谓的“铸造轧制设备(Gieβ-Walz-Anlagen，简称GWA或者CSP)”上实施，其中，将钢材铸造成条带并在热轧带材制造的过程中这样相互协调接下来的轧制过程，即，实现了铸造过程和轧制过程的连续的顺序。以这种方式可以避免在常规的扁坯制造过程中对于再加热和预轧制的耗费。

在铸造轧制设备中将钢材铸造成为连续送出的条带，该条带随后“在生产线上”分割为薄扁坯，这些薄扁坯同样“在生产线上”热轧为热轧带材。在铸造轧制设备的运行中获得的经验以及铸造轧制的优点例如记载在W.Bald等人的“InnovativeTechnologiezurBanderzeugung”(用于带材制造的革新技术)，StahlundEisen(钢与铁)119(1999)编号9,第77-85页或者C.Hendricks等人的“InbetriebnahmeundersteErgebnissederGieβwalzanlagederThyssenKruppStahlAG”(蒂森克虏伯钢铁股份公司的铸造轧制设备的运行以及初始效果)，StahlundEisen(钢与铁)120(2000)编号2,第61-68页中。通过目前可供使用的铸造轧制设备可以制造具有小于3mm的热轧带材厚度的热轧带材。

尽管常规的铸造轧制设备提供了一些方法上的优点，但是自从大规模地引入这类设备以来，通过薄扁坯连续铸造设备或者对应的铸造轧制设备并没有以必需的可靠性制成一类钢材，这类钢材具有的变形特性的各向同性对于深冲和变薄拉深用途是足够的。已表明，由铝镇静钢铸成的薄扁坯和由其制成的热轧带材通常不适合用于具有极高纯度要求和表面要求的产品。因此在过去不能在铸造轧制设备上制造一种热轧带材，该热轧带材特别是指定用于生产具有最大0.5mm、特别是最大0.251mm的典型厚度的镀锡板材。例如为了制造饮料罐或者其他类似物这样厚度的镀锡板材是必需的。甚至还有更严格的情形，即，需要通过铸造轧制设备生产用于最高0.1mm、特别是最高0.06mm的薄包装钢材的前体材料。

在通过铸造轧制设备来制造非常薄、特定用于深冲和变薄拉伸用途的冷轧扁钢产品的过程中存在的问题原因是已知的。在薄扁坯连续铸造或铝镇静钢的带材铸造过程中，在铝含量通常在0.010-0.060重量％的范围内的情况下，为了避免由氧化铝夹杂物(堵塞)导致对浇铸所必须的浸渍管损耗，炼钢厂的钢水必须进行钙处理。在此，必须以可再生的方式在钢水中形成具有约50％的CaO和50％的Al₂O₃的含量的液态铝酸钙。

如果夹杂物的组成成分并不完全精确并且在非金属夹杂物中CaO明显不足或过量或者尖晶石夹杂物(具有MgO组分)产生，即使在钙处理的条件下在连续铸造过程中仍会随着模具中增强的熔池水平面波动而出现明显的堵塞。这种情况会导致铸造熔渣冲入铸造好的条带中，由此导致纯净度在整体上劣化以及条带表面上的表面缺陷增加。因此，在通过铸造轧制设备的热轧带材铸造过程中，CaO夹杂物和Al₂O₃夹杂物的不充分调整会导致由这样铸成的条带分割得到的薄扁坯的内部特性和表面特性劣化，而且以此也限制了由该薄扁坯分别热轧的热轧带材。

同样的问题也发生在这样的带材铸造设备中，其中将钢水浇铸成铸造带材并且随后在生产线上轧制成热轧带材。

因此在薄扁坯带材铸造或者带材铸造过程中重要的是，在二次金属中已经达到了非常高的非金属纯净度。与传统的扁坯铸造中不同的是，由于模具中明显更高的铸造速度，铸造用的钢水中包含的夹杂物(氧化物、硫化物)在连续铸造过程中或在带材铸造过程中不会增加并不会析出。与在传统的制造中常见的氧化铝夹杂物不同的是，在钙处理后的熔体中生成的并且在连续铸造中保留在扁坯或者薄扁坯中的钙铝夹杂物在热轧过程中不会变小，而是保持其大小。同样地也适用于带材铸造。肉眼可见的铝酸钙夹杂物因此在冷轧或成型过程中可能引起例如产品表面上的表面缺陷或者特别是在最终材料特别薄的情况下导致轧制材料中出现孔洞。