[发明专利]制造氮化的包装钢的方法

说明书

本发明涉及一种用于制造氮化的包装钢的方法，该包装钢具有10至1000ppm的碳含量和多于100ppm的、溶解在钢中的游离氮的量，其中，氮化在两个阶段中实现，即第一阶段和第二阶段，在第一阶段中通过在钢熔液中引入含氮气体和/或含氮固体的方式将钢熔液氮化到最大160ppm的氮含量，在第二阶段中来自氮化的钢熔液的通过冷轧制成的扁钢产品利用含氮的气体进行处理，以便进一步提高在扁钢产品中的游离氮的量。氮化的第二阶段在此在退火炉中进行，在该退火炉中扁钢产品同时再结晶地退火。利用该方法制造的包装钢的特征在于超过600MPa的强度和通常超过5％的良好的断裂延伸率以及良好的变形特性。本发明还涉及一种扁钢产品形式的氮化的包装钢。

技术领域

本发明涉及一种制造氮化的包装钢的方法以及一种扁钢产品形式的氮化的包装钢。

背景技术

在现有技术中已知的是，钢的强度通过加入溶解到钢中的游离氮来提高。在钢中加入游离氮被称为氮化并且表现为用于对钢和钢产品进行硬化的已知方法。

设置用于制造包装品(接下来称为包装钢)的扁钢产品、如钢板或者钢带的氮化由现有技术公开。在EP 0 216 399 B1中例如描述了用于包装目的的钢板以及其制造方法，其由铝镇静(aluminiumberuhigt)的、连续浇铸的碳锰钢制成并且通过氮化获得一定量的溶解的游离氮，其中，游离氮的最小量取决于钢板的期望的硬度类别地进行定义，并且(例如对于欧洲标准145-78的硬度类别T61)具有至少5ppm的游离氮的量。在该处公开的钢板的化学成分在碳和锰含量方面相应于通常的软钢，并且例如具有在0.03-0.1重量百分比的范围内的碳含量和在0.15至0.5重量百分比的锰含量。在此，钢板的特征在于在350-550N/mm²的范围内的高的屈服点。对于在钢中溶解的游离氮来说，在此给出100ppm的最大值，并且由此说明的是，钢板在高含量的游离氮的情况中由于由此带来的强度提高而不再适合进行冷轧并因此不再适合作为冷轧的包装钢使用。

在用于制造该已知的包装钢的方法中，首先对钢进行连续浇铸，接下来热轧，冷轧，再结晶退火以及最后精轧。在精轧之后实现热的再处理，其中在钢中通过精轧形成的自由位错通过由氮化引入的游离氮来固定，以便将硬度和屈服点提高到精轧之后的值之上。热的再处理在此可以有利地与对精轧的钢的另外的热处理结合，其在制造包装钢的范畴中无论如何都要执行，例如在熔化在钢板表面上电解地涂覆的锡层时或者在烘烤在钢板表面上涂覆的漆层时。

由于在EP 0 216 399 B1中提出用于在钢中溶解的游离氮的量的100ppm的上限，该已知的包装钢的强度受到限制。基本上显示可行的是制造具有在钢中的较高含量的游离氮的钢板，以便由此实现在600MPa以上的抗拉强度。因此例如在EP 1 342 798 B1和DE 1433 690 A1中描述了具有直至250ppm或者直至400ppm的氮含量的氮化钢。但是，这种在钢中的游离氮的高含量在实践中是不能实现的。

对钢的氮化可以在钢的制造过程中通过在钢熔液中引入氮、例如吹入氮气N₂的方式实施。用于在以氧气顶吹法制造钢时对钢熔液进行氮化的方法例如在DE 2 237 498中描述。扁钢产品、尤其是钢带能够通过表面处理进行氮化，例如通过氮在钢表面中的扩散，这能够例如通过在轻微过压时在氨氛围中的气体氮化实现，通过在含氮的盐槽中的槽氮化实现，或者通过离子氮化实现。通过氮的扩散进入，在此在钢板表面上形成硬的表面连接层以及处于其之下的扩散区域，在该扩散区域中氮直至确定深度地衬入到(铁氧体的)钢基体中。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于制造包装品的扁钢产品(钢板或者钢带)，其在良好的断裂延伸率和良好的变形特性的情况下具有尽可能高的强度。尤其是在断裂延伸率小于5％时应该提供具有至少600MPa的强度的包装钢。更高强度的包装钢在此为了设置作为包装钢的使用目的必须同时具有足够的变形能力，例如在深冲方法和展薄拉伸方法中，由此能够由扁钢产品制造出常规的包装品、例如像罐头罐或者饮料罐。作为扁钢产品存在的包装钢在此应该具有在薄钢板和极薄钢板范畴中的通常厚度，其通常通过冷轧制造。