[发明专利]一种气体氮碳共渗用超低碳冷轧钢板及其制造方法

说明书

一种气体氮碳共渗用超低碳冷轧钢板，冷轧钢板的化学成分重量百分比为：C 0.002％～0.020％、Si 0.016％～0.030％、Mn 0.08％～0.16％、P≤0.015％、S≤0.012％、Al 0.030％～0.30％、Cu 0.01％～0.10％，余量为Fe及不可避免的杂质。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：一种气体氮碳共渗用超低碳冷轧钢板及其制造方法。该钢板具有优良的冲压、成型性能，并且成型后的工件通过气体氮碳共渗或气体渗氮能够在钢板表面形成一定厚度高硬度、致密的，具有优良耐腐蚀性能的氮化物膜层。同时，钢板中去除了对健康有害的杂质，并添加了有益健康的微量元素，特别适合制造铁质炊具。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金、压力加工及热处理，尤其涉及一种气体氮碳共渗用超低碳冷轧钢板及其制造方法。

背景技术

超低碳冷轧钢板具有硬度低延展性能优良的特点，广泛应用于各种需要冲压成型，尤其是超深冲的领域。近年来，随着生活水平的提高，人们对传统的铁锅及现有的不粘锅等炊具有了更高的要求，传统铁锅因冶炼过程中不可避免地含有Mn、Pb等有害元素，不粘锅的特氟龙涂层因具有潜在致癌风险而被人们广泛认识。

近期，一种绿色环保、对健康无害的纯铁炊具正逐渐取代现有的传统炊具，例如：日本的吉川极锅。

纯铁虽然具有成分上的优势和易冲压成型方面的优点，但是，成型后的钢板由于主要以铁素体组织为主，质地较软，即使采用普通的热处理工艺也很难达到满意的硬度和强度，同时其耐腐蚀性能差、易生锈也影响了其使用的效果。必须使用一种特殊的渗氮工艺，在增加成型后钢板硬度和强度的同时，还要提高其耐腐蚀性能。

传统的气体渗氮或氮碳共渗工艺主要针对中碳钢制品，例如：齿轮等要求具有耐磨、耐腐蚀的零件，超低碳钢的渗氮或氮碳共渗还是一个较新的领域，适合氮碳共渗的超低碳钢除了要在成分设计上满足强度和硬度要求的基础上，还要在耐腐蚀性能方面进行研制。CN96190898.X[新日铁株式会社]一种成型性和渗氮特性优良的渗氮钢及其冲压成型制品，它含有(以重量为基础)：C：0.0002～0.08％以下、Si：0.005～1.00％、Mn：0.010～3.00％、P：0.001～0.150％、N：0.0002～0.0100％、Cr：0.15以上～5.00％、Al：0.060以上～2.00％(当C含量为0.0002-0.0100％以下时，Al成为0.10以上～2.00％范围内的选择性元素)以及选自Ti：0.010～1.00％和V：0.010～1.00％中的1种或2种元素，其余是Fe和不可避免的杂质，虽然成分设计上有一部分同属超低碳钢，但在耐腐蚀因子(铜)的设计上存在明显的不足，氮元素的钉轧效应易导致成型过程中产生拉伸横纹，其次锰含量偏高，不适合用于炊具制造。

因此，提供一种气体氮碳共渗用超低碳冷轧钢板及其制造方法对于解决目前炊具用钢具有十分重要的意义，同时也具有广泛的市场需求。

发明内容

一种气体氮碳共渗用超低碳冷轧钢板及其制造方法。该钢板具有优良的冲压、成型性能，并且成型后的工件通过气体氮碳共渗或气体渗氮能够在钢板表面形成一定厚度高硬度、致密的耐腐蚀氮化物膜层，特别适合制造铁质炊具。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种气体氮碳共渗用超低碳冷轧钢板，冷轧钢板的化学成分重量百分比为：C0.002％～0.020％、Si 0.016％～0.030％、Mn 0.08％～0.16％、P≤0.015％、S≤0.012％、Al 0.030％～0.30％、Cu 0.01％～0.10％，其余为Fe及不可避免的杂质。

各元素作用如下：