[发明专利]一种超低碳电池外壳用冷轧钢板及生产方法

说明书

本发明公开了一种超低碳电池外壳用冷轧钢板及生产方法。所述冷轧钢板包括如下化学成分及重量百分比：C：0.002％～0.006％、Si≤0.030％、Mn：0.30％～0.40％、P≤0.018％、S≤0.012％、Ti：0.035％～0.055％、Als：0.030％～0.060％、[N]≤0.004％、[O]≤0.004％，其余为Fe及不可避免的杂质。其生产方法包括以下步骤：铁水冶炼→板坯连铸→火焰清理→均热炉均热→热连轧控轧控冷→卷取→酸洗→冷轧→连续退火→平整→成品。按本发明方法生产的冷轧钢板，其组织形貌为铁素体，晶粒度等级为9级；其屈服强度为180MPa～240MPa，抗拉强度为300MPa～390MPa，A₅₀≥33％，r值≥1.3，n值≥0.18。该钢板具有优良的冲压性能、表面质量、耐腐蚀性以及良好的电镀性。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种超低碳电池外壳用冷轧钢板及生产方法。

背景技术

随着国家的发展与进步，人民的生活水平不断提高，蓄电式数码产商品、智能家居等产品逐渐进入千家万户，特别是国家大力扶持新能源汽车的推广与应用，钢制蓄电池作为家用电器和新能源汽车的关键组件其需求量逐年增加，市场潜力巨大。钢制电池壳对不仅对钢水纯净度要求极高，且要求其具有良好的高速冲压性能和涂镀性能，同时具备一定的耐腐蚀性，冲压成形后的电池壳表面严禁出现开裂、沙眼、起皱、凹坑等缺陷。

目前市场上电池壳钢有铝镇静钢和IF钢两种成分体系，现有的铝镇静钢的通卷性能波动较大，冲压性能较差，现有的IF钢中通常选择加入Nb等贵重金属元素，成本较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种超低碳电池外壳用冷轧钢板及生产方法。通过精确控制钢中的成分，并通过热轧、酸洗、五机架全六辊冷连轧及连续退火、平整工序生产出低碳深冲电池壳用冷轧钢板。该钢板具有优良的冲压性能、表面质量、耐腐蚀性以及良好的电镀性。

本发明采取的技术方案为：

一种超低碳电池外壳用冷轧钢板，所述冷轧钢板包括如下化学成分及重量百分比：C：0.002％～0.006％、Si≤0.030％、Mn：0.30％～0.40％、P≤0.018％、S≤0.012％、Ti：0.035％～0.055％、Als：0.030％～0.060％、[N]≤0.004％、[O]≤0.004％，其余为Fe及不可避免的杂质。

本发明中钢种合金元素的作用主要基于以下原理：

1)碳(C)：随着C元素的降低，钢板强度下降，延伸率、n值和r值提高，钢板的深冲性能会逐渐提高。因此超低碳是生产电池壳钢的前提条件，同时微量C元素有助于提高钢的强度，保证电池壳不易变形。因此本发明采用超低碳成分设计，控制C：0.002％～0.006％。

2)硅(Si)：Si含量过高，钢板表面氧化铁皮不易去除，表面容易形成由于氧化物压入的微裂纹，在钢带高速深冲过程中，微裂纹可作为裂纹原而导致钢板开裂。此外Si元素的含量过高影响钢板电镀性能，因此本发明中Si≤0.030％。

3)锰(Mn)：Mn能降低奥氏体→铁素体的相变温度(可以弥补因C元素含量降低带来的奥氏体→铁素体的相变温度升高)，扩大热加工温度范围，有利于细化铁素体晶粒尺寸；但Mn含量过高，对塑性、冲压性能、疲劳性能都不利，综合考虑，本发明中Mn百分含量控制范围为0.30％～0.40％。

4)磷(P)：P在γ-Fe和α-Fe中的扩散速度小，易形成偏析，对钢板成形性能和焊接性能不利，因此炼钢过程中尽量降低P含量保证P≤0.018％。

5)硫(S)：S元素在电池壳钢中是有害元素，使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在轧制时易造成裂纹。此外S对焊接性能也不利，且降低耐腐蚀性。因此本发明尽量将钢中S含量控制在S≤0.012％范围内。