本發明涉及金屬材料技術領域，特別是涉及一種瓶蓋用鋼及制造方法。
背景技術：
瓶蓋用鋼對冷軋基料的成分及制造工藝要求苛刻，既需要有足夠的強度，還需要冷軋后具備相應的延展性能，對板面質量的要求也非常嚴格。國內現有的瓶蓋用鋼一般成分為C：0.10-0.15％、Mn：0.4-0.6％、P≤0.02％、S≤0.02％、Si≤0.04％，此成分區間的鋼處于包晶區，連鑄工藝不易控制且易出現表面裂紋，最終造成過程成本增加并影響帶鋼成品質量。
為滿足瓶蓋用鋼的性能要求，一般鋼廠有兩種生產方式：一種是按照包晶鋼生產，但不易操作且易出現角部缺陷造成修復成本增加和質量風險；另一種是改善鋼的成分，使C含量≤0.10％且提高Mn含量并加入少量Ti可以在保證力學性能的基礎上避開包晶區，但此方法會造成冷軋帶鋼各向異性增加且提高成本。
P元素對大多數鋼種來說屬于有害元素，冶煉時需要控制到0.02％以下，但P元素在鋼中有固溶強化作用，可增加鋼的強度，在冷軋時改善鋼的加工性能，且P元素在低含量時不存在包晶區。
技術實現要素：
本發明目的在于提供一種瓶蓋用鋼及制造方法，通過改變成分設計和后期增加二次冷軋壓下率的方法，使冷軋基料的性能符合使用要求，且在冶煉時避開包晶區，解決了鑄坯表面易產生裂紋的缺陷，也能夠改善瓶蓋用鋼在二次軋制后的機械加工性能。
本發明利用P元素代替C元素的強化作用并在平整時靠10-18％的變形量進一步提高帶鋼的機械加工性能，最終達到避開瓶蓋用鋼包晶區和優化冷軋帶鋼加工性能的目的，且降低了成本。
本發明的瓶蓋用鋼的熔煉成分以重量百分數計為：C：0.06-0.08％，Mn：0.4-0.6％，Si：≤0.04％，P：0.05-0.09％，S：≤0.02％，Als：0.015-0.055％，余量為Fe，經熱軋、冷軋、退火后平整，以10-18％變形量軋制，獲得需要的強度和加工性能。生產的工藝步驟及控制的技術參數如下：
(1)轉爐冶煉時低槍位操作，使鐵水溫度迅速升溫到1400℃以上，降低渣中氧化鐵，抑制脫磷反應的進行，減少白灰用量至25Kg/t,降低了25％-30％的渣量，終點C控制在0.06-0.08％、P控制在0.05-0.09％、S≤0.02％，爐后加硅錳合金控制Mn含量在0.4-0.6％、Si含量≤0.04％，控制C含量在0.06-0.08％，控制Al含量在0.015-0.055％。
(2)連鑄時中包過熱度控制在10-25℃，開啟電磁攪拌，避免鋼中P偏析。
(3)熱軋的終軋溫度控制在880±10℃，卷取溫度控制在570℃±10℃；成品目標厚度為2.5-3.0mm。
(4)酸洗后冷軋，壓下率88-92％，目標厚度0.27-0.28mm。
(5)軋后經全氫罩式爐退火，退火后平整，壓下率10-18％，最終板厚0.23mm。
本發明的主要原理在于成分設計上利用P元素在鋼種起固溶強化作用且具有細化晶粒的作用，退火后經大變形量軋制可獲得符合要求的強度和機械性能。
磷在鋼中起固溶強化和細晶強化作用提高鋼的強度，0.1％的P可使屈服強度提高68MPa，并且不降低延伸率。P含量提高后在退火過程中變形織構變弱各向異性顯著降低，所以在要求強度又要塑性的冷軋用鋼中選用P元素代替部分C元素具有很大的優勢。
轉爐冶煉時由氧勢圖可知，碳、磷在1400℃上下氧化反應截然不同，高于1400℃后鐵水中P的反應停止，幾乎沒有脫磷效果。脫磷過程加入白灰會形成3CaO.P2O5進入渣中來降低鐵水中的磷含量，冶煉含磷鋼時加25Kg/t的白灰，造成了渣量減少30％，再降低槍位吹煉，加快前期爐內反應，使爐內溫度迅速升高到1400℃以上，抑制了脫磷反應的進行，可提高終點P含量。
P元素易在鋼坯澆鑄過程中形成中心偏析和晶間偏析，所以連鑄過程要低溫澆鑄，過熱度控制在10-25℃，開啟電磁攪拌，使P元素在鋼坯凝固過程中的盡可能的均勻彌散分布。
為獲得晶粒細小且力學性能較好的帶鋼組織，需控制熱軋帶鋼高溫軋制和低溫卷取。
為使平整后0.23厚的冷軋帶鋼具備瓶蓋使用的機械性能，需要在退火后加大軋制量，P含量提高后基本消除了變形織構有利于帶鋼的均勻變形，再結合P元素在鋼中的強化作用，使冷軋帶鋼獲得良好的加工硬化性能和冷加工性能。
本發明控制以重量百分比計0.03-0.05％磷元素含量，代替部分碳元素的固溶強化作用，避開了在包晶區連鑄，從而減少了鑄坯因在包晶區連鑄所導致的表面裂紋缺陷的形成幾率；同時在平整工序采用10-18％的壓下率優化冷軋帶鋼性能，使所制造的目標成品的應用性能指標也與傳統的設計相同，實現了高質量和低成本的最優化設計。
與現有技術相比，其特征在于利用P元素取代C元素在鋼種的強化作用，在不影響帶鋼力學性能的情況下避開包晶區以減少表面裂紋的出現，還能改善二次冷軋后的機械加工性能。
附圖說明
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明進行詳細闡述，實施例1：
1)轉爐冶煉：轉爐冶煉時控制低槍位加快爐內反應，加快脫氧抑制脫磷反應的進行，降低渣量，終點C控制在0.08％、P控制在0.056％、S≤0.02％，爐后加合金控制成分，最終的熔煉成分如下表：
2)連鑄：中包過熱度控制在10-25℃，開啟電磁攪拌，避免鋼中P偏析。
3)軋制：熱軋和冷軋等工藝如下表：
4)性能：以上實施例所生產的成品瓶蓋實際抗折彎力在125-149N范圍內，滿足瓶蓋力學性能要求，與現有成分為C：0.10-0.15％、Mn：0.4-0.6％、P≤0.02％、S≤0.02％、Si≤0.04％的瓶蓋用鋼力學性能指標相當。
5)鑄坯縱裂發生率：以上實施例所生產的鑄坯橫縱裂紋發生率為＜0.02％，遠小于現有成分為C：0.10-0.15％、Mn：0.4-0.6％、P≤0.02％、S≤0.02％、Si≤0.04％的瓶蓋用鋼的3-10％。
以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。