CN101161842A - 一种确定700MPa级Ti微合金化高强耐候钢Ti加入量的方法 - Google Patents

一种确定700MPa级Ti微合金化高强耐候钢Ti加入量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种确定700MPa级Ti微合金化高强耐候钢Ti加入量的方法，该方法根据钢水中氧、氮和硫的重量含量以及铸坯入口厚度及成品出口厚度，采用一种数学模型确定Ti的加入量。本发明的优点是通过该数据模型，可准确确定钢中Ti的加入量，有效地控制700MPa级Ti微合金化高强耐候钢的性能，提高产品性能的稳定性，增强产品的竞争力。

Description

一种确定700MPa级Ti微合金化高强耐候钢Ti加入量的方法
技术领域
本发明属于高强耐候钢生产技术领域，特别是涉及基于薄板坯连铸连轧流程采用Ti微合金化技术生产700MPa级高强耐候钢时准确确定Ti的加入量的方法。
背景技术
700MPa级高强耐候钢是指屈服强度大于700MPa的高强耐候钢，主要用于物流运输、机械制造等行业，特别是用于铁路车辆制造和集装箱制造，该产品在要求高强度的同时还要求良好的成形性能、耐蚀性能和焊接性能，是该类产品中强度级别最高、技术难度最大的产品。目前世界上只有瑞典的SSAB能批量供货，我国宝钢的产品处于试制阶段。
广州珠江钢铁有限责任公司(以下简称“珠钢”)，基于珠钢薄板坯连铸连轧生产线，采用Ti微合金化技术，已成功开发出了700MPa级高强耐候钢，并且已申请了名称为“一种基于薄板坯连铸连轧流程采用Ti微合金化工艺生产700MPa级高强耐候钢的方法”的发明专利(申请号：200610123458.1)。薄板坯连铸连轧Ti微合金钢主要是通过弥散析出的细小TiC粒子的沉淀强化的作用提高强度，析出的TiC粒子的量直接影响Ti微合金钢的强度。对于700MPa级高强耐候钢，通常要求屈服强度在720～760MPa。
Ti是化学活性很大的元素，易和钢中的O、N、S、C等形成化合物，而且是分别先与O、N、S等元素结合，最后剩下的Ti才与C结合。实际工业生产过程中各元素的量是变化的，每炉钢中的O、N、S的含量是不同的，导致生成的TiC粒子的量变化，最终导致产品性能的波动。另外，铸坯厚度和最终产品厚度对薄板坯连铸连轧Ti微合金钢产品性能影响较大。因此，为稳定产品性能，必须根据O、N、S的具体含量、铸坯厚度和最终产品厚度确定Ti的加入量。
发明内容
本发明的目的是提供一种准确确定700MPa级Ti微合金化高强耐候钢Ti加入量的方法，采用该方法可有效稳定产品的性能。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种确定700MPa级Ti微合金化高强耐候钢Ti加入量的方法，其特征是根据钢水中氧、氮和硫的重量含量以及铸坯入口厚度及成品出口厚度，采用以下数学模型确定Ti的加入量：
[Ti]＝4.062[O]+3.339[N]+0.748[S]-0.867H+1.833h+109.155
式中：[O]-钢水中氧的含量的1000倍，2.0～5.5；
[N]-钢水中氮的含量的1000倍，4～8；
[S]-钢水中硫的含量的1000倍，0～8；
H-铸坯入口厚度，50～60mm；
h-成品出口厚度，2～6mm。
以上所述的700MPa级Ti微合化高强耐候钢的生产工艺是：采用薄板坯连铸连轧流程，具体包括冶炼(电炉或转炉)、精炼、薄板坯连铸、均热、热连轧、层流冷却、卷取等工艺过程；钢的化学成分为：C：0.03～0.07wt.％、Si：0.3～0.5wt.％、Mn：0.8～1.6wt.％、P≤0.04wt.％、S≤0.008wt.％、Cu：0.2～0.5wt.％、Cr：0.3～0.7wt.％、Ni：0.15～0.35wt.％、Ti：0.10～0.14wt.％、Alt：0.025～0.050wt.％、O：≤0.006wt.％、N：≤0.008wt.％；铸坯入炉温度950～1100℃、出炉温度1100～1180℃、终轧温度870～920℃、卷取温度550～650℃。
本发明的特点是：基于薄板坯连铸连轧流程采用Ti微合金化技术生产700MPa级高强耐候钢，通过数据模型，准确地确定了钢中Ti的加入量，保证了产品性能的稳定。
本发明的优点是：通过数据模型，可准确确定钢中Ti的加入量，有效控制700MPa级Ti微合金化高强耐候钢的性能，提高产品性能的稳定性，增强产品的竞争力。
具体实施方式
以下的实施例用于阐述本发明，但本发明并不局限以下实施例。下面的实施例均采用以下数学模型确定Ti的加入量：
[Ti]＝4.062[O]+3.339[N]+0.748[S]-0.867H+1.833h+109.155
式中：[O]-钢水中氧的含量的1000倍，2.0～5.5；
[N]-钢水中氮的含量的1000倍，4～8；
[S]-钢水中硫的含量的1000倍，0～8；
H-铸坯入口厚度，50～60mm；
h-成品出口厚度，2～6mm。
实施例1
工艺流程：150t超高电炉冶炼、150t钢包炉精炼、60mm薄板坯连铸、均热、高压水除鳞、6机架热连轧、层流冷却、卷取、成品厚度2mm。
钢的化学成分为：C：0.058wt.％、Si：0.40wt.％、Mn：1.0wt％、P≤0.035wt.％、S：0.001wt.％、Cu：0.26wt.％、Cr：0.42wt.％、Ni：0.182wt.％、Alt；0.0295wt.％、O：0.0055wt.％、N：0.0080wt.％：
工艺参数：铸坯入炉温度987～1030℃、出炉温度1127～1154℃、终轧温度886～903℃、卷取温度593～612℃。
基于上述条件，根据本发明提出的数学模型确定Ti的加入量为0.110wt.％，所得到的钢板的力学性能如表1所示。
钢板的力学性能参见表1。
  试样编号     1     2     3     4     5     6
屈服强度(MPa)     720     730     740     735     745     755
实施例2
工艺流程：150t超高电炉冶炼、150t钢包炉精炼、55mm薄板坯连铸、均热、高压水除鳞、6机架热连轧、层流冷却、卷取、成品厚度6mm。
钢的化学成分为：C：0.060wt.％、Si：0.37wt.％、Mn：1.01wt.％、P≤0.029wt.％、S：0.008wt.％、Cu：0.27wt.％、Cr：0.407wt.％、Ni：0.186wt.％、Alt：0.028wt.％、O：0.0020wt.％、N：0.0040wt.％：
工艺参数：铸坯入炉温度979～1013℃、出炉温度1131～1160℃、终轧温度881～907℃、卷取温度587～615℃。
基于上述条件，根据本发明提出的数学模型确定Ti的加入量为0.10wt.％，所得到的钢板的力学性能如表2所示。
钢板的力学性能参见表2。
  试样编号   1     2     3     4     5     6
屈服强度(MPa)   720     735     745     740     725     760
实施例3
工艺流程：150t超高电炉冶炼、150t钢包炉精炼、58mm薄板坯连铸、均热、高压水除鳞、6机架热连轧、层流冷却、卷取、成品厚度4mm。
钢的化学成分为：C：0.063wt.％、Si：0.39wt.％、Mn：1.02wt.％、P≤0.034wt.％、S：0.004wt.％、Cu：0.26wt.％、Cr：0.57wt.％、Ni：0.198wt.％、Alt：0.031wt.％、O：0.0035wt.％、N：0.0060wt.％：
工艺参数：铸坯入炉温度994～1037℃、出炉温度1142～1166℃、终轧温度892～916℃、卷取温度604～627℃。
基于上述条件，根据本发明提出的数学模型确定Ti的加入量为0.103wt.％，所得到的钢板的力学性能如表3所示。
钢板的力学性能参见表3。
  试样编号     1     2     3     4     5     6
屈服强度(MPa)     755     745     740     735     730     735

Claims (2)

1.一种确定700MPa级Ti微合金化高强耐候钢Ti加入量的方法，其特征是根据钢水中氧、氮和硫的重量含量以及铸坯入口厚度及成品出口厚度，采用以下数学模型确定Ti的加入量：
[Ti]＝4.062[O]+3.339[N]+0.748[S]-0.867H+1.833h+109.155
式中：[O]-钢水中氧的含量的1000倍，2.0～5.5；
[N]-钢水中氮的含量的1000倍，4～8；
[S]-钢水中硫的含量的1000倍，0～8；
H-铸坯入口厚度，50～60mm；
h-成品出口厚度，2～6mm。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的700MPa级Ti微合化高强耐候钢的生产工艺是：采用薄板坯连铸连轧流程，具体包括冶炼、精炼、薄板坯连铸、均热、热连轧、层流冷却、卷取工艺过程；钢水的化学成分为：C：0.03～0.07wt.％、Si：0.3～0.5wt.％、Mn：0.8～1.6wt.％、P≤0.04wt.％、S≤0.008wt.％、Cu：0.2～0.5wt.％、Cr：0.3～0.7wt.％、Ni：0.15～0.35wt.％、Ti：0.10～0.14wt.％、Alt：0.025～0.050wt.％、O：≤0.006wt.％、N：≤0.008wt.％；铸坯入炉温度950～1100℃、出炉温度1100～1180℃、终轧温度870～920℃、卷取温度550～650℃。
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