CN101906576B

CN101906576B - 一种热连轧钢板的生产方法

Info

Publication number: CN101906576B
Application number: CN2009101421755A
Authority: CN
Inventors: 张开华; 刘勇; 左军; 江南红; 叶晓瑜; 黄徐晶
Original assignee: Pangang Group Steel Vanadium and Titanium Co Ltd; Pangang Group Research Institute Co Ltd; Pangang Group Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Steel Vanadium and Titanium Co Ltd; Pangang Group Research Institute Co Ltd; Pangang Group Co Ltd
Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2029-06-03
Also published as: CN101906576A

Abstract

本发明提供了一种热连轧钢板及其生产方法，该热连轧钢板含有铁、碳、硅、锰、铌和钛，以所述钢板的总重量为基准，碳的含量为0.05-0.1重量％，硅的含量为0.1-0.35重量％，锰的含量为1.4-1.6重量％，铌的含量为0.045-0.07重量％，钛的含量为0.06-0.1重量％，铁的含量为97.8-98.3重量％。采用本发明提供的生产方法制得的热连轧钢板的屈服强度达到640MPa以上，抗拉强度达到700MPa以上，延伸率达到18％以上，而且冷弯性能也非常好。

Description

一种热连轧钢板的生产方法

技术领域

本发明涉及一种热连轧钢板以及该热连轧钢板的生产方法。

背景技术

工程机械用热连轧钢板是板带产品中用途最广、使用量最大的钢铁材料之一。主要用于挖掘机械、铲土运输机械、工程起重机械、矿山机械、叉车及工业车辆、混凝土机械等。近年来，人们对钢铁产品的性能和质量提出了更高要求，强度要求越来越高，在移动设备如集装箱、工程机械、汽车和铁道车辆等领域都出现大量使用高强度结构钢取代传统普通强度结构钢的趋势，并且所用钢种的强度级别越来越高。

在CN101165202A中公开了一种具有高焊接热影响区韧性的高强钢，其中含有(重量百分比)C：0.01-0.04％，Nb：0.015-0.060％，Ti：0.005-0.03％，Mo：0.2-0.5％，Cu：0.5-1.5％，Ni：0.1-1.0％，Cr：0.3-0.7％，且生产方法中包括采用再结晶和未结晶两个阶段的中厚板轧制工艺。虽然该发明的高强钢的强度符合工程机械领域的使用要求，但是由于在所述高强钢种引入了昂贵的金属元素如Mo等，而且轧制工艺非常复杂。因此，在现有技术中，通常使用的厚度规格在10毫米以下且屈服强度在500-700MPa的高强度工程机械用钢板一般采用热连轧生产，现有的热连轧钢板的主要工艺路线是通过热连轧形成超低碳贝氏体钢。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的钢板强度不高或者需要引入昂贵的金属Mo才可以获得高强度的缺陷，提供了一种强度高、不需引入昂贵的金属 Mo的热连轧钢板。

本发明的另一个目的是提供生产所述热连轧钢板的方法。

本发明提供了一种热连轧钢板，其中，该热连轧钢板含有铁、碳、硅、锰、铌和钛，以所述钢板的总重量为基准，碳的含量为0.05-0.1重量％，硅的含量为0.1-0.35重量％，锰的含量为1.4-1.6重量％，铌的含量为0.045-0.07重量％，钛的含量为0.06-0.1重量％，铁的含量为97.8-98.3重量％。

本发明还提供了所述的热连轧钢板的生产方法，所述方法包括将钢水连铸成板坯，所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧、冷却和卷取，在所述钢水中，以所述钢水的总重量为基准，碳的含量为0.05-0.1重量％，硅的含量为0.1-0.35重量％，锰的含量为1.4-1.6重量％，铌的含量为0.045-0.07重量％，钛的含量为0.06-0.1重量％，铁的含量为97.8-98.3重量％。

通过对本发明的热连轧钢板的性能进行检测得知，本发明提供的热连轧钢板的屈服强度达到640MPa以上，抗拉强度达到700MPa以上，延伸率达到18％以上，而且冷弯性能也非常好。由此可见，采用本发明的生产方法制得的热连轧钢板同时具有很高的屈服强度、抗拉强度和延伸率，综合性能良好。另外，本发明的热连轧钢板避免了引入Mo等昂贵的合金元素，降低了企业的生产成本。

附图说明

图1表示实施例1的热连轧钢板的沿轧向方向的横截面上的金相组织的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种热连轧钢板，其中，该热连轧钢板含有铁、碳、硅、锰、铌和钛，以所述钢板的总重量为基准，碳的含量为0.05-0.1重量％，硅的含量为0.1-0.35重量％，锰的含量为1.4-1.6重量％，铌的含量为0.045-0.07重量％，钛的含量为0.06-0.1重量％，铁的含量为97.8-98.3重量％。为了使所述热连轧钢板获得更好的力学性能，优选情况下，以所述热连轧钢板的总重量为基准，碳的含量为0.06-0.09重量％，硅的含量为0.15-0.3重量％，锰的含量为1.45-1.55重量％，铌的含量为0.05-0.07重量％，钛的含量为0.08-0.1重量％，铁的含量为97.9-98.1重量％。

所述磷和硫作为不可避免的杂质而残留存在。由于过量的磷(P)和硫(S)将对热连轧钢板的塑性产生不利影响，综合考虑到炼钢工序的经济性和脱硫脱磷处理的效果，因此本发明的热连轧钢板中，以所述钢板的总重量为基准，磷的含量不超过0.025重量％，硫的含量不超过0.01重量％。

在本发明中，所述热连轧钢板的金相组织由铁素体和珠光体组成，且所述铁素体的含量优选为85-97体积％，珠光体的含量优选为3-15体积％。这种金相组织的热轧钢板在焊接后不需要采用特殊的冷却方式，在常规冷却条件下，就可保证焊缝与母材组织的一致性，焊缝和热影响区性能不会有明显的改变。

根据本发明提供的所述热连轧钢板的生产方法，所述钢水可以通过将铁水冶炼得到，所述冶炼的方法可以采用常规的炼钢工艺进行，例如氧气顶吹转炉炼钢工艺。由于在后续的连铸、板坯加热、粗扎、精轧、冷却和卷取工艺中，钢水的组成不会发生变化，因此只要能够保证在所述钢水中，以所述钢水的总重量为基准，碳的含量为0.05-0.1重量％，硅的含量为0.1-0.35重量％，锰的含量为1.4-1.6重量％，铌的含量为0.045-0.07重量％，钛的含量为0.06-0.1重量％，铁的含量为97.8-98.3重量％即可获得本发明所述的钢板的组成。在优选情况下，在所述钢水中，以所述钢水的总重量为基准，碳的含量为0.06-0.09重量％，硅的含量为0.15-0.3重量％，锰的含量为1.45-1.55重量％，铌的含量为0.05-0.07重量％，钛的含量为0.08-0.1重量％，铁的含量为97.9-98.1重量％。将钢水连铸成板坯的方法也已被本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

所述板坯加热可以在各种常规的用于板坯加热的装置上进行，用于板坯加热的装置例如可以为步进式加热炉。所述板坯加热的温度为1220-1250℃。

所述粗轧可以采用本领域技术人员常规使用的粗轧机如带AWC(自动宽度控制)功能的立辊粗轧机进行操作。根据成品钢板厚度的不同，200毫米厚的连铸板坯经过粗轧后得到的中间坯的厚度可以在30-38毫米的范围内波动。粗轧的入口温度优选为1190-1220℃，粗轧的终轧温度为1050-1080℃。

经过粗轧后的钢坯随后可以进行热卷箱卷取，所述热卷箱例如可以为无芯移送热卷箱。在所述热卷箱中实现中间坯头尾互换，以保证钢坯通长的温度均匀；同时去除二次氧化铁皮以保证钢坯板面光洁。所述热卷箱的温度可以为980-1040℃。

所述中间坯经热卷箱卷取之后即进行移位开卷，进入精轧区进行精轧，所述精轧的入口温度可以为950-1020℃，精轧的终轧温度可以为850-890℃。

在热连轧钢板的生产过程中，卷取温度直接影响钢板最终的组织形态和力学性能。为了保证获得具有良好的力学性能的热连轧钢板，必须使精轧后的钢坯迅速冷却至所需要的卷取温度，所述卷取的温度为640-680℃，所述冷却的速度为10-25℃/秒。在本发明中，所述冷却的方式没有特别的限定，只要达到上述冷却速度即可。优选情况下，采用层流冷却的方式进行冷却。以下通过实施例对本发明作进一步详细的说明。

以下通过实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1-10

本实施例用于说明本发明提供的热连轧钢板及其生产方法。

分别向转炉中注入120吨铁水进行冶炼，之后转移到钢包中，依次进行脱氧、合金化、脱硫，然后进行炉后补喂Al线和在电加热工序喂硅钙线，得到组成如表1所示的钢水，之后将该钢水连铸成板坯；将制得的连铸板坯分别依次进行板坯加热、高压水除鳞、粗轧、热卷箱卷取、精轧、层流冷却和卷取，从而制得热连轧钢板，其中，粗轧的入口温度为1205℃，粗轧的终轧温度为1065℃，热卷箱的温度为1010℃，另外，板坯加热的温度、粗轧后中间坯厚度、精轧入口温度、精轧终轧温度、冷却速度、卷取温度和钢板的厚度分别如表2所示。

表1

表2

	板坯加热温度(℃)	粗轧后中间坯厚度 (毫米)	精轧入口温度(℃)	精轧终轧温度 (℃)	冷却速度(℃/ 秒)	卷取温度(℃)	钢板的厚度(毫米)
								实施例1	1249	38	1011	880	12	660	8.0
实施例2	1235	35	980	870	15	650	7.5
								实施例3	1244	30	1008	875	22	655	3.8
实施例4	1240	37	990	870	14	680	7.8
								实施例5	1235	36	1019	865	16	645	7.5
实施例6	1242	38	1008	875	11	655	8.0
								实施例7	1233	34	995	885	19	645	4.8
实施例8	1238	33	1005	880	19	665	4.8
								实施例9	1240	34	1007	860	19	640	5.0
实施例10	1235	35	998	875	18	650	6.5

性能测试

在以上实施例1-10制得的热连轧钢板的钢卷的尾部取样，并按照GB/T228规定的方法检测屈服强度(ReL)、抗拉强度(Rm)和延伸率(A％)，按照GB/T232规定的方法检测冷弯性能(B＝35，α＝180°，d＝2a；d表示弯心直径、a表示试样厚度、α表示弯曲的角度、B表示试样的宽度)，其检测结果示于表3中。

表3

	屈服强度(MPa)	抗拉强度(MPa)	延伸率(％)	冷弯性能
					实施例1	655	725	25.0	合格
实施例2	670	705	19.0	合格
					实施例3	645	725	21.0	合格
实施例4	640	705	20.0	合格
					实施例5	645	730	22.0	合格
实施例6	660	760	19.0	合格
					实施例7	680	745	21.0	合格
实施例8	645	705	18.0	合格
					实施例9	640	710	22.0	合格
实施例10	650	725	21.5	合格

从上述表3的数据可以看出，采用本发明提供的生产方法制得的热连轧钢板的屈服强度达到640MPa以上，抗拉强度达到700MPa以上，延伸率达到18％以上，而且冷弯性能也非常好。另外，实施例1中制得的钢板的金相组织如图1所示，其中，珠光体的含量为8.8体积％，铁素体的含量为91.2体积％；实施例2制得的钢板的金相组织中珠光体的含量为3.5体积％，铁素体的含量为96.5体积％；实施例3制得的钢板的金相组织中珠光体的含量为6.7体积％，铁素体的含量为93.3体积％；实施例4制得的钢板的金相组织中珠光体的含量为4.2体积％，铁素体的含量为95.8体积％；实施例5制得的钢板的金相组织中珠光体的含量为9.5体积％，铁素体的含量为90.5体积％；实施例6制得的钢板的金相组织中珠光体的含量为13.5体积％，铁素体的含量为87.5体积％；实施例7制得的钢板的金相组织中珠光体的含量为 11.2体积％，铁素体的含量为88.8体积％；实施例8制得的钢板的金相组织中珠光体的含量为6.4体积％，铁素体的含量为93.6体积％；实施例9制得的钢板的金相组织中珠光体的含量为7.3体积％，铁素体的含量为92.7体积％；实施例10制得的钢板的金相组织中珠光体的含量为8.7体积％，铁素体的含量为91.3体积％。

Claims

1.一种热连轧钢板的生产方法，其特征在于，该热连轧钢板含有铁、碳、硅、锰、铌和钛，以所述钢板的总重量为基准，碳的含量为0.05-0.1重量％，硅的含量为0.1-0.35重量％，锰的含量为1.4-1.6重量％，铌的含量为0.045-0.07重量％，钛的含量为0.06-0.1重量％，铁的含量为97.8-98.3重量％，所述方法包括将钢水连铸成板坯，将所述板坯依次进行加热、粗轧、精轧、冷却和卷取，在所述钢水中，以所述钢水的总重量为基准，碳的含量为0.05-0.1重量％，硅的含量为0.1-0.35重量％，锰的含量为1.4-1.6重量％，铌的含量为0.045-0.07重量％，钛的含量为0.06-0.1重量％，铁的含量为97.8-98.3重量％；将所述板坯加热的温度为1220-1250℃，所述卷取的温度为640-680℃。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其中，所述精轧的入口温度为950-1020℃，精轧的终轧温度为850-890℃。

3.根据权利要求1所述的生产方法，其中，所述冷却的速度为10-25℃/秒。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述热连轧钢板的金相组织由铁素体和珠光体组成。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述热连轧钢板的金相组织中，所述铁素体的含量为85-97体积％，珠光体的含量为3-15体积％。