CN102162065A - 一种屈服强度550MPa低碳贝氏体工程机械用钢及其制备方法 - Google Patents
一种屈服强度550MPa低碳贝氏体工程机械用钢及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种低碳贝氏体工程机械用钢,化学成分及重量百分比含量为:C:0.05~0.10%、Si:0.20~0.50%、Mn:1.50~1.80%、S≤0.010%、P≤0.018%、Nb≤0.10%、Mo≤0.10%、Ti:0.010~0.040%、B:0.0010~0.0030%、Cr:0.20~0.50%、Al:0.015~0.050%,其余为Fe和微量杂质。利用现有设备,经铁水预处理、复吹转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、板坯连铸,通过调整部分元素含量、微合金化处理、TMCP工艺生产、控制轧制和水冷,不需热处理,生产出具有强度高、低温韧性良好的贝氏体工程机械用钢,广泛应用于大型承重钢结构、大型推土机、汽车起重机、挖掘机、矿山机械、液压支架以及电动轮自卸车、矿车等工程机械制造等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种低碳贝氏体钢及其制备方法,属于低合金高强度钢领域。
背景技术
工程机械制造、架设桥梁、造船、车辆制造、航空等领域广泛地使用着各种规格的钢板。由于服役条件及焊接工艺的限制,这类用途的钢板不仅要求材料具有足够的强度和塑性,而且还要求具备一定的低温韧性和优良的焊接性能,以适应野外作业和制造工艺的要求。从资源和成本核算考虑,用户普遍要求使用高性能、低成本的金属材料。低碳贝氏体钢正是为满足这一需求而研发的,已广泛应用于大型承重钢结构、大型推土机、汽车起重机、挖掘机、矿山机械、液压支架以及电动轮自卸车、矿车等工程机械制造等领域。低碳贝氏体钢是以低碳(或超低碳)-锰-铌-硼系为基础,再适量添加其它合金元素,采用控轧控冷+高温回火工艺,从而开发出一系列满足高强高韧性的低碳贝氏体钢种。这类钢的含碳量多数控制在0.16%以下,最多不应超过0.20%。由于低碳贝氏体组织钢比相同含碳量的铁素体-珠光体钢具有更高的强度,因此,低碳贝氏体钢种的研发将成为发展屈服强度为450~800MPa级别钢种的主要途径。
CN101168826提供了一种高性能低碳贝氏体结构钢,其化学成分为:C:0.04%~0.07%、Si:0.20%~0.50%、Mn:1.50%~1.80%、Nb:0.03%~0.06%、Ti:0.005%~0.030%、Cr:0.25%~0.50%、Cu:0.30%~0.60%、Ni:0.20%~0.50%、Als:0.010%~0.070%,余量为Fe及不可避免的杂质。其轧制过程采用TMCP+RPC工艺,轧前加热温度为1050~1220℃,采用两阶段控轧,再结晶区轧制温度控制在≥1000℃,未再结晶区轧制温度控制在950℃~(Ar3+0℃~100℃),未再结晶区轧制积累变形量大于50%,轧后弛豫10~120s,随后加速冷却,终止冷却温度为380~530℃,之后空冷。
CN1786245提供了一种高抗拉强度低碳贝氏体厚钢板及其生产方法,其化学成分含量(wt%)为:C:0.052%~0.08%、Si:0.1%~0.5%、Mn:1.65%~1.90%、Nb:0.015%~0.060%、Ti:0.005%~0.03%、B:0.0005%~0.003%、Mo:0.25%~0.50%、Cu:0.62%~0.85%、Ni:0.42%~0.80%、Al:0.015%~0.05%,其余为Fe及不可避免的杂质。以成本低廉的Mn元素作为主要添加元素,将Cu、Mo、Ni、Nb、B等元素对贝氏体转变的作用充分联合应用。
CN1786246提供了一种高抗拉强度高韧性低屈强比贝氏体钢及其生产方法,主要化学成分含量(wt%)为:C:0.015%~0.08%、Si:0.26%~0.46%、Mn:1.5%~1.70%、Nb:0.015%~0.060%、Ti:0.005%~0.03%、B:0.0005%~0.003%、Mo:0.2%~0.50%、Cu:0.4%~0.6%、Ni:0.26%~0.40%、Al:0.015%~0.05%,其余为Fe及不可避免的杂质。采用TMCP+RPC+SQ方法进行生产,可实现抗拉强度为800N/mm级别钢板的屈强比达到0.85以下。
上述专利的不足在于:(1)合金含量大,成本高;(2)需要采用RPC技术,降低生产效率。
国家标准GB/T 1591-2008提供了一种Q550D钢的化学成分以及力学和工艺性能要求,如表1、表2所示。
表1 Q550D化学成分(%Wt)
但在实际应用中,往往因为使用条件和应用领域的不同,客户会提出各种附加要求。这就需要在国标的基础上,调整各元素的含量、添加微量元素,保证产品使用性能。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种低碳贝氏体工程机械用钢。
针对现有技术的不足,本发明的另一目的是提供所述的低碳贝氏体工程机械用钢的制备方法。
本发明涉及的是一种屈服强度550MPa低碳贝氏体工程机械用钢及其制备方法,采用添加和控制各种合金元素,直接通过TMCP工艺,不经过热处理,简化生产工序,得到成本低廉,且产品强度、断后伸长率、冲击韧性和探伤等综合性能优良的钢板。
TMCP(ThermoMechanicalControlProcess:热机械控制工艺)就是在热轧过程中,在控制加热温度、轧制温度和压下量的控制轧制(ControlRolling)的基础上,再实施空冷或控制冷却及加速冷却(AcceleratedCooling)的技术总称。又称控轧控冷。
本发明的技术方案如下:
一种低碳贝氏体工程机械用钢,其中钢的化学成分重量百分比含量为:
C:0.05~0.10%、Si:0.20~0.50%、Mn:1.50~1.8%、S≤0.010%、P≤0.018%、Nb:0.02~0.10%、Mo:0.01~0.1%、Ti:0.010~0.040%、B:0.0010~0.0030%、Cr:0.20~0.50%、Al:0.015~0.05%,其余为Fe和微量杂质。
钢种成分的确定:作为当前结构钢主体的低碳低合金钢,其开发的要求是保证有足够强度的情况下,要有足够的塑性,使之体现出良好的机械性能,同时还应具有良好的焊接性能,以满足工艺要求。
优选的,钢的化学成分重量百分比含量为:
C:0.05~0.09%、Si:0.25~0.35%、Mn:1.55~1.80%、S≤0.010%、P≤0.013%、Nb:0.035~0.05%、Mo:0.05~0.08%、Ti:0.015~0.035%、B:0.0010~0.0028%、Cr:0.25~0.45%、Al:0.025~0.050%,其余为Fe和微量杂质。
进一步优选的,钢的化学成分重量百分比目标含量为:
C:0.06%、Si:0.30%、Mn:1.70%、S≤0.005%、P≤0.010%、Nb:0.04%、Mo:0.08%、Ti:0.020%、B:0.0015%、Cr:0.35%、Al:0.030%,其余为Fe和微量杂质。
低碳贝氏体工程机械用钢的最佳性能是通过合金成分的合理设计和最佳控轧控冷工艺参量的选择,利用轧制过程中的晶粒细化、相变和位错强化、固溶强化、沉淀强化、亚晶强化等机制,按照预期要求的发展而获得的。钢中添加的合金元素,通过对钢的基体相和各种形式的析出相的影响,最终对钢的各项性能起贡献作用。
一种低碳贝氏体工程机械用钢的制备方法,包括铁水预处理、复吹转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、板坯连铸,控轧控冷,其特征在于,控制钢的化学成分重量百分比含量为:
C:0.05~0.10%、Si:0.20~0.50%、Mn:1.50~1.80%、S≤0.010%、P≤0.018%、Nb0.02~0.10%、Mo0.01~0.1%、Ti:0.010~0.040%、B:0.0010~0.0030%、Cr:0.20~0.50%、Al:0.015~0.050%,其余为Fe和微量杂质。控制轧制温度如下:钢坯出炉温度控制在1180~1250℃,粗轧开轧温度:1100~1200℃,终轧温度:≥1020℃,粗轧后待温空冷,中间坯厚度为成品厚度的3-4倍;精轧开轧温度:880~980℃,精轧终轧温度:800~880℃,开冷温度控制在770~830℃,终冷温度为490~570℃,冷却速度为9~15℃/s。
所述待温空冷是指:粗轧后的温度高于精轧开轧温度时,坯料在粗轧与精轧之间的辊道上等待温度降低的冷却方式。所述开冷是指:开始冷却。所述终冷是指:终止冷却。
本发明没有详述的步骤均可采用现有技术。
优选的,粗轧采用尽量少的道次,优选7~9道次,保证至少有2个道次压下率不低于20%。
优选的,所述的铁水预处理是指铁水脱硫,处理前铁水S≤0.025%,处理后铁水S≤0.005%,铁水温度1200~1300℃,脱硫完毕扒净铁水表面的渣。优选的,所述的复吹转炉冶炼是:预处理后的铁水进入转炉冶炼,石灰等造渣料于终点前3~5分钟加完,终渣碱度控制在R=4.0~5.0。终点压枪时间60~80秒。终点控制:C≤0.05%,P≤0.010%。转炉出钢前首先在钢包底加入脱硫剂,采用铝锰钛脱氧,钢水出至四分之一时,然后分批加入低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁,钢水出至四分之三时加完。
所述的铝锰钛脱氧是指:加入钢水中的铝锰钛合金与钢水中的氧反应生产的产物上浮至钢水液面去除,从而减少了钢水中的氧含量。
所述的脱硫剂加入量为500~700kg/炉,优选600kg/炉,在放钢1/2时开始加入至3/4时加完。所述的铝锰钛加入量为3~4kg/t钢,优选3.5kg/t钢,视钢水过氧化程度补加铝锰钛。本领域的技术人员可以根据钢种要控制的元素比例,来调节低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁的加入量。
所述低碳锰铁为含锰75%~95%的铁合金。所述低碳锰铁的加入量为15~20kg/t。
所述硅铁为含硅65%~85%的铁合金。所述硅铁的加入量为2.0~6.0kg/t。
所述低碳铬铁为含铬50%~65%的铁合金。所述低碳铬铁的加入量为3.0~7.0kg/t。
所述铌铁为含铌50%~65%的铁合金。所述铌铁的加入量为0.6~2.1kg/t。
LF精炼是转炉冶炼后的钢水进入精炼炉,采用铝粒和碳化钙进行调渣。采用低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁合金进行成分微调。若需调整铝采用喂铝线调整成分;采用喂钛线的方法增钛;采用喂硼线的方法增硼。调整方法均可采用现有技术,整个冶炼过程中不得裸露钢水,防止钢水二次氧化(进站大氩气搅拌、脱硫操作除外),精炼时间40~60min,软吹时间5~10min,精炼后喂硅钙线进行钙化处理。
铝线、钛线、硼线、硅钙线的加入量,本领域技术人员可根据实际需要调节,优选的,硅钙线喂入量为250~350米/炉,优选300米/炉。
RH精炼中,确保RH净空300~500mm。RH处理时避免化学升温,确保纯脱气时间大于10分钟,优选10~30分钟。
板坯连铸中,板坯连铸采用全程保护浇注,保护渣采用专用超低碳保护渣,二冷采用中冷模式,钢坯缓冷72h后送轧。
所述中冷模式为:一级为Medium cooling-300,二级为ALowC。所述控轧控冷是采用二阶段轧制,粗轧和精轧均采用四辊可逆式轧机完成轧制。钢坯出炉温度1180~1240℃,采控轧控冷,粗轧采用尽量少的道次,优选7~9道次,保证至少有2个道次压下率不低于20%。中间坯厚度为成品厚度的3~3.8倍,精轧开轧温度:880~970℃,终冷温度为490~560℃,冷却速度为9~14℃/s。
进一步优选的,低碳贝氏体工程机械用钢的制备方法可考虑以下工艺条件进行操作:
1、铁水预处理
铁水脱硫严格执行工艺规程,处理前铁水S≤0.025%,处理后铁水S≤0.005%,铁水温度1200~1290℃,脱硫完毕扒净铁水表面的渣。铁水罐扒渣裸露面积为90%,铁水包扒渣裸露面积为90%。
2、转炉冶炼
预处理后的铁水进入转炉冶炼,石灰等造渣料于终点前3分钟加完,终渣碱度控制在R=4.0~5.0。终点压枪时间不小于60秒。终点控制:C≤0.05%,P≤0.010%。转炉出钢前首先在钢包底加入脱硫剂,采用铝锰钛脱氧,钢水出至四分之一时,分批加入低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁,钢水出至四分之三时加完。
3、LF精炼
转炉冶炼后的钢水进入精炼炉,采用铝粒和碳化钙进行调渣。采用低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁合金进行成分微调。若需调整铝采用喂铝线调整成分;采用喂钛线的方法增钛;采用喂硼线的方法增硼。整个冶炼过程中不得裸露钢水,防止钢水二次氧化(进站大氩气搅拌、脱硫操作除外),精炼时间40~60min,软吹时间5~10min,精炼后喂硅钙线进行钙化处理。
4、RH精炼
采用本处理模式操作,确保RH净空300~500mm。RH处理时避免化学升温,确保纯脱气时间10~30分钟。RH冶炼周期控制在40~60分钟。
5、板坯连铸
采用全程保护浇注,保护渣采用专用保护渣,二冷采用中冷模式,200mm断面一级定义Medium cooling-200,250mm断面一级定义Medium cooling-250,300mm断面一级定义Mediumcooling-300,二级定义ALowC。拉速控制:200mm断面,1.2~1.3m/min,250mm断面,1.0~1.1m/min,300mm断面,0.8~0.9m/min。钢坯缓冷72h后送轧。
所述的专用保护渣为超低碳保护渣。
6、控轧控冷
采用二阶段轧制,粗轧和精轧均采用四辊可逆式轧机。钢坯出炉温度1180~1250℃,采用控轧控冷,粗轧采用尽量少的道次,保证至少有2个道次压下率不低于20%。中间坯厚度为成品厚度的3~3.5倍,精轧开轧温度:880~980℃,终冷温度为490~570℃,冷却速度为9~14℃/s。
本发明的屈服强度550MPa低碳贝氏体工程机械用钢是一种低合金高强度钢,适用于大型承重钢结构、大型推土机、汽车起重机、挖掘机、矿山机械、液压支架以及电动轮自卸车、矿车等工程机械制造等领域。与现有技术相比本发明的有益效果如下:
本发明的屈服强度550MPa低碳贝氏体工程机械用钢提供了比较精确的C、S、P控制范围,并且给出了Mn、Nb、Mo、Ti、B等合金的控制范围;炼钢生产成本较低,生产过程和化学成分容易稳定控制;轧制过程直接采用TMCP工艺,产品不需要经过热处理工序,极大地简化了生产工艺流程和降低了生产成本;通过实施控制钢水纯净度,铸坯缓冷等工艺就可以满足探伤的要求,获得综合性能优良的钢板。
与现有技术对比,本申请的优势在于:(1)不需要热处理,降低成本;(2)不添加Ni、Cu;与CN1786245和CN1786246等生产成分含Mo含量在0.25~0.50%的专利相比,而本专利Mo含量很低(≤0.1%),降低生产成本。(3)不需要RPC工序,提高生产效率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地说明,但不限于此。
实施例1:
低碳贝氏体工程机械用钢的化学成分重量百分比如下:
C:0.06%、Si:0.32%、Mn:1.62%、S≤0.005%、P≤0.010%、Nb:0.04%、Mo:0.008%、Ti:0.027%、B:0.0018%、Cr:0.38%、Al:0.035%,其余为Fe和微量杂质。
2、低碳贝氏体工程机械用钢的制造方法,生产工艺流程包括铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、板坯连铸、控轧控冷。操作步骤如下:
铁水脱硫严格执行工艺规程,铁水硫控制在0.002%,温度1280℃,脱硫完毕扒净铁水表面的渣。预处理后的铁水进入转炉冶炼,石灰等造渣料于终点前3分钟加完,终渣碱度控制在R=4.0-5.0。终点压枪时间65秒。转炉出钢前首先在钢包底加入脱硫剂,采用铝锰钛脱氧,铝锰钛加入量为3.5kg/t钢,钢水出至四分之一时,分批加入低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁,钢水出至四分之三时加完。转炉冶炼后的钢水进入LF精炼炉,采用铝粒和碳化钙进行调渣,造白渣或黄白渣。采用钛线增钛,硼线增硼,全程软吹5分钟,精炼时间48分钟。LF处理后,喂钙铁线进行钙化处理,喂入量300米/炉。经过LF精炼后的钢水进入RH精炼炉,RH精炼采用本处理模式。RH处理时避免化学升温,确保纯脱气时间6分钟,全程软吹时间15分钟,冶炼周期控制在50分钟,真空度为47Pa。采用全程保护浇注,保护渣采用超低碳保护渣。二冷采用中冷模式,一级为Medium cooling-300,二级为ALowC。设定稳定期拉速为0.85m/min。钢坯缓冷72小时以后再送轧。
连铸坯规格为:300mm×2000mm×1800mm
成品钢板规格为:16mm×2500mm×12000mm
控制轧制温度,保证在规定的温度区间进行轧制,(1)钢坯出炉温度1180~1250℃;(2)钢坯粗轧开轧温度1100~1150℃,终轧平均温度≥1020℃;(3)中间坯厚度为成品厚度的3.3倍,精轧开轧温度880~980℃,终冷温度为490~570℃,冷却速度为9~15℃/s。
本实施例的钢板性能列于表3中。性能测试方法采用国际通用方法。
实施例2:
1、低碳贝氏体工程机械用钢的化学成分重量百分比如下:
C:0.07%、Si:0.29%、Mn:1.64%、S≤0.005%、P≤0.010%、Nb:0.048%、Mo:0.006%、Ti:0.025%、B:0.0014%、Cr:0.38%、Al:0.031%,其余为Fe和微量杂质。
2、低碳贝氏体工程机械用钢的制造方法,生产工艺流程包括铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、板坯连铸、控轧控冷。操作步骤如下:
铁水脱硫严格执行工艺规程,铁水硫控制在0.001%,温度1221℃,脱硫完毕扒净铁水表面的渣。预处理后的铁水进入转炉冶炼,石灰等造渣料于终点前3分钟加完,终渣碱度控制在R=4.0-5.0。终点压枪时间72秒。转炉出钢前首先在钢包底加入脱硫剂,采用铝锰钛脱氧,铝锰钛加入量为3.5kg/t钢,钢水出至四分之一时,分批加入低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁,钢水出至四分之三时加完。转炉冶炼后的钢水进入LF精炼炉,采用铝粒和碳化钙进行调渣,造白渣或黄白渣。采用钛线增钛,硼线增硼,全程软吹5分钟,精炼时间40分钟。LF处理后,喂钙铁线进行钙化处理,喂入量300米/炉。经过LF精炼后的钢水进入RH精炼炉,RH精炼采用本处理模式。RH处理时避免化学升温,确保纯脱气时间5分钟,全程软吹时间12分钟,冶炼周期控制在49分钟,真空度为43Pa。采用全程保护浇注,保护渣采用专用保护渣。二冷采用中冷模式,一级为Medium cooling-300,二级为ALowC。设定稳定期拉速为0.85m/min。钢坯缓冷72小时以后再送轧。
连铸坯规格为:300mm×2000mm×1500mm
成品钢规格为:25mm×2500mm×12000mm
控制轧制温度,保证在规定的温度区间进行轧制,(1)钢坯出炉温度1180~1250℃;(2)钢坯粗轧开轧温度1100~1150℃,终轧平均温度≥1020℃;(3)中间坯厚度为成品厚度的3.3倍,精轧开轧温度880~980℃,终冷温度为490~570℃,冷却速度为9~15℃/s。
本实施例的钢板性能列于表3中。性能测试方法采用国际通用方法。
实施例3:
1、低碳贝氏体工程机械用钢的化学成分重量百分比如下:
C:0.06%、Si:0.30%、Mn:1.59%、S:≤0.005%、P:≤0.010%、Nb:0.038%、Mo:0.006%、Ti:0.023%、B:0.0014%、Cr:0.37%、Al:0.034%,其余为Fe和微量杂质。
2、低碳贝氏体工程机械用钢的制造方法,生产工艺流程包括铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、板坯连铸、控轧控冷。操作步骤如下:
铁水脱硫严格执行工艺规程,铁水硫控制在0.001%,温度1200℃,脱硫完毕扒净铁水表面的渣。预处理后的铁水进入转炉冶炼,石灰等造渣料于终点前3分钟加完,终渣碱度控制在R=4.0-5.0。终点压枪时间70秒。转炉出钢前首先在钢包底加入脱硫剂,采用铝锰钛脱氧,铝锰钛加入量为3.5kg/t钢,钢水出至四分之一时,分批加入低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁,钢水出至四分之三时加完。转炉冶炼后的钢水进入LF精炼炉,采用铝粒和碳化钙进行调渣,造白渣或黄白渣。采用钛线增钛,硼线增硼,全程软吹10分钟,精炼时间43分钟。LF处理后,喂钙铁线进行钙化处理,喂入量300米/炉。经过LF精炼后的钢水进入RH精炼炉,RH精炼采用本处理模式。RH处理时避免化学升温,确保纯脱气时间23分钟,全程软吹时间15分钟,冶炼周期控制在60分钟,真空度为43Pa。采用全程保护浇注,保护渣采用专用保护渣。二冷采用中冷模式,一级为Medium cooling-300,二级为ALowC。设定稳定期拉速为0.85m/min。钢坯缓冷72小时以后再送轧。
连铸坯规格为:300mm×2000mm×1500mm
成品钢规格为:30mm×2500mm×12000mm
控制轧制温度,保证在规定的温度区间进行轧制,(1)钢坯出炉温度1180~1250℃;(2)钢坯粗轧开轧温度1100~1150℃,终轧平均温度≥1020℃;(3)中间坯厚度为成品厚度的3.2倍,精轧开轧温度880~980℃,终冷温度为490~570℃,冷却速度为9~15℃/s。
本实施例的钢板性能列于表3中。性能测试方法采用国际通用方法。
表3:实施例中钢板性能
Claims (10)
1.一种低碳贝氏体工程机械用钢,其中钢的化学成分重量百分比为:
C:0.05~0.10%、Si:0.20~0.50%、Mn:1.50~1.80%、S≤0.010%、P≤0.018%、Nb0.02~0.10%、Mo0.01~0.10%、Ti:0.010~0.040%、B:0.0010~0.0030%、Cr:0.20~0.50%、Al:0.015~0.050%,其余为Fe和微量杂质。
2.如权利要求1所述的低碳贝氏体工程机械用钢,其特征在于钢的化学成分重量百分比为:
C:0.05~0.09%、Si:0.25~0.35%、Mn:1.55~1.80%、S≤0.010%、P≤0.013%、Nb:0.035~0.05%、Mo0.05~0.10%、Ti:0.015~0.035%、B:0.0010~0.0028%、Cr:0.25~0.45%、Al:0.025~0.050%,其余为Fe和微量杂质。
3.如权利要求1或2所述的低碳贝氏体工程机械用钢的制备方法,包括铁水预处理、复吹转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、板坯连铸,控轧控冷,其特征在于,控制钢的化学成分重量百分比含量为:
C:0.05~0.10%、Si:0.20~0.50%、Mn:1.50~1.80%、S≤0.010%、P≤0.018%、Nb0.02~0.10%、Mo0.01~0.10%、Ti:0.010~0.040%、B:0.0010~0.0030%、Cr:0.20~0.50%、Al:0.015~0.050%,其余为Fe和微量杂质;
控制轧制温度如下:钢坯出炉温度控制在1180~1250℃,粗轧开轧温度:1100~1200℃,终轧温度:≥1020℃,粗轧后待温空冷,精轧开轧温度:880~980℃,中间坯厚度为成品厚度的3~4倍,精轧开轧温度:880~980℃,精轧终轧温度:800~880℃,开冷温度控制在770~830℃,终冷温度为490~570℃,冷却速度为9~15℃/s。
4.如权利要求3所述的低碳贝氏体工程机械用钢的制备方法,其特征在于所述的铁水预处理是指铁水脱硫,处理前铁水S≤0.025%,处理后铁水S≤0.005%,铁水温度1200~1300℃,脱硫完毕扒净铁水表面的渣。所述的铁水预处理是指铁水脱硫,处理前铁水S≤0.025%,处理后铁水S≤0.005%,铁水温度1200~1300℃,脱硫完毕扒净铁水表面的渣。
5.如权利要求3所述的低碳贝氏体工程机械用钢的制备方法,其特征在于所述的转炉冶炼是,预处理后的铁水进入转炉冶炼,造渣料于终点前3分钟加完,终渣碱度控制在R=4.0~5.0。终点压枪时间60~80秒;终点控制:C≤0.05%,P≤0.010%。转炉出钢前首先在钢包底加入脱硫剂,采用铝锰钛脱氧,钢水出至四分之一时,分批加入低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁,钢水出至四分之三时加完;
所述的脱硫剂加入量为500~700kg/炉,在放钢1/2时开始加入至3/4时加完;
所述的铝锰钛加入量为3~4kg/t钢,视钢水过氧化程度补加铝锰钛;所述造渣料选自石灰;
所述低碳锰铁为含锰75%~95%的铁合金。所述低碳锰铁的加入量为15~20kg/t;。
所述硅铁为含硅65%~85%的铁合金。所述硅铁的加入量为2.0~6.0kg/t;
所述低碳铬铁为含铬50%~65%的铁合金。所述低碳铬铁的加入量为3.0~7.0kg/t;
所述铌铁为含铌50%~65%的铁合金。所述铌铁的加入量为0.6~2.1kg/t。
6.如权利要求3所述的低碳贝氏体工程机械用钢的制备方法,其特征在于,所述LF精炼是转炉冶炼后的钢水进入精炼炉,采用铝粒和碳化钙进行调渣;采用低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁合金进行成分微调;采用喂铝线调整成分;采用喂钛线的方法增钛;采用喂硼线的方法增硼。整个冶炼过程中不得裸露钢水,防止钢水二次氧化,精炼时间40~60min,软吹时间5~10min,精炼后喂硅钙线进行钙化处理;
所述的硅钙线喂入量为250~350米/炉。
7.如权利要求3所述的低碳贝氏体工程机械用钢的制备方法,其特征在于,所述RH精炼中,确保RH净空300~500mm;RH处理时避免化学升温,确保纯脱气时间大于10~30min。
8.如权利要求3所述的低碳贝氏体工程机械用钢的制备方法,其特征在于所述板坯连铸是全程保护浇注,保护渣采用超低碳保护渣,二冷采用中等强度冷却模式,钢坯缓冷72h后送轧。
9.如权利要求3所述的低碳贝氏体工程机械用钢的制备方法,其特征在于,所述控轧控冷是采用二阶段轧制,粗轧和精轧均采用四辊可逆式轧机完成轧制;钢坯出炉温度1180~1250℃,粗轧采用7~9道次,至少保证有2个道次压下率不低于20%;中间坯厚度为成品厚度的3~3.8倍,精轧开轧温度为880~970℃,终冷温度为490~560℃,冷却速度为9~14℃/s。
10.如权利要求3所述的低碳贝氏体工程机械用钢的制备方法,其特征在于包括下列步骤:
1)铁水预处理
铁水脱硫严格执行工艺规程,处理前铁水S≤0.025%,处理后铁水S≤0.005%,铁水温度1200~1290℃,脱硫完毕扒净铁水表面的渣。铁水罐扒渣裸露面积为90%,铁水包扒渣裸露面积为90%;
2)转炉冶炼
预处理后的铁水进入转炉冶炼,石灰等造渣料于终点前3分钟加完,终渣碱度控制在R=4.0~5.0。终点压枪时间不小于60秒。终点控制:C≤0.05%,P≤0.010%。转炉出钢前首先在钢包底加入脱硫剂,采用铝锰钛脱氧,钢水出至四分之一时,分批加入低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁,钢水出至四分之三时加完;
3)LF精炼
转炉冶炼后的钢水进入精炼炉,采用铝粒和碳化钙进行调渣。采用低碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、铌铁合金进行成分微调。若需调整铝采用喂铝线调整成分;采用喂钛线的方法增钛;采用喂硼线的方法增硼。整个冶炼过程中不得裸露钢水,防止钢水二次氧化(进站大氩气搅拌、脱硫操作除外),精炼时间40~60min,软吹时间5~10min,精炼后喂硅钙线进行钙化处理;
4)RH精炼
采用本处理模式操作,确保RH净空300~500mm;RH处理时避免化学升温,确保纯脱气时间10~30分钟。RH冶炼周期控制在40~60分钟;
5)板坯连铸
采用全程保护浇注,保护渣采用专用保护渣,二冷采用中冷模式,200mm断面一级定义Medium cooling-200,250mm断面一级定义Medium cooling-250,300mm断面一级定义Mediumcooling-300,二级定义ALowC。拉速控制:200mm断面,1.2~1.3m/min,250mm断面,1.0~1.1m/min,300mm断面,0.8~0.9m/min;钢坯缓冷72h后送轧;
所述的专用保护渣为超低碳保护渣;
6)控轧控冷
采用二阶段轧制,粗轧和精轧均采用四辊可逆式轧机;钢坯出炉温度1180~1250℃,采用控轧控冷,粗轧采用尽量少的道次,保证至少有2个道次压下率不低于20%;中间坯厚度为成品厚度的3~3.5倍,精轧开轧温度:880~980℃,终冷温度为490~570℃,冷却速度为9~14℃/s。
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CN102267021A (zh) | 管线钢用埋弧焊丝及其制造方法 |
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PB01 | Publication | ||
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