CN104264051A - 一种屈服强度345Mpa以上低合金钢热轧卷板及其制备方法 - Google Patents

一种屈服强度345Mpa以上低合金钢热轧卷板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于钢铁技术领域，具体地，本发明涉及一种屈服强度345Mpa以上低合金钢热轧卷板及其制备方法。本发明的屈服强度345Mpa以上低合金钢热轧卷板，其化学成分按重量百分比计包含：C：0.14％-0.20％，Si：0.10％-0.40％，Mn：0.20％-0.90％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Ti：0.015％-0.060％，其余为铁和不可避免的杂质。本发明的优点在于：该生产工艺生产Q345B热轧卷板成本比含锰量1.0％以上的成分体系有所降低，同时改善Q345B连铸坯中心偏析，改善钢带内部组织，稳定钢带通条性能。

Description

一种屈服强度345Mpa以上低合金钢热轧卷板及其制备方法
技术领域
本发明属于钢铁技术领域，具体地，本发明涉及一种屈服强度345Mpa以上低合金钢热轧卷板及其制备方法。
背景技术
大多数生产企业Q345B低合金热轧卷板的主要成分为C、Si、Mn、P、S，并且Mn元素的含量都高于1.0％。2008年以来，大部分钢铁企业都出现亏损的情况，冶炼成本压力巨大，其中Mn合金成本在Q345B生产中占很大一部分。降低成本已经成为目前钢铁企业首当其冲的目标。
元素偏析是指微量元素在钢材中分布不均，部分富集，部分极少，致使钢材的材质不均匀，进而产生缺陷，影响其力学性能，如承载力，塑性性能等。Mn元素含量越高对于连铸坯偏析影响很大，并且Mn元素还是淬透性元素，对于热轧温度精确控制难度较大，往往出现钢带通条性能不均等情况。
根据GB/T1951-2008的要求，Q345B碳当量CEV的计算公式如下式：
CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15
并且厚度≤63mm热轧Q345B钢带的碳当量CEV≤0.44。按照现在一般采用的Q345B成分体系计算(C：0.16％，Si：0.25％，Mn：1.20％，S：≤0.010％、P：≤0.015％)CEV＝0.4，接近碳当量上限0.44。碳当量是将钢铁中各合金元素折算成碳的含量，对钢材强度和可焊接性汽车重要作用，数值越大表明钢材强度越好，可焊接性越差。因此，钢材碳当量的高低直接影响着钢材后续焊接性能。
发明内容
本发明的目的在于保证Q345B热轧卷板性能的同时，通过Mn、Ti微合金化降低生产成本，改善钢带通条软硬不均的现象。
为了实现上述目的，本发明的实施方案为：
本发明的屈服强度345Mpa以上低合金钢热轧卷板，其化学成分按重量百分比计包含：C：0.14％-0.20％，Si：0.10％-0.40％，Mn：0.20％-0.90％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Ti：0.015％-0.060％，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明所述屈服强度345Mpa以上低合金钢热轧卷板的生产工艺流程为：KR铁水预处理-BOF-LF-CC板坯加热-粗轧-精轧-卷取。
具体地，本发明的上述低合金钢热轧卷板的制备方法，包括以下步骤：
1)将原料依次经KR铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼以及连铸，制得连铸坯；
2)将连铸坯加热至1180-1220℃；
3)将加热后的连铸坯进行单道次非可逆粗轧，制得厚度26-30mm的中间坯；将中间坯采用6机架连轧后，进行终轧制得板坯，终轧温度880-920℃；其中，所述连轧不可逆；
4)将终轧后的板坯进行水冷后卷曲，制得低合金钢热轧卷板。
根据本发明所述的制备方法，步骤1)所述KR铁水预处理将铁水硫含量控制在0.010％以下，铁水温度不低于1250℃；转炉冶炼优选使用氧气顶吹转炉(BOF)，所述转炉冶炼的炉渣碱度控制在3.0-3.5，转炉冶炼终点成分控制为C：0.15％-0.17％，S：＜0.010％；所述连铸的中间包过热度控制为20-25℃；所述制得的连铸坯规格为175×(1030-1360)mm。
根据本发明的制备方法，当直接加热步骤1)制得的连铸坯(热坯)时，加热时间≥130分钟；当制得连铸坯经堆垛冷却(缓冷)至室温后(冷坯)再加热时，加热时间≥150分钟。
根据本发明的制备方法，步骤所述水冷方式采用前段快速冷却，后段稀疏冷却方式，优选使用层流冷却。步骤4)所述卷曲温度为610-630℃。
作为优选地，本发明所述连铸坯断面厚度为：175mm，中间包过热度控制为20-25℃。将铸坯堆垛缓冷至室温，装入步进式加热炉中，加热温度至1200℃，加热、保温时间大于150分钟；经粗轧将中间坯厚度控制为26-30mm，精轧采用6道次轧制，将终轧温度控制在900±20℃；水冷方式采用前段快速冷却，后段稀疏冷却方式；再经热卷箱卷曲、保温，卷取温度控制在620±10℃。
根据本发明所述的低合金钢热轧卷板，所谓低合金钢即指合金元素总量小于5％的合金钢。
本发明的优点在于：该生产工艺生产Q345B热轧卷板成本比含锰量1.0％以上的成分体系有所降低，同时改善Q345B连铸坯中心偏析，改善钢带内部组织，稳定钢带通条性能。由于添加更少的合金，在满足钢带性能的基础上，可以更好的减轻冶炼成本，同时轧材在后续卷管使用过程中不易出现卷管不圆的现象。
本发明所述的生产工艺生产的Q345B热轧卷板，屈服强度345Mpa以上，基本在420Mpa上下，抗拉强度基本在526Mpa上下，延伸率基本在28％，完全符合GB/T1591-2008的标准要求。
具体实施方式
下面以具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
1、钢的化学成分百分比如下：
C：0.16％，Si：0.14％，Mn：0.49％，P：≤0.021％，S：≤0.011％，Ti：0.043％，其余为Fe元素和不可避免杂质。
2、Q345B低合金热轧卷板的生产工艺，以规格5.75mm×1150mm，为例：
(1)生产工艺流程
KR铁水预处理-BOF-LF-CC-板坯加热-粗轧-精轧-卷取；
(2)制备工艺
KR铁水预处理将铁水硫含量控制在0.010％以下，铁水温度1230℃。转炉炉渣碱度控制在3.0-3.5，放钢温度以拉碳温度为依据，当拉碳温度等于放钢温度时可进行放钢操作，出钢挡渣方式采用滑板挡渣，严格控制出钢过程的下渣情况，转炉冶炼终点成分控制：C：0.080％，S：0.014％。LF精炼白渣操作，钢水出站前喂入180m纯钙线进行钙化处理，软吹时间12分钟，出站温度为1545℃。连铸机采用全保护浇铸方式，板坯断面规格为175mm×1150mm，二冷水冷却方式采用弱冷方式，保护渣采用Q345B专用保护渣，拉速为1.1-1.3m/min。热送热装板坯加热时132分钟，板坯出炉温度为1210℃。轧制采用单道次非可逆粗轧，精轧为6机架不可逆连轧，中间坯厚度控制在27mm，终轧温度为：880-915℃，通过层流冷却，采用前段快速冷却，后段稀疏冷却方式；卷曲温度610-620℃。
经性能检验，该Q345B低合金热轧卷板质量完全符合GB/T1951-2008标准要求，具体数据见表1。
表1实施例1所制低合金热轧卷板的力学性能
规格，mm 屈服强度，Mpa 抗拉强度，Mpa 延伸率 180°弯曲
实施例1 5.75mm×1150 417 552 27 d＝2a合格
实施例2
1、钢的化学成分百分比如下：
C：0.17％，Si：0.18％，Mn：0.52％，P：≤0.017％，S：≤0.006％，Ti：0.036％，其余为Fe元素和不可避免杂质。
2、Q345B低合金热轧卷板的生产工艺，以规格9.75mm×1350mm，为例：
(1)生产工艺流程
KR铁水预处理-BOF-LF-CC-板坯加热-粗轧-精轧-卷取；
(2)制备工艺
KR铁水预处理将铁水硫含量控制在0.010％以下，铁水温度1239℃。转炉炉渣碱度控制在3.0-3.5，放钢温度以拉碳温度为依据，当拉碳温度等于放钢温度时可进行放钢操作，出钢挡渣方式采用滑板挡渣，严格控制出钢过程的下渣情况，转炉冶炼终点成分控制：C：0.090％，S：0.013％。LF精炼白渣操作，钢水出站前喂入160m纯钙线进行钙化处理，软吹时间11分钟，出站温度为1540℃。连铸机采用全保护浇铸方式，板坯断面规格为175mm×1360mm，二冷水冷却方式采用弱冷方式，保护渣采用Q345B专用保护渣，拉速为1.1-1.3m/min。板坯加热时158分钟，板坯出炉温度为1230℃。轧制采用单道次非可逆粗轧，精轧为6机架不可逆连轧，中间坯厚度控制在28mm，终轧温度为：885-918℃，通过层流冷却，采用前段快速冷却，后段稀疏冷却方式；卷曲温度613-627℃。
经性能检验，该Q345B低合金热轧卷板质量完全符合GB/T1951-2008标准要求，具体数据见表2。
表2实施例2所制低合金热轧卷板的力学性能
实施例3
1、钢的化学成分百分比如下：
C：0.19％，Si：0.14％，Mn：0.54％，P：≤0.015％，S：≤0.005％，Ti：0.033％，其余为Fe元素和不可避免杂质。
2、Q345B低合金热轧卷板的生产工艺，以规格11.5mm×1350mm，为例：
(1)生产工艺流程
KR铁水预处理-BOF-LF-CC-板坯加热-粗轧-精轧-卷取；
(2)制备工艺
KR铁水预处理将铁水硫含量控制在0.010％以下，铁水温度1245℃。转炉炉渣碱度控制在3.0-3.5，放钢温度以拉碳温度为依据，当拉碳温度等于放钢温度时可进行放钢操作，出钢挡渣方式采用滑板挡渣，严格控制出钢过程的下渣情况，转炉冶炼终点成分控制：C：0.085％，S：0.010％。LF精炼白渣操作，钢水出站前喂入180m纯钙线进行钙化处理，软吹时间13分钟，出站温度为1551℃。连铸机采用全保护浇铸方式，板坯断面规格为175mm×1360mm，二冷水冷却方式采用弱冷方式，保护渣采用Q345B专用保护渣，拉速为1.1-1.3m/min。板坯加热时161分钟，板坯出炉温度为1238℃。轧制采用单道次非可逆粗轧，精轧为6机架不可逆连轧，中间坯厚度控制在28mm，终轧温度为：890-913℃，通过层流冷却，采用前段快速冷却，后段稀疏冷却方式；卷曲温度620-630℃。
经性能检验，该Q345B低合金热轧卷板质量完全符合GB/T1951-2008标准要求，具体数据见表3。
表3实施例3所制低合金热轧卷板的力学性能
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (8)

1.一种屈服强度345Mpa以上低合金钢热轧卷板，其特征在于，所述低合金钢热轧卷板的化学成分按重量百分比计包含：C：0.14％-0.20％，Si：0.10％-0.40％，Mn：0.20％-0.90％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Ti：0.015％-0.060％，其余为铁和不可避免的杂质。
2.一种权利要求1所述低合金钢热轧卷板的制备方法，包括以下步骤：
1)将原料依次经KR铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼以及连铸，制得连铸坯；
2)将连铸坯加热至1180-1220℃；
3)将加热后的连铸坯进行粗轧，制得厚度26-30mm的中间坯；将中间坯采用6机架连轧后，进行终轧制得板坯，终轧温度880-920℃；
4)将终轧后的板坯进行水冷后卷曲，制得低合金钢热轧卷板。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述KR铁水预处理将铁水硫含量控制在0.010％以下，铁水温度不低于1250℃。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述转炉冶炼的炉渣碱度控制在3.0-3.5，转炉冶炼终点成分控制为C：0.070％-0.12％，S：＜0.015％。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述连铸的中间包过热度控制为20-25℃；所述制得的连铸坯规格为175×(1030-1360)mm。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)直接加热步骤1)制得的连铸坯，加热时间≥130分钟；或者，将步骤1)制得连铸坯冷却至室温后加热，加热时间≥150分钟。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述卷曲温度为610-630℃。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述水冷方式采用前段快速冷却，后段稀疏冷却方式。
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