CN105132797A

CN105132797A - 一种低成本Grade50热轧带钢及其生产方法

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Publication number: CN105132797A
Application number: CN201510620915.7A
Authority: CN
Inventors: 张玉文; 李毅挺; 王健; 乔治明; 宋晓娟; 张春花; 田秀刚; 马光宗; 刘丽萍; 武冠华; 王春平; 刘爱平; 方锡婕; 闫萍
Original assignee: TANGSHAN STAINLESS STEEL CO Ltd; Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: TANGSHAN STAINLESS STEEL CO Ltd; Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2015-12-09

Abstract

本发明公开了一种低成本Grade50热轧带钢及其生产方法，其包括炼钢工序、加热工序、轧制工序和冷却工序，所述炼钢工序出钢化学成分的重量百分含量为：C？0.15%～0.22%，Mn？0.3%～0.6%，Si≤0.2，S≤0.015%，P≤0.025%，Als≥0.015%，N≤0.0060%，其余为铁和不可避免的杂质；所述冷却工序：带钢首先进行第一次强冷，冷却至660～720℃；然后在该温度范围空冷1.5～3s；空冷后的带钢第二次强冷至卷取温度400～500℃。本方法采用低Mn设计，进行控轧控冷，均匀铁素体组织、控制珠光体的析出比例；产品满足用户的使用需求，抗拉强度控制在500～550MPa，屈服强度控制在420～490MPa，伸长率A₅₀控制在30～40%，成型性能良好。本方法应用相组织转变的原理，生产控制难度小，满足Grade50的发展需要，可产生极大的经济效益。

Description

一种低成本Grade50热轧带钢及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种热轧带钢及其生产方法，尤其是一种低成本Grade50热轧带钢及其生产方法。

背景技术

随着我国经济建设的不断发展，低合金高强度结构钢的应用越来越广泛。Grade50低合金高强度钢大量出口，其具有高强度、高韧性、抗冲击、耐腐蚀等优良特性，成为工程结构设计首选材料之一，被广泛应用于建筑、桥梁、船舶、车辆及其它结构件，市场前景广阔。

中国钢铁产业产能的不断扩大，行业内竞争压力也越来越大，如何降低生产成本、实现利润最大化成为各大钢厂急需解决的问题。

中国专利申请号201110167157.X提供了一种500MPa级车箱用高强度钢板的制造方法，其采用粗轧大压下，道次压下率40％以上，至少1个道次保证50％；该方法对粗轧设备能力提出了较高的要求。发明专利申请号201310231768.5公开了一种热轧结构钢板的柔性制造方法，其采用两阶段控制轧制及前段快速冷却工艺，采用前段冷却工艺，冷却速度在30～50℃/s；但是一般热轧层冷线要保证不同规格的带钢具有30～50℃/s的冷却速率控制难度较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低成本Grade50热轧带钢；本发明还提供了一种生产易控的低成本Grade50热轧带钢的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明化学成分的重量百分含量为：C0.15%～0.22%，Mn0.3%～0.6%，S≤0.015%，P≤0.025%，Si≤0.2%，Als≥0.015%，N≤0.0060%，其余为铁和不可避免的杂质。

本发明方法方法包括炼钢工序、加热工序、轧制工序和冷却工序，所述炼钢工序出钢化学成分的重量百分含量如上所述；

所述冷却工序：带钢首先进行第一次强冷，冷却至660～720℃；然后在该温度范围空冷1.5～3s；空冷后的带钢第二次强冷至卷取温度400～500℃。

本发明方法所述冷却工序中，第一次强冷速度≥30℃/s，第二次强冷速度≥30℃/s。

本发明方法所述轧制工序：粗轧开轧温度1080～1130℃；精轧开轧温度1000～1080℃，终轧温度800～880℃。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用低Mn含量设计，较常规成分设计（Mn含量1.0%～1.35%）降低Mn含量0.7%，节约了合金用量，降低了生产成本。

本发明方法通过调控在Ac1临界温度附近采用缓慢冷却工艺，通过控制铁素体相转变比例和晶粒尺寸，来调控钢中C的分布，控制中温卷取形成贝氏体相变比例和贝氏体形状；通过铁素体贝氏体多相强化来提高强度和成型性能。本发明方法采用低Mn设计，进行控轧控冷，均匀铁素体组织、控制珠光体的析出比例，生产出厚度规格1.5～6.0mm的产品。

本发明方法产品满足用户的使用需求，抗拉强度控制在500～550MPa（标准要求≥470MPa），屈服强度控制在420～490MPa（标准要求≥340MPa），伸长率A₅₀控制在30～40%（标准要求≥19%），成型性能良好。本发明方法应用相组织转变的原理，生产控制难度小，满足Grade50的发展需要，可产生极大的经济效益。

本方法采用三段冷却工艺，保证了产品的性能稳定，在保证强度的条件下，可极大的减少合金尤其是Mn的加入量，节省成本，有利于提高市场占有率，可产生极大的经济效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例1热轧带钢的金相组织图（200X，纵向）。

具体实施方式

本低成本Grade50热轧带钢的生产方法包括炼钢工序、加热工序、轧制工序和冷却工序，其工艺如下所述：

（1）炼钢工序过程为：高炉铁水—顶底复吹转炉—LF精炼—连铸；采用纯净钢的冶炼工艺，化学成分的重量百分比为：C0.15%～0.22%，Mn0.3%～0.6%，S≤0.015%，P≤0.025%，Si≤0.2%，Als≥0.015%，N≤0.0060%，其余为铁和不可避免的杂质。

（2）加热工序：板坯加热温度为1180～1230℃。

（3）轧制工序：粗轧开轧温度1080～1130℃，经五道次粗轧后进入热卷箱卷取，除鳞后经七机架热连轧，并采用润滑轧制，精轧开轧温度1000～1080℃，终轧温度800～880℃；轧后钢板厚度为1.5～6.0mm。

（4）冷却工序：采用三段冷却模式，即强冷+空冷+强冷工艺，具体为：带钢经精轧机组轧制后进入第一组层冷前温度为780～860℃，然后以≥30℃/s的速度经层流冷却将带钢第一次强冷至660～720℃；然后在该温度范围空冷1.5～3s；空冷后带钢进入第二组层冷，以≥30℃/s的速度经层流冷却将带钢第二次强冷至400～500℃，卷取后即得本低成本Grade50热轧带钢。

实施例1：本低成本Grade50热轧带钢的生产方法的具体工艺如下所述。

（1）炼钢工序：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C0.18%，Mn0.50%，S0.002%，P0.010%，Si0.02%，Als0.038%，N0.0020%，其余为铁和不可避免的杂质。

（2）加热工序：板坯加热至1200±10℃。

（3）轧制工序：将板坯粗轧的开轧温度控制在1100±10℃；精轧开轧温度1030±10℃，终轧温度为840±10℃，轧制钢板厚度为3.0mm。

（4）冷却工序：钢板进入层流冷却前温度为815～830℃，以80℃/s的冷却至700±10℃，空冷2s；继续以100℃/s速度冷却至450℃±10℃进行卷取。

本实施例所得Grade50的力学性能经测试，实际性能为（横向）：抗拉强度530MPa、屈服强度453MPa，延伸率34%。所得Grade50热轧带钢的金相组织图（200X，纵向）见图1，可见金相组织较均匀，组织为铁素体和贝氏体双相组织。

实施例2：本低成本Grade50热轧带钢的生产方法的具体工艺如下所述。

（1）炼钢工序：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C0.2%，Mn0.60%，S0.015%，P0.015%，Si0.04%，Als0.030%，N0.0040%，其余为铁和不可避免的杂质。

（2）加热工序：板坯加热至1190±10℃。

（3）热轧工序：将板坯粗轧的开轧温度控制在1090±10℃；精轧开轧温度1030±10℃，终轧温度为840±10℃，轧制钢板厚度为5.0mm。

（4）冷却工序：钢板进入层流冷却前温度为820～830℃，以100℃/s的冷却至690±10℃，空冷2.5s；继续以130℃/s速度冷却至450℃±20℃进行卷取。

本实施例所得Grade50的力学性能经测试，实际性能为（横向）：抗拉强度520MPa、屈服强度440MPa，延伸率35%。

实施例3：本低成本Grade50热轧带钢的生产方法的具体工艺如下所述。

（1）炼钢工序：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C0.17%，Mn0.35%，S0.012%，P0.020%，Si0.2%，Als0.035%，N0.0035%，其余为铁和不可避免的杂质。

（2）加热工序：板坯加热至1200±10℃。

（3）轧制工序：将板坯粗轧的开轧温度控制在1110±10℃；精轧开轧温度1050±10℃，终轧温度为840±10℃，轧制钢板厚度为2.0mm。

（4）冷却工序：钢板进入层流冷却前温度为825～835℃，以90℃/s的冷却至710±10℃，空冷1.8s；继续以100℃/s速度冷却至450℃±10℃进行卷取。

本实施例所得Grade50的力学性能经测试，实际性能为（横向）：抗拉强度538MPa、屈服强度446MPa，延伸率32%。

实施例4：本低成本Grade50热轧带钢的生产方法的具体工艺如下所述。

（1）炼钢工序：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C0.19%，Mn0.30%，S0.002%，P0.025%，Si0.12%，Als0.035%，N0.0045%，其余为铁和不可避免的杂质。

（2）加热工序：板坯加热至1210±10℃。

（3）轧制工序：将板坯粗轧的开轧温度控制在1100±10℃；精轧开轧温度1035±10℃，终轧温度为835±10℃，轧制钢板厚度为3.5mm.

（4）冷却工序：钢板进入层流冷却前温度为820～830℃，以110℃/s的冷却至670±10℃，空冷1.5s；继续以140℃/s速度冷却至410±10℃进行卷取。

本实施例所得Grade50的力学性能经测试，实际性能为（横向）：抗拉强度542MPa、屈服强度483MPa，延伸率33%。

实施例5：本低成本Grade50热轧带钢的生产方法的具体工艺如下所述。

（1）炼钢工序：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C0.15%，Mn0.45%，S0.008%，P0.012%，Si0.03%，Als0.015%，N0.0035%，其余为铁和不可避免的杂质。

（2）加热工序：板坯加热至1220±10℃。

（3）轧制工序：将板坯粗轧的开轧温度控制在1120±10℃；精轧开轧温度1070±10℃，终轧温度为870±10℃，轧制钢板厚度为1.5mm。

（4）冷却工序：进入层流冷却前温度为850～860℃，以30℃/s的冷却至700±10℃，空冷3s；继续以70℃/s速度冷却至490±10℃进行卷取。

本实施例所得Grade50的力学性能经测试，实际性能为（横向）：抗拉强度520MPa、屈服强度430MPa，延伸率38%。

实施例6：本低成本Grade50热轧带钢的生产方法的具体工艺如下所述。

（1）炼钢工序：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C0.22%，Mn0.40%，S0.010%，P0.020%，Si0.13%，Als0.036%，N0.0060%，其余为铁和不可避免的杂质。

（2）加热工序：板坯加热至1200±10℃。

（3）轧制工序：将板坯粗轧的开轧温度控制在1100±10℃；精轧开轧温度1010±10℃，终轧温度为810±10℃，轧制钢板厚度为6.0mm。

（4）冷却工序：进入层流冷却前温度为780～800℃，以100℃/s的冷却至700±5℃，空冷1.5s；继续以30℃/s速度冷却至430℃±10℃进行卷取。

本实施例所得Grade50的力学性能经测试，实际性能为（横向）：抗拉强度530MPa、屈服强度442MPa，延伸率39%。

Claims

1.一种低成本Grade50热轧带钢，其特征在于，其化学成分的重量百分含量为：C0.15%～0.22%，Mn0.3%～0.6%，S≤0.015%，P≤0.025%，Si≤0.2%，Als≥0.015%，N≤0.0060%，其余为铁和不可避免的杂质。

2.权利要求1所述低成本Grade50热轧带钢的生产方法，其包括炼钢工序、加热工序、轧制工序和冷却工序，其特征在于，所述冷却工序采用三段冷却工艺：带钢首先进行第一次强冷，冷却至660～720℃；然后在该温度范围空冷1.5～3s；空冷后的带钢第二次强冷至卷取温度400～500℃。

3.根据权利要求2所述的一种低成本Grade50热轧带钢的生产方法，其特征在于：所述冷却工序中，第一次强冷速度≥30℃/s，第二次强冷速度≥30℃/s。

4.根据权利要求2或3所述的一种低成本Grade50热轧带钢的生产方法，其特征在于，所述轧制工序：粗轧开轧温度1080～1130℃；精轧开轧温度1000～1080℃，终轧温度800～880℃。