CN106381451B - 一种CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢及其生产方法 - Google Patents

一种CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢及其生产方法，其化学成分质量百分数为：C：0.1～0.25，Si：0.1～0.5，Mn：1.0～2.0，P：≤0.020，S：≤0.010，Al：0.01～0.06，Cr：0.1～0.3，Ti：0.01～0.06，B：≤0.005，余量为Fe和不可避免的杂质，在CSP流程成功开发出热轧马氏体钢，抗拉强度≥1000MPa、延伸率≥8％。钢板在具有高强度的同时也有良好的成形性能，采用CSP流程生产热轧马氏体钢，流程短、效率高，更加节能；成分设计不含Nb，合金成本更低；卷取温度在300℃以上，更容易控制。

Description

一种CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及热轧汽车用钢制造领域，具体涉及一种CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢及其生产方法。
背景技术
20世纪70年代末期以来，国际石油资源紧张，石油价格不断上涨，整个社会对汽车轻量化有着紧迫要求。汽车的油耗主要取决于发动机的排量和汽车的总质量，在保持汽车整体品质、性能和造价不变的前提下，通过降低汽车自身重量来降低油耗、减少废气排放量、提升安全性是汽车轻量化的最终目标。这对车辆所用钢板的强度要求不断提高，同时对不同部位钢板的性能要求分工也越来越多、越细，于是先进高强钢(AHSS)和超高强钢(Ultra-HSS)得到越来越多的研究与开发。目前，先进高强钢(AHSS)和超高强钢(Ultra-HSS)主要有：低合金高强钢、双相钢、相变诱发塑性钢、复相钢和马氏体钢。根据不同特性，被用在汽车的不同部位。
其中马氏体钢作为研究开发较早的高强钢之一，目前已经有相关专利介绍马氏体钢的生产及制造方法。但CSP流程热轧马氏体钢生产方法善未见报道。
中国专利CN101008066A采用C：0.08～0.20％、Si：≤0.80％、Mn：0.5～2.0％、P：≤0.02％、S：≤0.005％、Al：0.010～0.060％、N：≤0.008％、Nb：0.01～0.05％、Ti：0.01％～0.03％和V≤0.10％中的一种或几种以上；Ca：0.001～0.005％。主要生产工艺为：以不低于约20℃/s的冷却速度将所述钢板快速冷却至介于150℃～Ms的冷却终止温度并卷取成钢卷；或以不低于20℃/s的冷却速度先冷却至650～750℃的中间温度停留2～10秒，再以不低于50℃/s的冷却速度冷却至150℃～Ms的冷却终止温度并卷取成钢卷。
中国专利CN103334057A采用C：0.10～0.18％、Si：0.01～0.4％、Mn：1.0～2.0％、P：≤0.012％、S：≤0.006％、Nb：0.02～0.06％、Ti：0.01％～0.05％、Cr：0.1～0.5％成分；生产工艺主要为：将板坯加热至1200～1250℃进行保温1～2小时，然后进行热轧，粗轧开轧温度为1150～1200℃，精轧开轧温度为940～950℃，终轧温度为800～860℃，热轧后钢坯进行直接冷却，冷却速率为30～50℃/s，卷取温度控制在150～200℃。
发明内容
针对以上现有技术问题，本发明的目的在于提供一种CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢及其生产方法，具体技术方案如下：
一种CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢，其化学成分质量百分数为：C：0.1～0.25，Si：0.1～0.5，Mn：1.0～2.0，P：≤0.020，S：≤0.010，Al：0.01～0.06，Cr：0.1～0.3，Ti：0.01～0.06，B：≤0.005，余量为Fe和不可避免的杂质。
上述的CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢的制备方法，包括如下步骤：
1)按照权利要求1所述组分和配比进行生产；
2)铁水预处理；
3)转炉冶炼；
4)氩站处理；
5)LF炉精炼；
6)RH炉精炼；
7)CSP连铸；
8)出炉；
9)终轧；
10)冷却；
11)卷取。
进一步地，步骤(1)采用CSP流程。
进一步地，步骤(2)前后扒渣，且步骤(3)中出钢进行脱氧合金化。
进一步地，步骤(4)中进行强搅操作对钢包顶渣初步还原.
进一步地，步骤(5)中，出站前喂钙线Ca含量控制在0.0030～0.0050％。
进一步地，步骤(6)中，真空度在300pa以下保持时间12min以上；步骤(7)中，中包目标温度控制在液相线温度以上20～40℃。
进一步地，步骤(8)中，出炉温度控制在1020℃～1080℃；步骤(9)中，终轧温度控制在800℃～900℃。
进一步地，步骤(10)中，冷却速率＞30℃/s；步骤(11)中，卷取温度：300℃～400℃。
进一步地，步骤(3)中加强出钢挡渣操作，或，步骤(7)中采用专用保护渣，二次冷却采用弱冷制度。
与目前现有技术相比，本发明在CSP流程成功开发出热轧马氏体钢，抗拉强度≥1000MPa、延伸率≥8％、。钢板在具有高强度的同时也有良好的成形性能。具体来说：
(1)采用CSP流程生产热轧马氏体钢，流程短、效率高，更加节能；
(2)成分设计不含Nb，合金成本更低；
(3)卷取温度在300℃以上，更容易控制；
(4)获得的马氏体钢性能稳定，抗拉强度大于1000MPa,组织90％以上为马氏体组织，其余为贝氏体及铁素体组织。
附图说明
图1(a)(b)为CSP流程生产的热轧马氏体钢的显微组织图
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
在一个优选实施例中，本发明在CSP流程成功开发出热轧马氏体钢，抗拉强度≥1000MPa、延伸率≥10％。钢板在具有高强度的同时也有良好的成形性能。
图1为本发明所涉及的CSP流程生产的热轧马氏体钢的显微组织照片为4％硝酸腐蚀后显微组织照片，组织为马氏体组织。
钢水的化学成分见表1，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
表1实施例化学成分，wt％
实施实例 C Si Mn P S Al Cr Ti B
1 0.23 0.26 1.28 0.01 / 0.032 0.16 0.048 0.0023
2 0.24 0.26 1.27 0.01 / 0.032 0.17 0.047 0.0025
钢水连铸后，直接进行热轧轧制，生产出热轧马氏体钢，其主要工艺参数和最终力学性能见表2。
表2生产工艺与产品力学性能
从上述实例可以看出，本发明所生产的钢，抗拉强度≥1000MPa、延伸率≥8％。说明钢板在具有高强度的同时也有良好的延伸率。
在一个实施例中，钢的制造，成分选择、工艺过程和工艺内容如下：
1)主要化学成分重量百分比为：C：0.1～0.25；Si：0.1～0.5；Mn：1.0～2.0；P：≤0.020；S：≤0.010；Al：0.01～0.06；Cr：0.1～0.3；Ti：0.01～0.06；B：≤0.005。余量为Fe和不可避免的杂质。
2)生产工艺采用CSP流程；
3)采用专用保护渣；
4)出炉温度控制在1020℃～1080℃；
5)终轧温度控制在800℃～900℃；
6)冷却速率＞30℃/s；
7)卷取温度：300℃～400℃。
在另一个优选实施例中，铸坯化学成分(wt％)为：C：0.1～0.25；Si：0.1～0.5；Mn：1.0～2.0；P：≤0.020；S：≤0.010；Al：0.01～0.06；Cr：0.1～0.3；Ti：0.01～0.06；B：≤0.005。余量为Fe和不可避免的杂质。
1)生产工艺采用CSP流程；
2)铁水预处理：要求前后扒渣；
3)转炉冶炼：出钢进行脱氧合金化；同时加强出钢挡渣操作；
4)氩站：进行强搅操作对钢包顶渣初步还原；
5)LF炉精炼：出站前保证喂钙线Ca含量控制在0.0030～0.0050％；
6)RH炉精炼：真空度在300pa以下保持时间12min以上；
7)CSP连铸：中包目标温度控制在液相线温度以上20～40℃，采用专用保护渣；二次冷却采用弱冷制度；
8)出炉温度控制在1020℃～1080℃；
9)终轧温度控制在800℃～900℃；
10)冷却速率＞30℃/s；
11)卷取温度：300℃～400℃。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢，其特征在于，其化学成分质量百分数为：C：0.1~0.25，Si：0.1~0.5，Mn：1.0~2.0，P：≤0.020，S：≤0.010，Al：0.01~0.06，Cr：0.1~0.3，Ti：0.01~0.06，B：≤0.005，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢的制备方法，包括如下步骤：
1）按照所述化学成分质量百分数进行生产；
2）铁水预处理；
3）转炉冶炼；
4）氩站处理；
5）LF炉精炼；
6）RH炉精炼；
7）CSP连铸；
8）出炉；
9）终轧；
10）冷却；
11）卷取；
步骤1）采用CSP流程；
步骤2）前后扒渣，且步骤3）中出钢进行脱氧合金化；
步骤4）中进行强搅操作对钢包顶渣初步还原；
步骤5）中，出站前喂钙线Ca含量控制在0.0030~0.0050%；
步骤6）中，真空度在300Pa以下保持时间12min以上；步骤7）中，中包目标温度控制在液相线温度以上20~40℃；
步骤8）中，出炉温度控制在1020℃~1080℃；步骤9）中，终轧温度控制在800℃~900℃；
步骤10）中，冷却速率＞30℃/s；步骤11）中，卷取温度：300℃~400℃。
2.如权利要求1所述的CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢，其特征在于，步骤3）中加强出钢挡渣操作，或，步骤7）中采用专用保护渣，二次冷却采用弱冷制度。
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