CN106834948A - 纵向屈服强度700MPa级热轧钢带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纵向屈服强度700MPa级热轧钢带及其制备方法。上述钢带按质量百分比的化学成分为:C 0.05~0.10%;Si 0.10~0.30%;Mn 1.60~2.00%;P≤0.015%;S≤0.005%;Al≤0.040%;Nb 0.060~0.080%;Ti 0.10~0.15%;H≤2.0ppm;O≤30ppm;N≤60ppm,其余为Fe及不可避免夹杂。本发明提供的钢带制备工艺利用低合金成本的设计思路,充分发挥控轧控冷工艺,通过合金元素的细晶强化、沉淀强化的机理实现材料的高强和高韧性匹配,以降低材料成本提高其综合性能。制备的钢带具有高强度和低温韧性的良好匹配特性。

Description

纵向屈服强度700MPa级热轧钢带及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及钢铁领域,特别涉及一种纵向屈服强度700MPa级热乳钢带及其制备方 法。
背景技术
[0002] 高强钢以及超高强钢的应用可以有效实现构件轻量化以及满足安全性要求,从而 适应节能、环保、降低钢材消耗的新政策。细晶技术是提高材料强韧性的首选途径。利用微 合金Nb+Ti的细晶强化和沉淀强化机制开发低成本高强韧汽车、工程机械、集装箱用热乳钢 带逐渐成为材料升级的发展方向。
[0003] 近年来,含Ti超高强热乳冷成形用钢的工业研发取得了重要进展。多数开发钢含 有Cr、Ni、Cu或Mo等贵重合金元素。目前,同类的产品的缺陷在于,要么工序复杂,增加生产 成本,要么产品质量有待提高,难以满足屈服强度高于700MPa。
发明内容
[0004] 有鉴于此,本发明提供一种纵向屈服强度700MPa级热乳钢带及其制备方法。
[0005] 本发明提供一种纵向屈服强度700MPa级热乳钢带,其质量百分比的化学成分为:C 0.05〜0.10%;Si 0.10〜0·30%;Μη 1.60〜2·00%;Ρ彡0.015%;S彡0·005%;Α1 彡 0.040%;Nb 0.060〜0.080%;Ti 0.10〜0·15%;Η彡2.0ppm;0彡30ppm;N彡60ppm,其余为 Fe及不可避免夹杂。
[0006] 本发明还提供一种纵向屈服强度700MPa级热乳钢带的制备方法,其包括如下步 骤:
[0007] 转炉冶炼,冶炼后期加入硅铁、锰铁脱氧合金化,控制P、S成分,防止钢液过氧化, 出钢温度为1600〜1630°(:,转炉出钢[?]彡0.010%,[3]彡0.010%;
[0008] 精炼,LF精炼和RH脱气全程吹氩工艺,精炼过程保持良好的还原气氛,采用Al丝脱 氧,LF后期添加锰铁、铌铁进行合金化,LF结束后进行钙处理;RH真空处理,真空度彡2mbar, 深真空时间彡20min;
[0009] 连铸,钢水进中包温度控制在1550-1580°c,过热度ΔΤ<25〜40°C,拉速控制在 0.90〜1.10m/min,配有动态轻压下技术,矫直温度多920°C ;
[0010] 乳制,坯加热温度为1180 ± 20°C ;加热时间彡130min;粗乳模式采用1轉I乳机乳制 1道次,2#粗乳机乳制5道次;或1#粗乳机乳制3道次,2#粗乳机乳制3道次;粗乳末道次开乳 温度<1000 °C ;精乳开乳温度920〜980 °C ;精乳终乳温度780〜840 °C,卷取温度为500〜600 。(:,冷却速度在20〜30°C/s。
[0011] 进一步地,所述乳制具体包括:
[0012] 板坯加热,加热温度为1180±20°C;加热时间彡130min;
[0013] 高压水除鳞;
[0014] 压力机定宽;
[0015] ElRl粗乳机乳制和2R2粗乳机乳制,粗乳模式采用1#粗乳机乳制1道次,2#粗乳机 乳制5道次;或1轉I乳机乳制3道次,2轉I乳机乳制3道次;粗乳末道次开乳温度< 1000°C ;
[0016] 飞剪;
[0017] 高压水除鳞;
[0018] Fl〜F7精乳机乳制,精乳开乳温度920〜980°C ;精乳终乳温度780〜840°C ;
[0019] 加密型层流冷却,冷却速度在20〜30°C/s;
[0020] 卷取,卷取温度为500〜600°C;
[0021] 托盘运输,取样,检验。
[0022] 本发明提供了一种纵向屈服强度700MPa级热乳钢带及其制备方法,具体为一种C-Mn-Nb-Ti低合金高屈服强度冷成型用结构钢的制备工艺及方法,该工艺利用低合金成本的 设计思路,充分发挥控乳控冷工艺,通过合金元素的细晶强化、沉淀强化的机理实现材料的 高强和高韧性匹配,以降低材料成本提高其综合性能,取得2250mm热乳生产线的工业化生 产,具有良好的推广价值。本发明制备的钢带具有高强度和低温韧性的良好匹配特性,可以 用于各种工程机械用轻量化、高安全的承载构件,各项性能均能满足EN 10149-21996冷成 型用高屈服强度热乳钢带的标准要求。
附图说明
[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0024] 图1为本发明实施例制备的钢带的组织形貌图。
具体实施方式
[0025] 本发明公开了一种纵向屈服强度700MPa级热乳钢带及其制备方法,本领域技术人 员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动 对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用 已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对 本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
[0026] 本发明提供一种纵向屈服强度700MPa级热乳钢带,其质量百分比的化学成分为:C 0.05〜0.10%;Si 0.10〜0·30%;Μη 1.60〜2·00%;Ρ彡0.015%;
[0027] S彡0·005%;Α1 彡0.040%;Nb 0.060〜0.080%;Ti 0.10〜0·15%;Η彡2.0ppm;
[0028] (X30ppm;N<60ppm,其余为Fe及不可避免夹杂。
[0029] 该材料成分的主要合金元素Mn利用固溶强化提高材料的强度,Nb发挥细晶强化提 高材料的强韧性,Ti发挥沉淀强化作用提高材料的强度和改善焊接热影响区的韧性。
[0030] 相应的,本发明还提供一种纵向屈服强度700MPa级热乳钢带的制备方法,其包括 如下步骤:
[0031] 转炉冶炼,冶炼后期加入硅铁、锰铁脱氧合金化,控制P、S成分,防止钢液过氧化, 出钢温度为1600〜1630°(:,转炉出钢[?]彡0.010%,[3]彡0.010%;
[0032] 精炼,LF精炼和RH脱气全程吹氩工艺,精炼过程保持良好的还原气氛,采用Al丝脱 氧,LF后期添加锰铁、铌铁进行合金化,LF结束后进行钙处理。RH真空处理,真空度彡2mbar, 深真空时间彡20min;
[0033] 连铸,钢水进中包温度控制在1550-1580°C,过热度ΔΤ<25〜40°C,拉速控制在 0.90〜1.10m/min,配有动态轻压下技术,矫直温度多920°C。
[0034] 乳制,坯加热温度为1180 ± 20°C ;加热时间彡130min;粗乳模式采用1轉I乳机乳制 1道次,2轉I乳机乳制5道次;或1轉I乳机乳制3道次,2轉I乳机乳制3道次;(简称粗乳模式1+ 5或3+3);乳末道次开乳温度< 1000°C ;精乳开乳温度920〜980°C ;精乳终乳温度780〜840 。(:,卷取温度为500〜600 °C,冷却速度在20〜30 °C/s。
[0035] 上述生产工艺中,炼钢生产工艺包括:铁水—转炉炼钢—LF精炼—RH脱气—板坯 连铸。转炉冶炼优选采用KR预脱硫铁水,硅铁、锰铁、铌铁和钛铁合金脱氧合金化,钢水全过 程吹氩搅拌;真空度彡2mbar,深真空时间彡20min,过冷度ΔΤ彡20〜40°C。
[0036] 优选地,所述乳制具体包括:
[0037] 板坯加热,加热温度为1180±20°C ;加热时间彡130min;
[0038] 高压水除鳞;
[0039] 压力机定宽;
[0040] ElRl粗乳机乳制和2R2粗乳机乳制,粗乳模式采用1 #粗乳机乳制1道次,2#粗乳机 乳制5道次;或1轉I乳机乳制3道次,2轉I乳机乳制3道次;粗乳末道次开乳温度< 1000°C ;
[0041] 飞剪;
[0042] 高压水除鳞;
[0043] Fl〜F7精乳机乳制,精乳开乳温度920〜980°C ;精乳终乳温度780〜840°C ;
[0044] 加密型层流冷却,冷却速度在20〜30 °C/s;
[0045] 卷取,卷取温度为500〜600°C;
[0046] 托盘运输,取样,检验。
[0047] 本发明提供了一种纵向屈服强度700MPa级热乳钢带及其制备方法,具体为一种C-Mn-Nb-Ti低合金高屈服强度冷成型用结构钢的制备工艺及方法,该工艺利用低合金成本的 设计思路,充分发挥控乳控冷工艺,通过合金元素的细晶强化、沉淀强化的机理实现材料的 高强和高韧性匹配,以降低材料成本提高其综合性能,取得2250mm热乳生产线的工业化生 产,具有良好的推广价值。
[0048] 下面结合实施例,进一步阐述本发明:
[0049] 实施例1-3
[0050] 1.材料的冶炼
[0051] 1.1转炉冶炼:经预处理后的铁水进入转炉,吹氧脱碳升温,冶炼后期加入硅铁、锰 铁脱氧合金化,控制P、s成分,防止钢液过氧化,出钢温度1600〜1630°C,转炉出钢[P] < 0.010%,[S] <0.010%〇
[0052] 1.2精炼:采用LF+RH全程吹氩工艺,精炼过程保持良好的还原气氛,采用Al丝脱 氧,LF后期添加锰铁、铌铁进行合金化,LF结束后进行钙处理。RH真空处理,真空度彡2mbar, 深真空时间彡20min,
[0053] 1.3连铸:钢水进中包温度控制在1550-1580°C,过热度Δ TS25〜40°C,拉速控制 在0.90-1.10111/1^11。配有动态轻压下技术,矫直温度多920°(:。
[0054] 2控乳控冷工艺
[0055] 采用步进式加热炉加热铸坯(加热工艺见表I),粗乳采用双机架Rl和R2往返式乳 制,采用的粗乳模式为1+5和3+3,精乳采用Fl〜F7连乳工艺,具体控乳控冷工艺见表2。
[0056] 表1铸坯加热工艺参数
Figure CN106834948AD00061
[0058] 表2乳制工艺参数
Figure CN106834948AD00062
[0060] 3实施例分析
[0061] 3.1根据以上冶炼技术要求,冶炼下列成分的低合金高屈服强度冷成型用结构钢 的铸坯,具体成分(质量百分比)如下表3所示。
[0062] 表3各实例化学成分
Figure CN106834948AD00063
[0064] 3.2按照以上成分设计和热乳工艺,生产厚度3〜6mm热乳钢带的室温拉伸性能和 低温H(TC)冲击性能见表4,试验方法参照GB/T 228.1和GB/T 229。
[0065] 表4产品拉伸性能和低温冲击性能
Figure CN106834948AD00064
[0067] 3.3产品金相组织为等轴铁素体+少量的珠光体,晶粒度13〜14级。组织形貌见图1 所示。
[0068] 综上所述,本发明制备的钢带具有高强度和低温韧性的良好匹配特性,可以用于 各种工程机械用轻量化、高安全的承载构件,各项性能均能满足EN10149-2 1996冷成型用 高屈服强度热乳钢带的标准要求。
[0069]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1. 一种纵向屈服强度700MPa级热乳钢带,其特征在于,其质量百分比的化学成分为:C0.05〜0.10%;Si 0.10〜0·30%;Μη 1.60〜2·00%;Ρ彡0.015%;S彡0·005%;Α1 彡0.040%;Nb 0.060〜0.080%;Ti 0.10〜0·15%;Η彡2.0ppm;0彡30ppm;N彡60ppm,其余为 Fe及不可避免夹杂。
2. —种纵向屈服强度700MPa级热乳钢带的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 转炉冶炼,冶炼后期加入硅铁、锰铁脱氧合金化,控制P、S成分,防止钢液过氧化,出钢温度为1600〜1630°(:,转炉出钢[?]彡0.010%,[3]彡0.010%; 精炼,LF精炼和RH脱气全程吹氩工艺,精炼过程保持良好的还原气氛,采用Al丝脱氧,LF后期添加锰铁、铌铁进行合金化,LF结束后进行钙处理;RH真空处理,真空度<2mbar,深真空时间^20min; 连铸,钢水进中包温度控制在1550-1580°C,过热度ΔΤ<25〜40°C,拉速控制在0.90〜1.10m/min,配有动态轻压下技术,矫直温度多920°C ; 乳制,坯加热温度为1180±20°(:;加热时间多13〇111丨11;粗乳模式采用1#粗乳机乳制1道次,2轉I乳机乳制5道次;或1轉I乳机乳制3道次,2轉I乳机乳制3道次;粗乳末道次开乳温度< 1000°C ;精乳开乳温度920〜980°C ;精乳终乳温度780〜840°C,卷取温度为500〜600 °C,冷却速度在20〜30°C/s。
3. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述乳制具体包括: 板坯加热,加热温度为1180 ± 20°C ;加热时间彡130min; 高压水除鳞; 压力机定宽; ElRl粗乳机乳制和E2R2粗乳机乳制,粗乳模式采用1轉I乳机乳制1道次,2轉I乳机乳制5道次;或1轉I乳机乳制3道次,2轉I乳机乳制3道次;粗乳末道次开乳温度< 1000°C ; 飞剪; 高压水除鳞; Fl〜F7精乳机乳制,精乳开乳温度920〜980°C ;精乳终乳温度780〜840°C ; 加密型层流冷却,冷却速度在20〜30 °C/s; 卷取,卷取温度为500〜600 °C ; 托盘运输,取样,检验。
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