CN107190209A - 低屈强比高强度热轧钢板及其生产方法 - Google Patents

低屈强比高强度热轧钢板及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低屈强比高强度热轧钢板及其生产方法，其化学成分按重量百分比为：C＜0.2%，Si：0.2%～0.8%，Mn:0.5%～2.0%，Al:0.015%～0.045%，Cr:0.1%～0.5%，Mo：0.1%～0.5%，Ti:0.01%～0.1%，Nb:0.01%～0.1%，杂质为0.001%以下，其余为Fe。首先将高炉铁水进行铁水预处理，再将处理的铁水进行转炉冶炼，再进行LF精炼工艺，以合金的方式将Mn、Nb、Ti、Cr、Mo、Al元素加入处理后的铁水中，最后进行薄板坯连铸连轧工艺。通过用以上的工艺方法生产的热轧钢板，有效提高了钢板的强度，并确保了钢板有较高的延伸率和有效降低了钢板的屈强比，因此热轧板达到了较高的强度并具备了良好的成形性和可塑性。

Description

低屈强比高强度热轧钢板及其生产方法
技术领域
本发明属于金属材料制造技术领域，具体涉及一种低屈强比高强度热轧钢板及其生产方法。
背景技术
高强度钢板是钢铁材料的发展方向之一，高强度钢板在节能、环保、资源和安全等方向具有明显优势，在汽车制造、钢结构、能源储备等方面具有广泛应用。高强度钢板的力学性能指标既要求高强度，也要求高塑性，既低屈强比（屈服强度与抗拉强度的比值）。以有抗震要求的土木结构为例，屈强比太高则结构为脆性破坏，脆性破坏在土木里是严禁的，因为破坏时结构没有明显的变形，既没有可塑性，产生的破坏难以预防。所以在工业必须得要生产低屈强比高强度钢板来解决生活中的一系列问题。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种低屈强比高强度热轧钢板及其生产方法，采用通过在钢中复合添加Nb、Ti、Mn、Cr、Mo元素，细化了热轧钢板的组织，生产出了一种屈强比≤0.7，抗拉强度可以达到700MPa以上的低屈强比高强度热轧钢板。
为满足上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种低屈强比高强度热轧钢板及其生产方法，所述的一种低屈强比高强度热轧钢板其化学成分按重量百分比为：C＜0.2%，Si：0.2%～0.8%，Mn:0.5%～2.0%，Al:0.015%～0.045%，Cr:0.1%～0.5%，Mo：0.1%～0.5%，Ti:0.01%～0.1%，Nb:0.01%～0.1%，杂质为0.001%以下，其余为Fe。
优选的，所述生产方法包括以下步骤：
第一步：首先将高炉铁水进行铁水脱硫预处理；
第二步：将处理后的铁水进行转炉冶炼，其吹炼时间为10Min～30Min，使得冶炼铁水中C的重量百分比为0.04%～0.06%，O的重量百分比为0.003%～0.005%；
第三步：再进行钢包炉LF精炼工艺，将Mn、Nb、Ti、Cr、Mo、Al元素加入精炼铁水中，精炼时间为50～70Min，静吹时间为10Min~30Min，使得精炼铁水中Mn的重量百分比为 1.4%～1.6%，Nb的重量百分比为0.03%～0.04%，Ti的重量百分比为0.02%～0.03%，Cr的重量百分比为0.1%～0.2%，Mo的重量百分比为0.2%～0.3%；
第四步：将精炼铁水进行薄板坯连铸连轧工艺。
优选的，所述薄板坯连铸连轧工艺中，连铸拉速控制为3.8～4.0m/Min，锥度为3.6～4.2mm,热轧出炉温度为1185～1120℃，终轧温度为905～925℃，卷曲温度为620～630℃，压下率为90%～95%，轧后冷却速度为5～15℃/s。
优选的，所述的Mn、Nb、Ti、Cr、Mo、Al元素是通过锰合金、铌合金、钛合金、铬合金、钼合金、铝合金的形式加入精炼铁水的。
本发明的有益效果为：采用通过在钢中复合添加Nb、Ti、Mn、Cr、Mo元素，细化了热轧钢板的组织，生产出了一种屈强比≤0.7，抗拉强度可以达到700MPa以上的低屈强比高强度热轧钢板，有效提高了钢板的强度，并确保了钢板有较高的延伸率和有效降低了钢板的屈强比，因此热轧钢板达到了较高的强度并具备了良好的成形性和可塑性。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明作更详细的描述：
实施例1
本实施例的工艺方法步骤为：
第一步：首先将高炉铁水进行铁水脱硫预处理；
第二步：将处理的铁水进行转炉冶炼，其吹炼时间为15Min，使得铁水的总重量比中C为0.04%，O为0.003%；
第三步：再进行LF精炼工艺，通过锰合金、铌合金、钛合金、铬合金、钼合金、铝合金的形式将Mn、Nb、Ti、Cr、Mo、Al元素加入精炼铁水中，精炼时间为50Min，静吹时间为15Min，使得铁水的总重量比中C为0.04%，Mn为 1.4%，Nb 为0.03%，Ti为 0.02%，Cr 为0.1%，Mo 为0.2%；
第四步：薄板坯连铸连轧工艺，连铸拉速控制为3.8m/Min，锥度为3.6mm,热轧出炉温度为1195℃，终轧温度为910℃，卷曲温度为623℃，压下率为90%，轧后冷却速度为9.8℃/s。
经过上述工艺生产出的热轧钢板的化学成分为C：0.2%，Si：0.2%，Mn:0.5%，Al:0.015%，Cr:0.1%，Mo：0.1%，Ti:0.01%，Nb:0.01%，杂质为0.001%，其余为Fe。
拉伸试验研究：试验采用GB/T 228标准，为横向试样。检测钢板的屈服强度、抗拉强度和延伸率，结果如下：
冷弯试验研究：试验采用GB/T 232标准，为横向试样。检测钢板的冷弯性能，结果如下：
实施例2
本实施例的工艺步骤为：
第一步：首先将高炉铁水进行铁水脱硫预处理；
第二步：将处理的铁水进行转炉冶炼，其吹炼时间为16Min，使得铁水的总重量比中C为0.05%，O为0.004%；
第三步：再进行LF精炼工艺，通过锰合金、铌合金、钛合金、铬合金、钼合金、铝合金的形式将Mn、Nb、Ti、Cr、Mo、Al元素加入精炼铁水中，精炼周期标准为55Min，静吹时间为16Min，使得铁水的总重量比中C为0.05%，Mn为 1.5%，Nb 为0.04%，Ti为 0.03%，Cr 为0.15%，Mo 为0.3%；
第四步：薄板坯连铸连轧工艺，连铸拉速控制为3.9m/Min，锥度为3.8mm,热轧出炉温度为1190℃，终轧温度为915℃，卷曲温度为625℃，压下率为91%，轧后冷却速度为9.9℃/s。
经过上述工艺生产出的热轧钢板的化学成分为C：0.08%，Si：0.4%，Mn:1.5%，Al:0.023%，Cr:0.15%，Mo：0.2%，Ti:0.03%，Nb:0.04%，杂质为0.001%，其余为Fe。
拉伸试验研究：试验采用GB/T 228标准，为横向试样。检测钢板的屈服强度、抗拉强度和延伸率，结果如下：
冷弯试验研究：试验采用GB/T 232标准，为横向试样。检测钢板的冷弯性能，结果如下：
实施例3
本实施例的工艺步骤为：
第一步：首先将高炉铁水进行铁水脱硫预处理；
第二步：将处理的铁水进行转炉冶炼，其吹炼时间为17Min，使得铁水的总重量比中C为0.06%，O为0.005%；
第三步：再进行LF精炼工艺，通过锰合金、铌合金、钛合金、铬合金、钼合金、铝合金的形式将Mn、Nb、Ti、Cr、Mo、Al元素加入精炼铁水中，精炼周期标准为60Min，静吹时间为17Min，使得铁水的总重量比中C为0.06%，Mn为 1.6%，Nb 为0.04%，Ti为 0.03%，Cr 为0.2%，Mo 为0.3%；
第四步：薄板坯连铸连轧工艺，连铸拉速控制为4.0m/Min，锥度为3.9mm,热轧出炉温度为1195℃，终轧温度为920℃，卷曲温度为626℃，压下率为92%，轧后冷却速度为10℃/s。
经过上述工艺生产出的热轧钢板的化学成分为C：0.09%，Si：0.5%，Mn:1.6%，Al:0.028%，Cr:0.18%，Mo：0.25%，Ti:0.03%，Nb:0.04%，杂质为0.001%，其余为Fe。
拉伸试验研究：试验采用GB/T 228标准，为横向试样。检测钢板的屈服强度、抗拉强度和延伸率，结果如下：
冷弯试验研究：试验采用GB/T 232标准，为横向试样。检测钢板的冷弯性能，结果如下：
实施例4
本实施例的工作步骤为：
第一步：首先将高炉铁水进行铁水脱硫预处理；
第二步：将处理的铁水进行转炉冶炼，其吹炼时间为16Min，使得铁水的总重量比中C为0.05%，O为0.005%；
第三步：再进行LF精炼工艺，通过锰合金、铌合金、钛合金、铬合金、钼合金、铝合金的形式将Mn、Nb、Ti、Cr、Mo、Al元素加入精炼铁水中，精炼周期标准为60Min，静吹时间为16Min，使得铁水的总重量比中C为0.05%，Mn为 1.6%，Nb 为0.04%，Ti为 0.03%，Cr 为0.2%，Mo 为0.3%；
第四步：薄板坯连铸连轧工艺，连铸拉速控制为3.9m/Min，锥度为4.1mm,热轧出炉温度为1193℃，终轧温度为925℃，卷曲温度为628℃，压下率为94%，轧后冷却速度为11℃/s。
经过上述工艺生产出的热轧钢板的化学成分为C：0.09%，Si：0.8%，Mn:2.0%，Al:0.045%，Cr:0.5%，Mo：0.5%，Ti:0.1%，Nb:0.1%，杂质为0.001%，其余为Fe。
拉伸试验研究：试验采用GB/T 228标准，为横向试样。检测钢板的屈服强度、抗拉强度和延伸率，结果如下：
冷弯试验研究：试验采用GB/T 232标准，为横向试样。检测钢板的冷弯性能，结果如下：
通过实施例1-4可以看出经过本发明的工艺步骤，所生产的热轧钢板的抗拉强度超过700MPa，屈强比约为0.64-0.65，延伸率超过22%，冷弯性能检测全部合格，钢板具有较高的强度和良好的加工成形性能。

Claims (4)

1.一种低屈强比高强度热轧钢板，其特征在于化学成分重量百分比为：C＜0.2%，Si：0.2%～0.8%，Mn:0.5%～2.0%，Al:0.015%～0.045%，Cr:0.1%～0.5%，Mo：0.1%～0.5%，Ti:0.01%～0.1%，Nb:0.01%～0.1%，杂质为0.001%以下，其余为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种低屈强比高强度热轧钢板的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步：将高炉铁水进行铁水脱硫预处理；
第二步：将处理后的铁水进行转炉冶炼，其吹炼时间为10Min～30Min，使得冶炼铁水中C的重量百分比为0.04%～0.06%，O的重量百分比为0.003%～0.005%；
第三步：再进行钢包炉LF精炼工艺，将Mn、Nb、Ti、Cr、Mo、Al元素加入精炼铁水中，精炼时间为50～70Min，静吹时间为10Min~30Min，使得精炼铁水中Mn的重量百分比为 1.4%～1.6%，Nb的重量百分比为0.03%～0.04%，Ti的重量百分比为0.02%～0.03%，Cr的重量百分比为0.1%～0.2%，Mo的重量百分比为0.2%～0.3%；
第四步：将精炼铁水进行薄板坯连铸连轧工艺。
3.根据权利要求2所述的一种低屈强比高强度热轧钢板的生产方法，其特征在于：所述薄板坯连铸连轧工艺中，连铸拉速控制为3.8～4.0m/Min，锥度为3.6～4.2mm,热轧出炉温度为1185～1120℃，终轧温度为905～925℃，卷曲温度为620～630℃，压下率为90%～95%，轧后冷却速度为5～15℃/s。
4.根据权利要求2所述的一种低屈强比高强度热轧钢板的生产方法，其特征在于：所述的Mn、Nb、Ti、Cr、Mo、Al元素是通过锰合金、铌合金、钛合金、铬合金、钼合金、铝合金的形式加入精炼铁水的。
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