CN107287517A - 高强度结构钢q550c及其生产方法 - Google Patents

高强度结构钢q550c及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强度结构钢Q550C及其生产方法,其包括冶炼工序、连铸工序、加热工序、热轧工序、层流冷却工序和卷取工序;所述冶炼工序所得钢水化学成分的重量百分比含量:C 0.05%~0.10%,Mn 1.25%~1.65%,S≤0.010%,P≤0.022%,Si≤0.35%,Als≥0.015%,Nb 0.025~0.050%,Ti 0.050~0.080,N≤0.0060%,Cu≤0.050%,Ni≤0.030%,Cr≤0.050%,其余为铁和不可避免的杂质。本Q550C钢及其方法采用低碳高锰添加铌、钛微合金的成分体系,合理设计热轧温度制度及冷却策略,采用细晶强化和控制组织相变细化相变产物等手段,获取优良的铁贝组织,使Q550C钢种在具有较高强度的同时仍能保证较高的韧性。

Description

高强度结构钢Q550G及其生产方法
技术领域
[0001] 本发明属于钢铁冶金材料领域,尤其是一种高强度结构钢Q550C及其生产方法。
背景技术
[0002] 低碳贝氏体钢是实现高强、高軔同时具备良好冲压性能的最具潜力钢种。与普通 低合金钢相比,低碳贝氏体钢板由于碳含量较低,在保证钢板高强度的同时仍能保证较高 的軔性。高强度结构钢Q550C是一种微合金化低碳贝氏体钢,它具有强度高、低温韧性优良 等特点。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种軔性高的高强度结构钢Q550C;本发明还提 供了一种高强度结构钢Q550C的生产方法。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明化学成分的重量百分含量为:C 0.05%〜0.10%,Mn l-25%〜1.65%,S<0.010%,P<0.022%,Si<0.35%,Als>0.015%,Nb 0.025〜0.050%,Ti 0.050〜0.080%氺彡0.0060%,(:11彡0.050%,犯彡0.030%,0彡0.050%,其余为铁和不可避免 的杂质。
[0005] 本发明方法包括冶炼工序、连铸工序、加热工序、热轧工序、层流冷却工序和卷取 工序;所述冶炼工序所得钢水化学成分的重量百分比含量如上所述。
[0006] 本发明方法所述热乳工序:精轧开乳温度1020〜1060°C,终轧温度850〜890°C。 [0007]本发明所述层流冷却工序和卷取工序:采用层冷+空冷+层冷的冷却工艺;前段 层冷的冷却速率为12〜18°C/S;中间段空冷温度670〜700°C,空冷时间2〜4s;后段层冷的 冷却速率为8〜12 °C /S,层冷到500°C及以下进行卷取。
[0008]本发明所述加热工序:铸坯出炉温度为1080〜1120。(:,铸坯在炉停留时间为150〜 220min〇
[0009]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明及其方法采用低碳高锰添加 铌、钛微合金的成分体系,合理设计热乳温度制度及冷却策略,采用细晶强化和控制组织相 变细化相变产物等手段,获取优良的铁贝组织,使Q550C钢种在具有较高强度的同时仍能保 证较高的軔性。
附图说明
[0010]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。
[0011]图1是本发明的金相组织图(100X)。
具体实施方式
[0012]下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0013]本尚强度结构钢Q55〇C的生成方法包括冶炼工序、连铸工序、加热工序、热乳工序、 层流冷却工序和卷取工序,各工序的工艺为: (1)冶炼工序:转炉冶炼加入铁水和废钢,为了保证终点P含量合格,防止后吹,采用高 拉补吹法进行吹炼,终点出钢前全部采用后搅操作;精炼采用升温、成分调整、钙处理等常 规处理方法,使得精炼结束后成分的重量百分比控制为:C 0.05%〜0.10%,Mn 1.25%〜 1.65%,S<0.010%,P<0.022%,S;K0.35%,Als>0.015%,Nb 0.025〜0.050%,Ti 0.050〜 0 • 080%,N彡0 • 0060%,Cu彡0 • 050%,Ni彡0 • 030%,Cr彡0 • 050%,其余为铁和不可避免的杂质。 [00M] (2)连铸工序:钢水过热度为2〇〜35°C,铸坯拉速为1.4〜1 • 5m/min,中包温度平均 1550〜1560°C,结晶器液面波动稳定控制在±3mm内。
[0015] (3)加热工序:铸坯出炉温度为1080〜1120°C,铸坯在炉停留时间为150〜220min。
[0016] (4)热乳工序:铸坯出炉经高压水除鳞后进入带有立辊的可逆粗乳机组,经5道次 粗乳后进入热卷箱卷取。中间坯出热卷箱经双梁除鳞后,进入七机架热连乳机组进行精乳, 并采用润滑乳制,开乳温度1020〜1060 °C,终轧温度850〜89(TC;采用CVC (Continuously Variable Crown)轧辊,即连续可变凸度轧辊;轧后钢板厚度为1.8〜8mm。
[0017] (5)层流冷却和卷取工序:层冷采用两段冷却工艺,即采用层冷+空冷+层冷的冷 却工艺;前段层冷的冷却策略60%,即冷却速率12〜18°C/S;中间段空冷温度670〜700°C,空 冷时间2〜4s;后段层冷的冷却策略50%,即冷却速率8〜12°C/S,层冷到500°C及以下进行卷 取。
[0018] 实施例1:本高强度结构钢Q550C的生成方法采用下述具体工艺。
[0019] 经转炉冶炼、精炼后,出钢钢水成分的重量百分比为:C 0.084%,Mn 1.37%,S 0.001%,P 0_016%,Si 0_23%,Als 0.041%,Nb 0.032%,Ti 0.075%,N 0.0042%,Cu 0.050%, Ni 0.014%,Cr 0.025%,其余为铁和不可避免的杂质。
[0020] 钢水进行连铸,过热度为30°C,铸坯拉速为1.5m/min,中包温度平均1550°C,结晶 器液面波动稳定控制在±3mm内。铸坯进加热炉加热,出炉温度为1100°C,铸坯在炉停留时 间为2〇Omin。铸坯出炉后进行粗乳和精乳,精乳开轧温度l〇5(TC,终轧温度875°C,乳后钢板 厚度为6 • 0mm。钢板进行冷却;前段层冷的冷却速率13°C/S;中间段空冷温度695°C,空冷时 间3s;后段层冷的冷却速率9 °C /S,冷却到50(TC进行卷取。本实施例所得Q550C钢板的规格 为6.0mm;经检测,其性能指标为:Rm=713Mpa,Rel=645Mpa,A=26%;其金相组织如图1所示,由 铁素体+贝氏体构成,具有优良的铁贝组织。
[0021]实施例2:本高强度结构钢Q550C的生成方法采用下述具体工艺。
[0022] 经转炉冶炼、精炼后,出钢钢水成分的重量百分比为:c 0.072%,Mn 1.25%,S 0.007%,P 0.022%,Si 0.29%,Als 0.015%,Nb 0.043%,Ti 0.050%,N 0.0038%,Cu 0.019%, Ni 0.〇3〇%,Cr 0.030%,其余为铁和不可避免的杂质。
[0023] 钢水进行连铸,过热度为35°C,铸坯拉速为1.45m/min,中包温度平均1550°C,结晶 器液面波动稳定控制在±3mm内。铸坯进加热炉加热,出炉温度为lll〇°C,铸坯在炉停留时 间为150min。铸坯出炉后进行粗乳和精轧,精乳开轧温度l〇6(TC,终轧温度S8(TC,乳后钢板 厚度为4.0mm。钢板进行冷却;前段层冷的冷却速率14°C/S;中间段空冷温度690°C,空冷时 间2s;后段层冷的冷却速率l(TC /S,冷却到450°C进行卷取。本实施例所得Q55〇C钢板的规格 为4 • Oram;经检测,其性能指标为:Rm=733Mpa,Rel=648Mpa,A=18%。
[0024]实施例3:本高强度结构钢Q550C的生成方法采用下述具体工艺。
[0025] 经转炉冶炼、精炼后,出钢钢水成分的重量百分比为:C 0.10%,Mn 1.46%,S 0.010%,P 0.018%,Si 0.32%,Als 0.026%,Nb 0.050%,Ti 0.058%,N 0.0060%,Cu 0.030%, Ni 0.005%,Cr 0.012%,其余为铁和不可避免的杂质。
[0026] 钢水进行连铸,过热度为25°C,铸坯拉速为1.4m/min,中包温度平均1555°C,结晶 器液面波动稳定控制在± 3mm内。铸坯进加热炉加热,出炉温度为1080 °C,铸坯在炉停留时 间为ISOmin。铸坯出炉后进行粗轧和精乳,精轧开乳温度1030°C,终乳温度86(TC,轧后钢板 厚度为1.8111111。钢板进行冷却;前段层冷的冷却速率181:/3;中间段空冷温度6701:,空冷时 间4s;后段层冷的冷却速率1TC/S,冷却到480°C进行卷取^本实施例所得Q550C钢板的规格 为1 • 8mm;经检测,其性能指标为:Rm=760Mpa,Rel=656Mpa,A=19%。
[0027] 实施例4:本高强度结构钢Q550C的生成方法采用下述具体工艺。
[0028] 经转炉冶炼、精炼后,出钢钢水成分的重量百分比为:C 0.063%,Mn 1.65%,S 0.004%,P 0_020%,Si 0.35%,Als 0.045%,Nb 0.025%,Ti 0.066%,N 0.0051%,Cu 0.026%, Ni 0.010%,Cr 0.019%,其余为铁和不可避免的杂质。
[0029] 钢水进行连铸,过热度为27°C,铸坯拉速为1.5m/min,中包温度平均1555°C,结晶 器液面波动稳定控制在±3mm内。铸坯进加热炉加热,出炉温度为1120°C,铸坯在炉停留时 间为170min。铸坯出炉后进行粗轧和精轧,精轧开轧温度l〇2(TC,终轧温度850°C,轧后钢板 厚度为2 • 4mm。钢板进行冷却;前段层冷的冷却速率12°C/S;中间段空冷温度675°C,空冷时 间4s;后段层冷的冷却速率12°C/S,冷却到420°C进行卷取。本实施例所得Q550C钢板的规格 为2.4mm;经检测,其性能指标为:Rra=696Mpa,Rel=605Mpa,A=16%。
[0030] 实施例5:本高强度结构钢Q550C的生成方法采用下述具体工艺。
[0031] 经转炉冶炼、精炼后,出钢钢水成分的重量百分比为:C 0.050%,Mn 1.52%,S 0.006%,P 0.012%,Si 0.17%,Als 0.034%,Nb 0.038%,Ti 0.080%,N 0.0036%,Cu 0.024%, Ni 0.024%,Cr 0.〇5〇%,其余为铁和不可避免的杂质。
[0032]钢水进行连铸,过热度为20°C,铸坯拉速为1.5m/min,中包温度平均156(TC,结晶 器液面波动稳定控制在±3mm内。铸坯进加热炉加热,出炉温度为l〇90°C,铸坯在炉停留时 间为220min。铸坯出炉后进行粗乳和精乳,精乳开乳温度1040°C,终轧温度89(TC,乳后钢板 厚度为8 • Omm。钢板进行冷却;前段层冷的冷却速率16°C/S;中间段空冷温度700。(:,空冷时 间3s;后段层冷的冷却速率S°C/S,冷却到460°C进行卷取。本实施例所得Q550C钢板的规格 为8 • 0_;经检测,其性能指标为:Rm=671Mpa,Rel=606Mpa,A=20%。

Claims (5)

1.一种高强度结构钢Q550C,其特征在于,其化学成分的重量百分含量为:C 〇 . 05%〜 0.10%,Mnl.25%〜1.65%,S<0.010%,P<0.022%,Si<0.35%,Als>0.015%,Nb 0.025〜 0.050%,Ti 0.050〜0.080%小彡0_0060%,(:11彡0.050%,附彡0.030%,0彡0.050%,其余为铁 和不可避免的杂质。
2.—种高强度结构钢Q550C的生产方法,其特征在于:其包括冶炼工序、连铸工序、加热 工序、热乳工序、层流冷却工序和卷取工序;所述冶炼工序所得钢水化学成分的重量百分比 含量:C 0.05%〜0.10%,Mn 1.25%〜1.65%,S彡0.010%,P<0.022%,Si<0.35%,Als> 0.015%,Nb 0.025〜0.050%,Ti 0.050〜0.080,N<0.0060%,Cu$0.050%,Ni<0.030%,Cr< 0.050%,其余为铁和不可避免的杂质。
3. 根据权利要求2所述的高强度结构钢Q550C的生产方法,其特征在于,所述热轧工序: 精轧开轧温度1020〜1060°C,终轧温度850〜890°C。
4. 根据权利要求2所述的高强度结构钢Q550C的生产方法,其特征在于,所述层流冷却 工序和卷取工序:采用层冷+空冷+层冷的冷却工艺;前段层冷的冷却速率为12〜18°C/S; 中间段空冷温度670〜700°C,空冷时间2〜4s;后段层冷的冷却速率为8〜12°C/S,层冷到 50(TC及以下进行卷取。
5. 根据权利要求2、3或4所述的高强度结构钢Q550C的生产方法,其特征在于,所述加热 工序:铸坯出炉温度为1080〜1120°C,铸坯在炉停留时间为150〜220min。
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