CN108118256B - 一种不需要lf炉外精炼的车轮用热轧钢卷的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车轮用热轧钢卷，成分为：0.04～0.11wt％的C；0～0.05wt％的Si；0～0.5wt％的Mn；0～0.025wt％的P；0～0.015wt％的S；0.02～0.04wt％的Al；余量为Fe；Mn/Si的比值≥8；Mn/S的比值≥15。本发明通过对车轮用热轧钢卷的成分进行特殊控制，尤其是对Mn/Si比和Mn/S进行控制，使这种特殊成分的钢材直接经过转炉冶炼即可得到性能满足标准的车轮用，出炉温度低，而且避免了LF炉外精炼，制备工艺简单，成本低；而且提供的热轧钢卷中的硫化物夹杂少，有效降低了后续制备车轮过程中出现的开裂问题，这种热轧钢卷制备车轮成材率高。

Description

一种不需要LF炉外精炼的车轮用热轧钢卷的制备方法
技术领域
本发明涉及热轧钢卷技术领域，尤其涉及一种车轮用热轧钢卷及其制备方法。
背景技术
车轮轮辋用HY330CL热轧钢卷(相当于冶金行业标准YB/T 4151-2015 汽车车轮用热轧钢板和钢带中330CL级别车轮钢材质)，经开平、剪切配料、卷圆扩口、闪光对焊、焊口处理、滚型、扩涨定径、装配、电泳等工序加工后用于制作低速重载车车轮，为保证焊接性能，目前国内常规HY330CL热轧钢卷冶炼化学成分设计通常采用低硅低碳高锰设计，其中碳≤0.11％；硅≤0.05％，锰≤0.50％，同时炼钢过程经LF精炼处理，工序成本较高。
现有工艺及生产流程制备的车轮用热轧钢卷性能虽能满足正常使用要求，但缺点明显，主要缺点有：成本高，因炼钢过程需过LF炉精炼处理，从而使工序成本和能源成本严重偏高，并且影响生产效率；转炉耐材侵蚀严重，为保证合金的充分熔化及出钢过程温降，需要转炉出钢温度在1680℃以上，由于出钢温度过高，转炉耐材侵蚀增大，极大的影响了转炉炉龄；硫化物夹杂严重(2.5级)，冷弯试验容易开裂，下游客户扩孔、扩涨定径和闪光对焊开裂率高(开裂率5％左右)，严重影响客户成材率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车轮用热轧钢卷及其制备方法，本发明提供的车轮用热轧钢卷制备工艺简单、成本低、性能好，成材率高。
本发明提供了一种车轮用热轧钢卷，成分为：
0.04～0.11wt％的C；
0～0.05wt％的Si；
0～0.5wt％的Mn；
0～0.025wt％的P；
0～0.015wt％的S；
0.02～0.04wt％的Al；
余量为Fe；
Mn/Si的比值≥8；
Mn/S的比值≥15。
在本发明中，所述C的质量含量优选为0.06～0.08％；所述Si的质量含量优选为0.01～0.04％，更优选为0.02～0.03％；所述Mn的质量含量优选为 0.1～0.4％，更优选为0.2～0.3％；所述P的质量含量优选为0.01～0.02％，更优选为0.014～0.016％；所述S的质量含量优选为0.005～0.010％，更优选为 0.007～0.009％；所述Al的质量含量优选为0.025～0.035％，最优选为0.03％。在本发明中，所述Mn/Si的比值优选为8～40，更优选为10～35，更优选为15～30，最优选为20～25。在本发明中，所述Mn/S的比值优选为15～60，更优选为 20～55，更优选为25～50，更优选为30～45，最优选为35～40。
本发明提供了一种上述技术方案所述的车轮用热轧钢卷的制备方法，包括：
将铁水进行脱硫、转炉冶炼、连铸和热轧，得到车轮用热轧钢卷。
在本发明中，所述铁水的成分与上述技术方案所述车轮用热轧钢卷的成分一致，在此不再赘述。本发明对所述铁水的来源没有特殊的限制，可按照本领域技术人员熟知的方法将合金原料进行溶液，得到上述成分的铁水。在本发明中，所述铁水优选由铁及废钢熔炼得到，所述废钢优选为干燥、尺寸符合标准的废钢。本发明对所述熔炼的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的熔炼技术方案。
在本发明中，所述铁水中S的质量含量优选≤0.03％，P的质量含量优选≤0.12％。在本发明中，所述铁水的温度优选≥1280℃，更优选为1280～1340℃，最优选为1300～1320℃。
本发明对所述脱硫的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的脱硫的技术方案即可，所述脱硫的方法优选为：单顶喷颗粒镁方法脱硫。
在本发明中，所述脱硫后优选使进入转炉冶炼的铁水中S的质量含量≤0.005％。
在本发明中，所述转炉冶炼过程中新开炉的前5炉和补炉后的第一炉优选不进行本发明中所述的车轮用热轧钢卷的冶炼，因为耐材及补炉料经过冶炼过程冲刷容易形成夹杂物进入钢液。在本发明中，所述转炉冶炼过程中优选按铁水所需控制的成分向铁水中加入增碳剂、中碳锰铁、高碳锰铁、硅锰和硅铁进行合金微调，使铁水成分满足上述技术方案所述的成分要求。在本发明中，所述转炉冶炼过程中加入的用于微调铁水成分的物料(如增碳剂、中碳锰铁、高碳锰铁、硅锰和硅铁)优选为干净、干燥、无混料的物料。
在本发明中，所述转炉冶炼的出钢时间优选≥4分钟，更优选为4～6分钟；所述出钢的方法优选为干净、红包出钢；所述出钢过程中优选进行挡渣；所述挡渣过程中的渣层厚度优选≤80mm，更优选为60～80mm。
在本发明中，所述转炉冶炼优选采用底吹全程吹氩模式；所述转炉冶炼优选在出钢前吹氩，出钢到出站过程全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况适当调小氩气压力。在本发明中，所述吹氩的时间优选≥15min，更优选为 15～20min；所述吹氩的强度优选控制在吹开渣面直径≤300mm，更优选为 200～300mm，吹氩过程中严禁铁水剧烈翻腾。
在本发明中，所述转炉冶炼过程中优选到站测温、定氧、喂铝线脱氧、软吹取样，保证铁水成分均匀。在本发明中，所述软吹的时间优选为≥3分钟，更优选≥8分钟，更优选为5～10分钟；所述软吹优选使铁水页面略微翻动。
本发明优选采用上述工艺参数的转炉冶炼工艺制备本发明中所述成分的车轮用热轧钢卷，采用上述工艺参数能够使本发明所述成分的热轧钢卷获得更好的力学性能。
在本发明中，所述连铸过程中对铸坯规格没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际生产需求设定铸坯规格。在本发明中，所述连铸优选采用全程保护浇铸，密封方式优选为长水口加垫圈且Ar封，大包加盖。在本发明中，所述连铸过程中的液相线温度优选为1525～1535℃，更优选为1526～1530℃，最优选为1527℃；所述连铸过程中的过热度控制范围优选为20～30℃，更优选为24～26℃。
在本发明中，所述连铸过程中优选控制结晶器液面波动为±3mm。本发明对所述结晶器的保护渣没有特殊的限制，可采用本领域技术人员熟知的连铸过程中所采用的保护渣；所述结晶器的保护渣优选为JLCC-3Y，优选进行黑渣操作，渣层的厚度优选为35～45mm，更优选为38～42mm，最优选为40mm；所述结晶器的锥度比优选为0.8～1.2％，更优选为1％。
在本发明中，所述结晶器冷却方式优选为弱冷却，所述冷却过程中的水量设定优选为左侧窄边铜板为380～400L/min，更优选为385～395L/min，最优选为390L/min，右侧窄边铜板为380～400L/min，更优选为385～395L/min，最优选为390L/min，内弧侧铜板为2800～3000L/min，更优选为2850～2950L/min，最优选为2900L/min，外弧侧铜板为2800～3000L/min，更优选为 2850～2950L/min，最优选为2900L/min。在本发明中，所述连铸过程中的二冷配水也优选采用弱冷却。
在本发明中，所述连铸过程中优选按恒定拉坯速度进行浇钢，所述拉坯速度优选按表1进行。
表1 本发明中拉坯速度(m/min)的控制
Figure BDA0001534909510000041
在本发明中，所述连铸完成后优选将得到的铸坯进行取样检测，所述取样优选取每浇次每流连浇第二炉钢第二块板坯低倍硫印样送质量检验处做内质试验；每浇次前三炉每流第二块尾部取角部酸蚀样；中包浇次切头、切尾长度优选为1000mm，且保证中心缩孔去除干净。
在本发明中，所述热轧的工艺优选为：
将连铸得到的板坯进行加热、粗除鳞、粗轧、精除鳞、精轧、卷取和缓冷。
在本发明中，所述板坯的厚度优选为150～250mm，更优选为180～220mm，最优选为200mm。
在本发明中，所述板坯入炉进行加热前温度优选≥200℃，板坯入炉前温度为200～400℃时，总在炉的加热时间优选≥95min，更优选为95～180min；板坯入炉前温度为400～600℃时，总在炉加热时间优选≥85min，更优选为 85～180min；板坯入炉前温度≥600℃时，总在炉加热时间优选≥80min，更优选为80～180min。
在本发明中，所述板坯的厚度≥3.0mm，宽度为850～1200mm时加热后出炉温度优选为1130～1170℃，更优选为1140～1160℃，最优选为1150℃；所述板坯的厚度≥3.0mm，宽度＞1200～1300mm时，加热出炉温度优选为 1150～1190℃，更优选为1160～1180℃，最优选为1170℃。
本发明对所述粗除鳞的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粗除鳞的技术方案即可，所述粗除鳞的方法优选为：
高压水除鳞机位于加热炉和粗轧机之间，除鳞系统采用高压水进行除鳞，上下各2支集管同时除鳞，公称打击力0.75MPa，高压水总流量392m3/h，出口压力≥18MPa,优选为18～22MPa。
在本发明中，所述粗轧的道次压下量优选＞18％，更优选为18～24％。在本发明中，当所需成品厚度要求为3～4mm时，所述粗轧采用的中间坯厚度优选为38～40mm，更优选为39mm；当所需成品厚度要求为4～6mm时，所述粗轧采用的中间坯厚度优选为40～44mm，更优选为42mm；当所需成品厚度的要求为6～13.5mm时，粗轧的中间坯厚度优选为44～46mm，更优选为45mm。在本发明中，可以根据粗、精轧实际负荷情况以及板形情况适当调整粗轧所采用的中间坯的厚度，但必须保证精轧总压下量大于80％。
在本发明中，所述粗轧过程中的回炉温度优选为1000～1060℃，更优选为 1030～1050℃。在本发明中，板坯的厚度≥3.0mm，宽度为850～1200mm时，所述粗轧过程中的回炉温度优选为1000～1040℃，更优选为1010～1030℃，最优选为1020℃；板坯的厚度≥3.0mm，宽度＞1200～1300mm时，所述粗轧过程中的回炉温度优选为1020～1060℃，更优选为1030～1050℃，最优选为 1040℃。
本发明对所述精除鳞的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的技术方案即可，所述精除鳞的方法优选为：
精除鳞箱位于精轧机组前、切头飞剪之后，用于清除中间坯表面的二次氧化铁皮，除鳞系统采用高压水进行除鳞，上下各2支集管同时除鳞，公称打击力上0.54MPa；下0.61MPa，高压水总流量上167m3/h；下173m3/h，出口压力≥18MPa,优选为18～22MPa。
在本发明中，所述精轧优选为七机架轧制。在本发明中，所述精轧的末道次压下量优选为15～17％，所述精轧的总压下量优选＞80％，更优选为 80～85％。
在本发明中，所述精轧过程中的板形控制优选按照表2进行：
表2 本发明精轧过程的板形控制
在本发明中，所述精轧的终轧温度优选为840～880℃，更优选为 850～870℃。
在本发明中，所述卷取温度优选为580～620℃，更优选为600℃。在本发明中，所述卷取过程中的层冷模式为前段冷却，所述冷却过程中的供水量优选≥4000m3/h，更优选为4000～5500m3/h，所述冷却过程中冷却水的温度优选为20～30℃，更优选为25℃；所述冷却过程中的冷却速度优选≥30℃/s，更优选为30～35℃/s。
在本发明中，结合轮辋加工工艺，为保证剪切后钢板应力充分释放，降低扩口、滚型、扩涨定径过程开裂比例，本发明优选将卷取后的热轧钢卷入库堆垛缓冷，所述缓冷的时间优选≥48小时，更优选为48～72小时。
本发明优选采用上述工艺参数的热轧工艺制备本发明所述成分的车轮用热轧钢卷，采用上述工艺参数的热轧工艺能够使本发明获得力学性能更好的车用热轧钢卷。
本发明通过对现有技术中车轮用热轧钢卷的成分进行改进，同时采用与这种成分相适应的转炉冶炼以及热轧等制备工艺，获得了力学性能良好满足车轮用热轧钢卷要求以及成材率较高的车轮用热轧钢卷，同时，本发明所采用的方法工艺简单，浸蚀较小，制备成本低。
与现有技术相比，本发明通过对车轮用热轧钢卷的成分进行特殊控制，尤其是对Mn/Si比和Mn/S比进行控制，使这种特殊成分的钢材直接经过转炉冶炼即可得到性能满足标准的车轮用，出炉温度低，而且避免了LF炉外精炼，制备工艺简单，成本低；而且提供的热轧钢卷中的硫化物夹杂少，有效降低了后续制备车轮过程中出现的开裂问题，这种热轧钢卷制备车轮成材率高。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将铁水进行脱硫、转炉冶炼、连铸和热轧，得到车轮用热轧钢卷。
所述铁水中S的质量含量≤0.03％，P的质量含量≤0.12％，铁水的温度为 1310℃，脱硫后进入转炉冶炼的铁水中S的质量含量≤0.005％。
所述转炉冶炼过程中按铁水所需控制的成分向铁水中加入增碳剂、中碳锰铁、高碳锰铁、硅锰和硅铁进行合金微调。所述转炉冶炼的出钢时间为5 分钟；为降低出钢温度及过程温降，转炉采取红包出钢；出钢过程中进行挡渣；挡渣过程中的渣层厚度为65mm。所述转炉冶炼采用底吹全程吹氩模式；在出钢前吹氩，出钢到出站过程全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况适当调小氩气压力。所述吹氩的时间为17min；吹氩的强度优选控制在吹开渣面直径为230mm，吹氩过程中严禁铁水剧烈翻腾。述转炉冶炼过程中到站测温、定氧、喂铝线脱氧、软吹取样，保证钢水成分均匀，软吹的时间为11分钟；软吹使铁水页面略微翻动。
所述连铸采用全程保护浇铸，密封方式为长水口加垫圈且Ar封，大包加盖。所述连铸过程中的液相线温度为1527℃；过热度控制范围为20～30℃。所述连铸过程中控制结晶器液面波动为±3mm；所述结晶器的保护渣为 JLCC-3Y，进行黑渣操作，渣层的厚度为45mm，结晶器的锥度比为1％。所述结晶器冷却方式为弱冷却，所述冷却过程中的水量设定为左侧窄边铜板为 390L/min，右侧窄边铜板为390L/min，内弧侧铜板为2900L/min，外弧侧铜板为2900L/min。所述连铸过程中的中包温度为1548℃，得到的板坯宽度为 1250mm，拉坯速度为1m/min。
所述热轧的工艺为：将连铸得到的板坯进行加热、粗除鳞、粗轧、精除鳞、精轧、卷取和缓冷。
所述板坯入炉加热前温度为260℃，所述加热的时间为110min，所述加热后的出炉温度为1170℃。
所述粗除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力19MPa。
所述粗轧的道次压下量为19％，粗轧采用的中间坯厚度为39mm，粗轧过程后的返回温度为1040℃。
所述精除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力18MPa。
所述精轧的末道次压下量为15％，精轧的总压下量为81％，所述精轧过程中的板形控制为：板凸度30μm；平直度2I；楔形20μm。所述精轧的终轧温度为862℃。
所述卷取温度为600℃，卷取过程中的层冷模式为前段冷却，冷却过程中的供水量为4200m3/h，所述冷却过程中冷却水的温度为25℃；所述冷却过程中的冷却速度为32℃/s。
将卷取后的热轧钢卷入库堆垛缓冷，所述缓冷的时间为48小时。
实施例2
将铁水进行脱硫、转炉冶炼、连铸和热轧，得到车轮用热轧钢卷。
所述铁水中S的质量含量≤0.03％，P的质量含量≤0.12％，铁水的温度为 1308℃，脱硫后进入转炉冶炼的铁水中S的质量含量≤0.005％。
所述转炉冶炼过程中按铁水所需控制的成分向铁水中加入增碳剂、中碳锰铁、高碳锰铁、硅锰和硅铁进行合金微调。所述转炉冶炼的出钢时间为4.5 分钟；为降低出钢温度及过程温降，转炉采取红包出钢；出钢过程中进行挡渣；挡渣过程中的渣层厚度为56mm。所述转炉冶炼采用底吹全程吹氩模式；在出钢前吹氩，出钢到出站过程全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况适当调小氩气压力。所述吹氩的时间为17min；吹氩的强度优选控制在吹开渣面直径为220mm，吹氩过程中严禁铁水剧烈翻腾。述转炉冶炼过程中到站测温、定氧、喂铝线脱氧、软吹取样，保证铁水成分均匀，软吹的时间为8分钟；软吹使铁水页面略微翻动。
所述连铸采用全程保护浇铸，密封方式为长水口加垫圈且Ar封，大包加盖。所述连铸过程中的液相线温度为1527℃；过热度控制范围为20～30℃。所述连铸过程中控制结晶器液面波动为±3mm；所述结晶器的保护渣为 JLCC-3Y，进行黑渣操作，渣层的厚度为43mm，结晶器的锥度比为1％。所述结晶器冷却方式为弱冷却，所述冷却过程中的水量设定为左侧窄边铜板为 390L/min，右侧窄边铜板为390L/min，内弧侧铜板为2900L/min，外弧侧铜板为2900L/min。所述连铸过程中的中包温度为1543℃，得到的板坯宽度为 1250mm，拉坯速度为0.95m/min。
所述热轧的工艺为：将连铸得到的板坯进行加热、粗除鳞、粗轧、精除鳞、精轧、卷取和缓冷。
所述板坯入炉为415℃，所述加热的时间为105min，所述加热后的出炉温度为1175℃。
所述粗除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力19MPa。
所述粗轧道次压下量为19％，，粗轧采用的中间坯厚度为42mm，粗轧过程后的返回温度为1045℃。
所述精除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力18.5MPa。
所述精轧的末道次压下量为15.5％，精轧的总压下量为81％，所述精轧过程中的板形控制为：板凸度35μm；平直度3I；楔形24μm。所述精轧的终轧温度为860℃。
所述卷取温度为600℃，卷取过程中的层冷模式为前段冷却，冷却过程中的供水量为4500m3/h，所述冷却过程中冷却水的温度为25℃；所述冷却过程中的冷却速度为33℃/s。
将卷取后的热轧钢卷入库堆垛缓冷，所述缓冷的时间为48小时。
实施例3
将铁水进行脱硫、转炉冶炼、连铸和热轧，得到车轮用热轧钢卷。
所述铁水中S的质量含量≤0.03％，P的质量含量≤0.12％，铁水的温度为 1314℃，脱硫后进入转炉冶炼的铁水中S的质量含量≤0.005％。
所述转炉冶炼过程中按铁水所需控制的成分向铁水中加入增碳剂、中碳锰铁、高碳锰铁、硅锰和硅铁进行合金微调。所述转炉冶炼的出钢时间为5.5 分钟；为降低出钢温度及过程温降，转炉采取红包出钢；出钢过程中进行挡渣；挡渣过程中的渣层厚度为62mm。所述转炉冶炼采用底吹全程吹氩模式；在出钢前吹氩，出钢到出站过程全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况适当调小氩气压力。所述吹氩的时间为19min；吹氩的强度优选控制在吹开渣面直径为245mm，吹氩过程中严禁铁水剧烈翻腾。述转炉冶炼过程中到站测温、定氧、喂铝线脱氧、软吹取样，保证铁水成分均匀，软吹的时间为10分钟；软吹使铁水页面略微翻动。
所述连铸采用全程保护浇铸，密封方式为长水口加垫圈且Ar封，大包加盖。所述连铸过程中的液相线温度为1527℃；过热度控制范围为20～30℃。所述连铸过程中控制结晶器液面波动为±3mm；所述结晶器的保护渣为 JLCC-3Y，进行黑渣操作，渣层的厚度为46mm，结晶器的锥度比为1％。所述结晶器冷却方式为弱冷却，所述冷却过程中的水量设定为左侧窄边铜板为 390L/min，右侧窄边铜板为390L/min，内弧侧铜板为2900L/min，外弧侧铜板为2900L/min。所述连铸过程中的中包温度为1541℃，得到的板坯宽度为 1250mm，拉坯速度为0.9m/min。
所述热轧的工艺为：将连铸得到的板坯进行加热、粗除鳞、粗轧、精除鳞、精轧、卷取和缓冷。
所述板坯入炉为430℃，所述加热的时间为120min，所述加热后的出炉温度为1169℃。
所述粗除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力19.5MPa。
所述粗轧道次压下量为20％，，粗轧采用的中间坯厚度为39mm，粗轧过程后的返回温度为1055℃。
所述精除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力18.5MPa。
所述精轧的末道次压下量为16.5％，精轧的总压下量为82％，所述精轧过程中的板形控制为：板凸度29μm；平直度2I；楔形18μm。所述精轧的终轧温度为861℃。
所述卷取温度为610℃，卷取过程中的层冷模式为前段冷却，冷却过程中的供水量为4800m3/h，所述冷却过程中冷却水的温度为25℃；所述冷却过程中的冷却速度为31.5℃/s。
将卷取后的热轧钢卷入库堆垛缓冷，所述缓冷的时间为55小时。
实施例4
将铁水进行脱硫、转炉冶炼、连铸和热轧，得到车轮用热轧钢卷。
所述铁水中S的质量含量≤0.03％，P的质量含量≤0.12％，铁水的温度为 1321℃，脱硫后进入转炉冶炼的铁水中S的质量含量≤0.005％。
所述转炉冶炼过程中按铁水所需控制的成分向铁水中加入增碳剂、中碳锰铁、高碳锰铁、硅锰和硅铁进行合金微调。所述转炉冶炼的出钢时间为5.2 分钟；为降低出钢温度及过程温降，转炉采取红包出钢；出钢过程中进行挡渣；挡渣过程中的渣层厚度为60mm。所述转炉冶炼采用底吹全程吹氩模式；在出钢前吹氩，出钢到出站过程全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况适当调小氩气压力。所述吹氩的时间为20min；吹氩的强度优选控制在吹开渣面直径为216mm，吹氩过程中严禁铁水剧烈翻腾。述转炉冶炼过程中到站测温、定氧、喂铝线脱氧、软吹取样，保证铁水成分均匀，软吹的时间为11分钟；软吹使铁水页面略微翻动。
所述连铸采用全程保护浇铸，密封方式为长水口加垫圈且Ar封，大包加盖。所述连铸过程中的液相线温度为1527℃；过热度控制范围为20～30℃。所述连铸过程中控制结晶器液面波动为±3mm；所述结晶器的保护渣为 JLCC-3Y，进行黑渣操作，渣层的厚度为41mm，结晶器的锥度比为1％。所述结晶器冷却方式为弱冷却，所述冷却过程中的水量设定为左侧窄边铜板为 390L/min，右侧窄边铜板为390L/min，内弧侧铜板为2900L/min，外弧侧铜板为2900L/min。所述连铸过程中的中包温度为1544℃，得到的板坯宽度为 1250mm，拉坯速度为1.1m/min。
所述热轧的工艺为：将连铸得到的板坯进行加热、粗除鳞、粗轧、精除鳞、精轧、卷取和缓冷。
所述板坯入炉为605℃，所述加热的时间为100min，所述加热后的出炉温度为1165℃。
所述粗除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力19.2MPa。
所述粗轧道次压下量为19％，，粗轧采用的中间坯厚度为42mm，粗轧过程后的返回温度为1039℃。
所述精除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力19.5MPa。
所述精轧的末道次压下量为16.5％，精轧的总压下量为83％，所述精轧过程中的板形控制为：板凸度28μm；平直度2I；楔形26μm。所述精轧的终轧温度为860℃。
所述卷取温度为600℃，卷取过程中的层冷模式为前段冷却，冷却过程中的供水量为4800m3/h，所述冷却过程中冷却水的温度为25℃；所述冷却过程中的冷却速度为33.5℃/s。
将卷取后的热轧钢卷入库堆垛缓冷，所述缓冷的时间为52小时。
实施例5
将铁水进行脱硫、转炉冶炼、连铸和热轧，得到车轮用热轧钢卷。
所述铁水中S的质量含量≤0.03％，P的质量含量≤0.12％，铁水的温度为 1298℃，脱硫后进入转炉冶炼的铁水中S的质量含量≤0.005％。
所述转炉冶炼过程中按铁水所需控制的成分向铁水中加入增碳剂、中碳锰铁、高碳锰铁、硅锰和硅铁进行合金微调。所述转炉冶炼的出钢时间为4.4 分钟；为降低出钢温度及过程温降，转炉采取红包出钢；出钢过程中进行挡渣；挡渣过程中的渣层厚度为42mm。所述转炉冶炼采用底吹全程吹氩模式；在出钢前吹氩，出钢到出站过程全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况适当调小氩气压力。所述吹氩的时间为22min；吹氩的强度优选控制在吹开渣面直径为225mm，吹氩过程中严禁铁水剧烈翻腾。述转炉冶炼过程中到站测温、定氧、喂铝线脱氧、软吹取样，保证铁水成分均匀，软吹的时间为11分钟；软吹使铁水页面略微翻动。
所述连铸采用全程保护浇铸，密封方式为长水口加垫圈且Ar封，大包加盖。所述连铸过程中的液相线温度为1527℃；过热度控制范围为20～30℃。所述连铸过程中控制结晶器液面波动为±3mm；所述结晶器的保护渣为 JLCC-3Y，进行黑渣操作，渣层的厚度为43mm，结晶器的锥度比为1％。所述结晶器冷却方式为弱冷却，所述冷却过程中的水量设定为左侧窄边铜板为 390L/min，右侧窄边铜板为390L/min，内弧侧铜板为2900L/min，外弧侧铜板为2900L/min。所述连铸过程中的中包温度为1549℃，得到的板坯宽度为 1250mm，拉坯速度为1.05m/min。
所述热轧的工艺为：将连铸得到的板坯进行加热、粗除鳞、粗轧、精除鳞、精轧、卷取和缓冷。
所述板坯入炉为330℃，所述加热的时间为160min，所述加热后的出炉温度为1175℃。
所述粗除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力18.8MPa。
所述粗轧道次压下量为18％，，粗轧采用的中间坯厚度为42mm，粗轧过程后的返回温度为1043℃。
所述精除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力19.3MPa。
所述精轧的末道次压下量为15.5％，精轧的总压下量为80％，所述精轧过程中的板形控制为：板凸度40μm；平直度1I；楔形30μm。所述精轧的终轧温度为860℃。
所述卷取温度为600℃，卷取过程中的层冷模式为前段冷却，冷却过程中的供水量为5100m3/h，所述冷却过程中冷却水的温度为25℃；所述冷却过程中的冷却速度为32.5℃/s。
将卷取后的热轧钢卷入库堆垛缓冷，所述缓冷的时间为48小时。
实施例6
将铁水进行脱硫、转炉冶炼、连铸和热轧，得到车轮用热轧钢卷。
所述铁水中S的质量含量≤0.03％，P的质量含量≤0.12％，铁水的温度为 1304℃，脱硫后进入转炉冶炼的铁水中S的质量含量≤0.005％。
所述转炉冶炼过程中按铁水所需控制的成分向铁水中加入增碳剂、中碳锰铁、高碳锰铁、硅锰和硅铁进行合金微调。所述转炉冶炼的出钢时间为6 分钟；为降低出钢温度及过程温降，转炉采取红包出钢；出钢过程中进行挡渣；挡渣过程中的渣层厚度为55mm。所述转炉冶炼采用底吹全程吹氩模式；在出钢前吹氩，出钢到出站过程全程吹氩，中途不关闭氩气，遇特殊情况适当调小氩气压力。所述吹氩的时间为17min；吹氩的强度优选控制在吹开渣面直径为222mm，吹氩过程中严禁铁水剧烈翻腾。述转炉冶炼过程中到站测温、定氧、喂铝线脱氧、软吹取样，保证铁水成分均匀，软吹的时间为9分钟；软吹使铁水页面略微翻动。
所述连铸采用全程保护浇铸，密封方式为长水口加垫圈且Ar封，大包加盖。所述连铸过程中的液相线温度为1527℃；过热度控制范围为20～30℃。所述连铸过程中控制结晶器液面波动为±3mm；所述结晶器的保护渣为 JLCC-3Y，进行黑渣操作，渣层的厚度为41.5mm，结晶器的锥度比为1％。所述结晶器冷却方式为弱冷却，所述冷却过程中的水量设定为左侧窄边铜板为390L/min，右侧窄边铜板为390L/min，内弧侧铜板为2900L/min，外弧侧铜板为2900L/min。所述连铸过程中的中包温度为1543℃，得到的板坯宽度为 1250mm，拉坯速度为0.95m/min。
所述热轧的工艺为：将连铸得到的板坯进行加热、粗除鳞、粗轧、精除鳞、精轧、卷取和缓冷。
所述板坯入炉为610℃，所述加热的时间为95min，所述加热后的出炉温度为1175℃。
所述粗除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力19.0MPa。
所述粗轧道次压下量为20％，，粗轧采用的中间坯厚度为42mm，粗轧过程后的返回温度为1045℃。
所述精除鳞的方法为：高压水除鳞，除鳞压力19.5MPa。
所述精轧的末道次压下量为16.5％，精轧的总压下量为84％，所述精轧过程中的板形控制为：板凸度35μm；平直度4I；楔形30μm。所述精轧的终轧温度为863℃。
所述卷取温度为600℃，卷取过程中的层冷模式为前段冷却，冷却过程中的供水量为4300m3/h，所述冷却过程中冷却水的温度为25℃；所述冷却过程中的冷却速度为32℃/s。
将卷取后的热轧钢卷入库堆垛缓冷，所述缓冷的时间为48小时。
实施例7
按照GB/T4336《碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)》标准，对本发明实施例1～6制备得到的车轮用热轧钢卷进行成分检测，检测结果如表3所示，表3为本发明实施例1～6制备得到的车轮用热轧钢卷的成分检测结果。
表3 本发明实施例1～6制备得到的车轮用热轧钢卷的成分检测结果(表中未给出的余量成分为Fe)
Figure BDA0001534909510000141
Figure BDA0001534909510000151
实施例8
对本发明实施例1～6制备得到的车轮用热轧钢卷进行金相显微组织检测，检测结果如表4所示，表4为本发明实施例1～6制备得到的车轮用热轧钢卷的金相组织检测结果。
表4本发明实施例1～6制备得到的车轮用热轧钢卷的金相组织检测结果(A为硫化物夹杂，B为氧化铝夹杂，C为硅酸盐夹杂，D为球状氧化物夹杂，DS为单颗粒球状类夹杂，F为铁素体，P为珠光体)
Figure BDA0001534909510000152
实施例9
按照GB/T 228.1《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》及GB/T 232《金属材料弯曲试验方法》标准，对本发明实施例1～6制备得到的车轮用热轧钢卷进行力学性能检测，检测结果如表5所示，表5为本发明实施例 1～6制备得到的车轮用热轧钢卷的金相组织检测结果。
表5 本发明实施例1～6制备得到的车轮用热轧钢卷的力学性能检测结果
(Rel为屈服强度，Rm为抗拉强度，A200为延伸率)
Figure BDA0001534909510000153
由以上实施例可知，本发明提供了一种车轮用热轧钢卷，成分为：0.04～0.11wt％的C；0～0.05wt％的Si；0～0.5wt％的Mn；0～0.025wt％的P； 0～0.015wt％的S；0.02～0.04wt％的Al；余量为Fe；Mn/Si的比值≥8；Mn/S的比值≥15。本发明通过对车轮用热轧钢卷的成分进行特殊控制，尤其是对Mn/Si 比和Mn/S进行控制，使这种特殊成分的钢材直接经过转炉冶炼即可得到性能满足标准的车轮用，出炉温度低，而且避免了LF炉外精炼，制备工艺简单，成本低；而且提供的热轧钢卷中的硫化物夹杂少，有效降低了后续制备车轮过程中出现的开裂问题，这种热轧钢卷制备车轮成材率高。
以上所述的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 (6)

1.一种不需要LF炉外精炼的车轮用热轧钢卷的制备方法，具体为：
将铁水进行脱硫、转炉冶炼、连铸和热轧，得到车轮用热轧钢卷；
所述铁水的成分为：
0.04～0.11wt％的C；
0～0.05wt％的Si；
0～0.5wt％的Mn；
0～0.025wt％的P；
0～0.015wt％的S；
0.02～0.04wt％的Al；
余量为Fe；
Mn/Si的比值≥8；
Mn/S的比值≥15；
所述转炉冶炼采用顶底复吹模式以及转炉底吹氮氩切换模式，在出钢前吹氩，出钢到出站过程全程吹氩；
所述吹氩的时间≥15min；
所述吹氩的强度控制在吹开渣面直径≤300mm；
所述连铸采用全程保护浇铸，密封方式为长水口加垫圈且Ar封，大包加盖；
所述连铸过程中的液相线温度为1525～1535℃；
所述连铸过程中的过热度控制范围为20～30℃；
所述热轧的工艺为：
将连铸得到的板坯进行加热、粗除鳞、粗轧、精除鳞、精轧、卷取和缓冷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Mn/Si的比值为8～40。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Mn/S的比值为15～60。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转炉冶炼的出钢时间≥4分钟；
所述出钢过程中进行挡渣；所述挡渣过程中的渣层厚度≤80mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述板坯入炉≥200℃；
所述粗轧的道次压下量＞18％；
所述粗轧过程中的回炉温度为1000～1060℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述精轧的终轧温度为840～880℃；
所述卷取温度为580～620℃；
所述缓冷的时间≥48小时。
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