CN108342654A - 屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,该制造方法包括:所述冷轧搪瓷钢的化学成分重量百分比为C:≤0.07Wt%,Si:≤0.03Wt%,Mn:0.25~0.50Wt%,P≤0.02Wt%,S≤0.02Wt%,Alt:0.015~0.035Wt%,N:0.005~0.010Wt%;所述制造方法的步骤依次为:高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、LF钢水精炼处理、板坯连铸、热连轧、酸洗冷连轧、罩式炉退火、平整;其中,所述的热连轧步骤中:控制铸坯加热温度为1200~1250℃。本发明得到的产品具有高的抗鳞爆敏感性TH值,制作的热水器内胆耐脉冲疲劳寿命达30万次以上。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域,具体涉及用于热水器内胆制作的冷轧搪瓷钢的制作,尤其是一种屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法。
背景技术
热水器内胆要求使用寿命达到10年以上,其脉冲疲劳试验要超过26万次,经过热水器内胆制作厂家设计分析,用于制作内胆的冷轧搪瓷钢屈服强度必须达到230MPa以上才能满足要求。
目前用于热水器内胆制作的冷轧搪瓷钢材料,其生产方法为:高炉铁水→转炉炼钢→连铸→热轧→酸洗冷连轧→连续退火→精整→成品。该方法适用于热连轧机组与连续退火炉机组。其屈服强度在180~210MPa,不能满足热水器内胆制作的生产要求。
综上所述,现有技术中存在以下问题:现有技术制作的冷轧搪瓷钢,屈服强度低,不能满足热水器内胆制作的生产要求。
发明内容
本发明提供一种屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,以解决现有技术制作的冷轧搪瓷钢,屈服强度低,不能满足热水器内胆制作的生产要求的问题。
为此,本发明提出一种屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,所述屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法包括:
所述冷轧搪瓷钢的化学成分重量百分比为C:≤0.07Wt%,Si:≤0.03Wt%,Mn:0.25~0.50Wt%,P≤0.02Wt%,S≤0.02Wt%,Alt:0.015~0.035Wt%,N:0.005~0.010Wt%;余量为Fe和不可避免的微量元素;
所述制造方法的步骤依次为:高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、LF钢水精炼处理、板坯连铸、热连轧、酸洗冷连轧、罩式炉退火、平整;
其中,所述的热连轧步骤中:控制铸坯加热温度为1200~1250℃,以保证铸坯在炉内保温时间内,使微合金化元素固溶并控制奥氏体晶粒度。
进一步的,所述的热连轧步骤中:采用七机架热连轧机,终轧温度控制在860~920℃,卷取温度580~660℃。
进一步的,所述的罩式炉退火步骤中:退火保温温度为640~680℃,加热速率≤50℃/h,保温时间6~8h,控制冷却速率≤20℃/h,控制冷却到380℃,出炉温度≤80℃。
进一步的,所述的平整步骤中:采用二次平整工艺,第一次平整延伸率设定为2.0~3.0%,第二次平整延伸率设定为2.0~2.5%。
进一步的,所述酸洗冷连轧步骤中:冷轧相对压下率55~70%,冷轧厚度控制按照公称规格+0.05mm控制。
进一步的,所述转炉钢水冶炼步骤中:入炉铁水要求S≤0.030Wt%;冶炼过程采用全程底吹氩气。
进一步的,所述LF钢水精炼处理步骤中:钢水在LF炉进行脱氧及合金化处理,采用中碳锰铁增锰,按0.4-0.8kg/吨加入氮化硅合金。
进一步的,所述板坯连铸步骤中:采用钢包下渣检测控制,中间包浇注温度为1550~1580℃,中包使用碱性覆盖剂,铸坯拉速为1.30~1.48m/min。
进一步的,终轧温度控制在910℃,卷取温度640℃,退火保温温度为660℃,冷轧相对压下率为70%,第一次平整延伸率设定为2.0%,第二次平整延伸率设定为2.2%。
进一步的,终轧温度控制在874℃,卷取温度580℃,退火保温温度为640℃,冷轧相对压下率为58%,第一次平整延伸率设定为2.8%,第二次平整延伸率设定为2.5%。
本发明通过成分及工艺的优化设计,实现该产品的稳定生产,产品具有高的抗鳞爆敏感性TH值,所生产的冷轧搪瓷钢,Rp0.2为230~260MPa,抗拉强度Rm为310~360MPa,延伸率A50mm≥36%,制作的热水器内胆耐脉冲疲劳寿命达30万次以上。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现结合表格说明本发明。
本发明提出一种屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,所述屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法包括:
确定冷轧搪瓷钢的化学成分,精确控制有害元素的含量和保证有益于冷轧搪瓷钢抗鳞爆和耐疲劳性能的元素的含量,具体的做法为:所述冷轧搪瓷钢的化学成分重量百分比为C:≤0.07Wt%,Si:≤0.03Wt%,Mn:0.25~0.50Wt%,P≤0.02Wt%,S≤0.02Wt%,Alt:0.015~0.035Wt%,N:0.005~0.010Wt%;余量为Fe和不可避免的微量元素;
所述制造方法的步骤依次为:高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、LF钢水精炼处理、板坯连铸、热连轧、酸洗冷连轧、罩式炉退火和平整;本发明通过LF精炼工序加入氮化硅合金增加氮化物的析出,罩式退火较低的退火保温温度相对于连续退火工艺高的退火温度,退火板的晶粒尺寸越小,铁素体晶粒内渗碳体颗粒以及析出的氮化物越细小弥散,越有利于降低H在钢中扩散,提高搪瓷钢的抗鱗爆性能。通过平整工序大平整延伸率增加钢板内部位错密度,提高材料屈服强度和抗鳞爆性能。
其中,所述的热连轧步骤中:控制铸坯加热温度为1200~1250℃,以保证铸坯在炉内保温时间内,使微合金化元素固溶并控制奥氏体晶粒度。
进一步的,所述的热连轧步骤中:采用七机架热连轧机,终轧温度控制在860~920℃,卷取温度580~660℃,以达到每道次足够的压下量、保证终轧温度和卷取温度,控制晶粒尺寸。
进一步的,所述的罩式炉退火步骤中:退火保温温度为640~680℃,加热速率≤50℃/h,保温时间6~8h,控制冷却速率≤20℃/h,控制冷却到380℃,出炉温度≤80℃。通过罩式炉退火及其参数控制,优化了热连轧后的钢材的晶粒尺寸和内应力。
进一步的,所述的平整步骤中:采用二次平整工艺,以提高材料内部位错密度以及屈服强度,其中,第一次平整延伸率设定为2.0~3.0%,第二次平整延伸率设定为2.0~2.5%。
进一步的,所述酸洗冷连轧步骤中:冷轧相对压下率55~70%,以达到足够的变形量,冷轧厚度控制按照公称规格+0.05mm控制。
进一步的,所述转炉钢水冶炼步骤中:入炉铁水要求S≤0.030Wt%,控制硫的含量;冶炼过程采用全程底吹氩气。
进一步的,所述LF钢水精炼处理步骤中:钢水在LF炉进行脱氧及合金化处理,采用中碳锰铁增锰,按0.4-0.8kg/吨加入氮化硅合金,增加氮化物的析出。
进一步的,所述板坯连铸步骤中:采用钢包下渣检测控制,中间包浇注温度为1550~1580℃,中包使用碱性覆盖剂,铸坯拉速为1.30~1.48m/min,保证生产顺行,铸坯边角部质量稳定,不产生裂纹。
进一步的,终轧温度控制在910℃,卷取温度640℃,退火保温温度为660℃,冷轧相对压下率为70%,第一次平整延伸率设定为2.0%,第二次平整延伸率设定为2.2%。这样得到的冷轧搪瓷钢,屈服强度达到256MPa,抗拉强度达到352MPa,延伸性能A50mm达到38/%,抗鳞爆敏感性TH值(min/mm2)达到27.6,脉冲疲劳试验寿命次数超过30万次,性能优良。
进一步的,终轧温度控制在874℃,卷取温度580℃,退火保温温度为640℃,冷轧相对压下率为58%,第一次平整延伸率设定为2.8%,第二次平整延伸率设定为2.5%。这样得到的冷轧搪瓷钢,屈服强度达到246MPa,抗拉强度达到330MPa,延伸性能A50mm达到42/%,抗鳞爆敏感性TH值(min/mm2)达到21.5,脉冲疲劳试验寿命次数超过30万次,性能优良。
本发明提供以下实例和数据:
表1:产品化学成分(wt%)
实例 | C | Si | Mn | P | S | Alt | N |
实例1 | 0.01 | 0.022 | 0.30 | 0.013 | 0.004 | 0.024 | 0.0054 |
实例2 | 0.03 | 0.024 | 0.28 | 0.015 | 0.006 | 0.030 | 0.0067 |
实例3 | 0.05 | 0.015 | 0.42 | 0.015 | 0.010 | 0.032 | 0.0062 |
实例4 | 0.035 | 0.018 | 0.36 | 0.013 | 0.008 | 0.028 | 0.0072 |
实例5 | 0.065 | 0.021 | 0.34 | 0.015 | 0.006 | 0.026 | 0.0085 |
表2:各实例具体的工艺参数
表3:各实例所得低合金高强钢的力学性能及抗鳞爆敏感性TH值,疲劳脉冲寿命试验次数
通过上述表格的实例和数据,可以看出,本发明的冷轧搪瓷钢产品屈服强度Rp0.2为230~260MPa,抗拉强度Rm为310~360MPa,延伸率A50mm≥36%,制作的热水器内胆耐脉冲疲劳寿命达30万次以上。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合,例如,高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、LF钢水精炼处理、板坯连铸、热连轧、酸洗冷连轧、罩式炉退火和平整的各步骤中的参数可以搭配组合,温度参数、时间参数、速率参数、压下参数可以组合形成优化工艺方案和工艺参数体系,以达到较好的性能效果,任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,其特征在于,所述屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法包括:
所述冷轧搪瓷钢的化学成分重量百分比为C:≤0.07Wt%,Si:≤0.03Wt%,Mn:0.25~0.50Wt%,P≤0.02Wt%,S≤0.02Wt%,Alt:0.015~0.035Wt%,N:0.005~0.010Wt%;余量为Fe和不可避免的微量元素;
所述制造方法的步骤依次为:高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、LF钢水精炼处理、板坯连铸、热连轧、酸洗冷连轧、罩式炉退火和平整;
其中,所述的热连轧步骤中:控制铸坯加热温度为1200~1250℃,以保证铸坯在炉内保温时间内,使微合金化元素固溶并控制奥氏体晶粒度。
2.如权利要求1所述的屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,其特征在于,所述的热连轧步骤中:采用七机架热连轧机,终轧温度控制在860~920℃,卷取温度580~660℃。
3.如权利要求1所述的屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,其特征在于,所述的罩式炉退火步骤中:退火保温温度为640~680℃,加热速率≤50℃/h,保温时间6~8h,控制冷却速率≤20℃/h,控制冷却到380℃,出炉温度≤80℃。
4.如权利要求1至3中任一项所述的屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,其特征在于,所述的平整步骤中:采用二次平整工艺,第一次平整延伸率设定为2.0~3.0%,第二次平整延伸率设定为2.0~2.5%。
5.如权利要求1所述的屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,其特征在于,所述酸洗冷连轧步骤中:冷轧相对压下率55~70%,冷轧厚度控制按照公称规格+0.05mm控制。
6.如权利要求1所述的屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,其特征在于,所述转炉钢水冶炼步骤中:入炉铁水要求S≤0.030Wt%;冶炼过程采用全程底吹氩气。
7.如权利要求1所述的屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,其特征在于,所述LF钢水精炼处理步骤中:钢水在LF炉进行脱氧及合金化处理,采用中碳锰铁增锰,按0.4-0.8kg/吨加入氮化硅合金。
8.如权利要求1所述的屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,其特征在于,所述板坯连铸步骤中:采用钢包下渣检测控制,中间包浇注温度为1550~1580℃,中包使用碱性覆盖剂,铸坯拉速为1.30~1.48m/min。
9.如权利要求1所述的屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,其特征在于,终轧温度控制在910℃,卷取温度640℃,退火保温温度为660℃,冷轧相对压下率为70%,第一次平整延伸率设定为2.0%,第二次平整延伸率设定为2.2%。
10.如权利要求1所述的屈服强度230MPa以上的冷轧搪瓷钢的制造方法,其特征在于,终轧温度控制在874℃,卷取温度580℃,退火保温温度为640℃,冷轧相对压下率为58%,第一次平整延伸率设定为2.8%,第二次平整延伸率设定为2.5%。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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