CN108570592A - Tkdc捆带用热轧带钢及其生产方法 - Google Patents

Tkdc捆带用热轧带钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种TKDC捆带用热轧带钢及其生产方法，其包括炼钢步骤、热轧步骤和冷却步骤，所述炼钢步骤出钢钢水化学成分的重量百分含量为：C 0.18%～0.20%，Mn 1.20%～1.30%，S≤0.015%，P≤0.025%，Si 0.1%～0.20%，Als≥0.025%，Ti 0.015%～0.025%，N≤0.0050%，其余为铁和不可避免的杂质。本方法通过控制轧制冷却，依靠调控冷却路径，对中低碳捆带钢中碳元素的二次配分和通过相变强化提高产品机械性能，降低合金0.5%Mn，实现“水代合金”的高强钢低成本控制，节约了产品的综合能耗，并实现了良好的综合机械性能；通过层冷控制相变强化提高50MPa强度。本方法通过优化捆带钢的化学成分设计使用水代合金工艺，并利用四段冷却工艺，在保证钢卷的性能满足要求的同时减少了物理性能的波动。

Description

TKDC捆带用热轧带钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种热轧带钢及其生产方法，尤其是一种TKDC捆带用热轧带钢及其生产方法。
背景技术
捆带用钢通常指用于工业包装用的带钢，广泛用于钢铁、有色金属、造纸、玻璃建材等工业领域。目前我国钢铁行业是应用捆带最多的行业，主要用于钢铁制造的轧钢和成品包装单元。随着我国钢铁行业今年来的迅猛发展，加之发达国的钢铁企业都将钢卷包装提高到“提升产品档次的程度”，因此高质量的捆带用钢市场前景广阔，经济效益可观。而且，随着钢铁钢铁行业间的激烈竞争，不断的应用新的技术提高热轧带钢的质量和减低生产成本，是当今钢铁的发展方向。
我国市场主要执行冶金部标准YB/T025-2002，按照力学性能可以分为低强度捆带（590～685MPa，5%）、中强度捆带（735～785MPa，5%）和高强度捆带（880～890MPa，8%～12%），随着钢铁企业生产作业线的日益连续化和高速化，对其性能的要求将会越来越高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、性能好的TKDC捆带用热轧带钢；本发明还提供了一种TKDC捆带用热轧带钢的生产方法。
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 0.18%～0.20%，Mn1.20%～1.30%，S≤0.015%，P≤0.025%，Si 0.10%～0.20%，Als≥0.025%，Ti 0.015%～0.025%，N≤0.0050%，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明方法包括炼钢步骤、热轧步骤和冷却步骤，所述炼钢步骤出钢钢水化学成分的重量百分含量如上所述。
本发明方法所述热轧步骤包括加热工序和轧制工序；所述轧制工序：粗轧开轧温度1085～1145℃；精轧开轧温度1050℃±30℃，终轧温度835±20℃。
本发明方法所述冷却步骤：采用四段冷却模式；带钢首先经层流冷却第一次强冷至680～720℃，然后空冷3±0.5s，再经层流冷却第二次强冷至温度600±20℃，最后采用上下不均匀冷却模式，减少上部冷却速度至上表面测量卷取温度440±20℃。所述冷却步骤中，带钢第一次强冷前的温度为835±20℃，以50～100℃/s的速度进行第一次强冷。所述冷却步骤中，空冷后的带钢以90～130℃/s的速度进行第二次强冷，之后以平均40～60℃/s的速度进行上下不均匀冷却。所述上下不均匀冷却时，上部冷却水量是下部的20～30%。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明降低合金0.5%Mn和0.2% Si左右合金成本，具有成本低廉、强度高、韧性好等特点。
本发明方法的优点为：1、工艺控制简单：本发明方法将铁水冶炼、连铸后的铸坯进行控轧控冷，C-Mn钢通过低温控制轧制可以细化晶粒，提高其综合性能。同时通过四段冷却，调整钢在相变过程中C的配分，避免珠光体转变组织转化可以得到性能比铁素体珠光体更好的铁素体贝氏体组织。
2、卷取温度控制稳定：本发明方法采用第四段上下不均匀冷却工艺，可以解决带钢在低温下受到斯特效应影响，表面无法吹扫干净导致卷取温度波动大的问题，通过使用四段冷却工艺使卷取温度波动由目标值±50℃的波动减小到目标值±20℃。
3、物理性能稳定：C-Mn钢通过低温控制轧制可以细化晶粒，提高其综合性能。同时通过两段快冷，调整钢在相变过程中C的配分，避免组织向珠光体转化，可以得到性能比铁素体、珠光体更好的铁素体和贝氏体组织；所得产品具有较高的抗拉强度和良好的均匀延伸，抗拉强度Rm为620～700MPa，屈服强度Rel为≥460Mpa，延伸率A50＞20%。
4、成本低廉：本发明方法利用廉价的C和四段冷却控制工艺生产的钢材具有传统空冷铁素体贝氏体钢的性能，成分与常规的相比的区别采用C含量0.18～0.20%、Mn含量1.20～1.30%，比常规捆带钢低0.03～0.05%的C，降低合金Mn 0.5%，合金成本大幅度减低。
综上所述：本发明方法通过热轧控制轧制和控制冷却，依靠调控冷却路径，对中低碳捆带钢中碳元素的二次配分和通过相变强化提高产品机械性能，降低合金0.5%Mn 左右合金成本，实现“水代合金”的高强钢低成本控制，节约了产品的综合能耗，并实现了良好的综合机械性能；通过层冷控制相变强化提高50MPa强度。本发明方法通过优化捆带钢的化学成分设计使用水代合金工艺，并利用四段冷却工艺，在保证钢卷的性能满足要求的同时减少了物理性能的波动。
附图说明
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。
图1是本发明热轧带钢的金相组织图。
具体实施方式
本TKDC捆带用热轧带钢的生产方法包括炼钢步骤、热轧步骤和冷却步骤；其工艺如下所述：
（1）炼钢步骤：其工序为：高炉铁水—顶底复吹转炉—LF精炼—连铸；采用纯净钢的冶炼工艺，LF精炼工序出钢化学成分的重量百分含量为：C 0.18%～0.20%，Mn 1.20%～1.30%，S≤0.015%，P≤0.025%，Si 0.10%～0.20%，Als≥0.025%，Ti 0.015%～0.025%，N≤0.0050%，其余为铁和不可避免的杂质。
（2）热轧步骤包括加热工序、轧制工序；其工艺过程为：
A、加热工序：板坯加热温度为1190～1240℃；
B、轧制工序：粗轧开轧温度1085～1145℃，经五道次粗轧后进入热卷箱卷取，除鳞后经七机架热连轧，精轧开轧温度1050℃±30℃，终轧温度835±20℃。
（3）冷却步骤：采用四段冷却工艺；带钢经精轧机组轧制后进入第一组层冷前温度为835±20℃，然后以50～100℃/s的速度经层流冷却第一次强冷至680～720℃；然后空冷3±0.5s；空冷后带钢进入第二组层冷，以90～130℃/s的速度经层流冷却第二次强冷至600℃±20℃；最后采用上下不均匀冷却模式，减少上部冷却水量为下部冷却水量的20～30%，以减少上部冷却速度，以平均40～60℃/s的速度冷却至钢板上表面测量的卷取温度440±20℃，卷曲后即得本TKDC捆带用热轧带钢。
实施例1：本TKDC捆带用热轧带钢的生产方法采用下述具体工艺。
（1）炼钢步骤：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C 0.19%，Mn 1.26%，S 0.002%，P 0.010%，Si 0.14%，Als 0.030%，N 0.0020%，Ti 0.022%，其余为铁和不可避免的杂质。
（2）热轧步骤：板坯加热温度为1190℃；将板坯粗轧的开轧温度控制在1100±15℃；精轧开轧温度1050±10℃，终轧温度为835±10℃，轧制钢板厚度为3.0mm。
（3）冷却步骤：钢板进入层流冷却前温度为825～845℃，以90℃/s的冷却至700±10℃，空冷3s；继续以110℃/s速度冷却至600℃±10℃；继续以上下不均匀模式冷却，上部冷却水量为下部冷却水量的30%，以平均60℃/s速度冷却至440℃±20℃进行卷取。
本实施例所得TKDC捆带用热轧带钢的力学性能经测试，实际性能为（纵向）：抗拉强度683MPa、屈服强度570MPa，延伸率23.5%。图1为所得热轧带钢的典型金相组织，由图1可见，其组织为铁素体+珠光体+贝氏体。
实施例2：本TKDC捆带用热轧带钢的生产方法采用下述具体工艺。
（1）炼钢步骤：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C 0.18%，Mn 1.23%，S 0.003%，P 0.012%，Si 0.16%，Als 0.035%，N 0.0020%，Ti 0.021%，其余为铁和不可避免的杂质。
（2）热轧步骤：板坯加热温度为1210℃；将板坯粗轧的开轧温度控制在1110±15℃；精轧开轧温度1040±10℃，终轧温度为835±10℃，轧制钢板厚度为3.5mm。
（3）冷却步骤：钢板进入层流冷却前温度为825～845℃，以100℃/s的冷却至700±10℃，空冷3s；继续以120℃/s速度冷却至600℃±10℃；继续以上下不均匀模式冷却，上部冷却水量为下部冷却水量的28%，以平均60℃/s速度冷却至440℃±20℃进行卷取。
本实施例所得TKDC捆带用热轧带钢的力学性能经测试，实际性能为（纵向）：抗拉强度670MPa、屈服强度553MPa，延伸率22%。
实施例3：本TKDC捆带用热轧带钢的生产方法采用下述具体工艺。
（1）炼钢步骤：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C 0.18%，Mn 1.25%，S 0.003%，P 0.012%，Si 0.16%，Als 0.035%，N 0.0020%，Ti 0.021%，其余为铁和不可避免的杂质。
（2）热轧步骤：板坯加热温度为1200℃；将板坯粗轧的开轧温度控制在1105±10℃；精轧开轧温度1045±15℃，终轧温度为835±10℃，轧制钢板厚度为2.5mm。
（3）冷却步骤：钢板进入层流冷却前温度为825～845℃，以95℃/s的冷却至700±5℃，空冷3.5s；继续以110℃/s速度度冷却至600℃±10℃；继续以上下不均匀模式冷却，上部冷却水量为下部冷却水量的25%，以平均55℃/s速度冷却至440℃±20℃进行卷取。
本实施例所得TKDC捆带用热轧带钢的力学性能经测试，实际性能为（纵向）：抗拉强度678MPa、屈服强度570MPa，延伸率21.5%。
实施例4：本TKDC捆带用热轧带钢的生产方法采用下述具体工艺。
（1）炼钢步骤：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C 0.18%，Mn 1.23%，S 0.004%，P 0.018%，Si 0.16%，Als 0.036%，N 0.0042%，Ti 0.021%，其余为铁和不可避免的杂质。
（2）热轧步骤：板坯加热温度为1220℃；将板坯粗轧的开轧温度控制在1115±10℃；精轧开轧温度1035±10℃，终轧温度为835±10℃，轧制钢板厚度为4.5mm。
（3）冷却步骤：钢板进入层流冷却前温度为825～845℃，以75℃/s的冷却至700±10℃，空冷3.2s；继续以90℃/s速度度冷却至600℃±10℃；继续以上下不均匀模式冷却，上部冷却水量为下部冷却水量的22%，以平均55℃/s速度冷却至440℃±20℃进行卷取。
本实施例所得TKDC捆带用热轧带钢的力学性能经测试，实际性能为（纵向）：抗拉强度637MPa、屈服强度512MPa，延伸率25%。
实施例5：本TKDC捆带用热轧带钢的生产方法采用下述具体工艺。
（1）炼钢步骤：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C 0.20%，Mn 1.20%，S 0.015%，P 0.022%，Si 0.20%，Als 0.028%，N 0.0037%，Ti 0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。
（2）热轧步骤：板坯加热温度为1240℃；将板坯粗轧的开轧温度控制在1135±10℃；精轧开轧温度1070±10℃，终轧温度为845±10℃，轧制钢板厚度为4.5mm。
（3）冷却步骤：钢板进入层流冷却前温度为835～855℃，以60℃/s的冷却至680～690℃，空冷2.5s；继续以100℃/s速度度冷却至590℃±10℃；继续以上下不均匀模式冷却，上部冷却水量为下部冷却水量的20%，以平均40℃/s速度冷却至450℃±10℃进行卷取。
本实施例所得TKDC捆带用热轧带钢的力学性能经测试，实际性能为（纵向）：抗拉强度658MPa、屈服强度541MPa，延伸率27%。
实施例6：本TKDC捆带用热轧带钢的生产方法采用下述具体工艺。
（1）炼钢步骤：出钢钢水化学成分的重量百分比为：C 0.19%，Mn 1.30%，S 0.009%，P 0.025%，Si 0.10%，Als 0.025%，N 0.0050%，Ti 0.015%，其余为铁和不可避免的杂质。
（2）热轧步骤：板坯加热温度为1200℃；将板坯粗轧的开轧温度控制在1100±10℃；精轧开轧温度1030±10℃，终轧温度为825±10℃，轧制钢板厚度为3.0mm。
（3）冷却步骤：钢板进入层流冷却前温度为815～835℃，以50℃/s的冷却至710～720℃，空冷3s；继续以130℃/s速度度冷却至610℃±10℃；继续以上下不均匀模式冷却，上部冷却水量为下部冷却水量的25%，以平均50℃/s速度冷却至430℃±10℃进行卷取。
本实施例所得TKDC捆带用热轧带钢的力学性能经测试，实际性能为（纵向）：抗拉强度628MPa、屈服强度501MPa，延伸率26.5%。

Claims (7)

1.一种TKDC捆带用热轧带钢，其特征在于，其化学成分的重量百分含量为：C 0.18%～0.20%，Mn 1.20%～1.30%，S≤0.015%，P≤0.025%，Si 0.10%～0.20%，Als≥0.025%，Ti0.015%～0.025%，N≤0.0050%，其余为铁和不可避免的杂质。
2.一种TKDC捆带用热轧带钢的生产方法，其包括炼钢步骤、热轧步骤和冷却步骤，其特征在于，所述炼钢步骤出钢钢水化学成分的重量百分含量为：C 0.18%～0.20%，Mn 1.20%～1.30%，S≤0.015%，P≤0.025%，Si 0.10%～0.20%，Als≥0.025%，Ti 0.015%～0.025%，N≤0.0050%，其余为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的TKDC捆带用热轧带钢的生产方法，其特征在于：所述热轧步骤包括加热工序和轧制工序；所述轧制工序：粗轧开轧温度1085～1145℃；精轧开轧温度1050℃±30℃，终轧温度835±20℃。
4.根据权利要求2所述的TKDC捆带用热轧带钢的生产方法，其特征在于，所述冷却步骤：采用四段冷却模式；带钢首先经层流冷却第一次强冷至680～720℃，然后空冷3±0.5s，再经层流冷却第二次强冷至温度600±20℃，最后采用上下不均匀冷却模式，减少上部冷却速度至上表面测量卷取温度440±20℃。
5.根据权利要求4所述的TKDC捆带用热轧带钢的生产方法，其特征在于：所述冷却步骤中，带钢第一次强冷前的温度为835±20℃，以50～100℃/s的速度进行第一次强冷。
6.根据权利要求4所述的TKDC捆带用热轧带钢的生产方法，其特征在于：所述冷却步骤中，空冷后的带钢以90～130℃/s的速度进行第二次强冷，之后以平均40～60℃/s的速度进行上下不均匀冷却。
7.根据权利要求4、5或6所述的TKDC捆带用热轧带钢的生产方法，其特征在于：所述上下不均匀冷却时，上部冷却水量是下部的20～30%。
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