CN109097681A - 一种高强度低夹杂汽车钢板及其连铸过程电磁搅拌工艺 - Google Patents

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Abstract

一种高强度低夹杂汽车钢板的连铸过程电磁搅拌工艺，连铸过程电磁搅拌工艺是：采用结晶器电磁搅拌与凝固末端电磁搅拌相结合的方式，屈服强度为1100‑1250MPa，抗拉强度为1300‑1400MPa，伸长率为17‑23％，铁素体晶粒尺寸为3‑6微米，马氏体尺寸为0.5‑2微米，细硫化物类夹杂物≤0.5级，细氧化铝类夹杂物≤0.5级，细硅酸盐类夹杂物≤0.5级，细球状氧化物类夹杂物≤0.5级。

Description

一种高强度低夹杂汽车钢板及其连铸过程电磁搅拌工艺
技术领域
本发明属于钢铁材料技术领域，特别涉及一种高强度低夹杂汽车钢板及其连铸过程电磁搅拌工艺。
背景技术
随着能源日趋紧张、环境压力日益加剧，加上全球对环境保护立法的不断完善，促进了汽车技术发展重心向着节能、环保和安全性方面发展。运用现代技术和方法减轻零部件或者整车的重量，在保障安全等性能的前提下，通过减重来实现节能减排降耗目标已成为共识。
双相钢(DP钢)由铁素体与马氏体组成，具有低屈强比、高初始加工硬化率、良好的强度和延伸性配合等特点，已发展成为一种汽车用高强度冲压用钢(AHSS)。超轻钢车体研究项目表明，双相钢在未来汽车车身上的用量达到80％，具有良好的应用前景。到目前已研究开发的冷轧双相钢的强度从450MPa到1470MPa。
目前在高强度汽车钢板生产和应用方面，日、欧、美等国已能够做到车底和车身框架采用强度590～780MPa的TRIP钢(相变诱导塑性钢)、DP钢(双相钢)等高强钢板，汽车保险杠、车门加强筋板等采用980～1270MPa超高强度钢板。电磁搅拌工艺对于提高钢材质量具有重要意义，考虑到汽车钢板薄、对外观要求更高，为了适应汽车钢板高强度低夹杂的需要，需要控制其凝固过程，降低其夹杂物含量。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种高强度低夹杂汽车钢板及其生产工艺。为实现这个目的，本发明一方面需要控制钢板的成分，另一方面需要控制钢板的生产工艺，特别是连铸过程电磁搅拌工艺。
技术方案如下：
一种高强度低夹杂汽车钢板，其成分重量百分比为：C：0.06-0.1％、Si：1.1-1.6％、Mn：0.50-2.80％、Cr：0.2-1.1％、Ni：0.3-0.4％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.002-0.0035％、B：0.001-0.003％，还含有Nb、Ti中的至少一种，其中Nb：0.03-0.04％、Ti：0.02-0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。
一种高强度低夹杂汽车钢板，其成分重量百分比为：C：0.08-0.1％、Si：1.5-1.6％、Mn：2.50-2.80％、Cr：1-1.1％、Ni：0.3-0.4％、Al：0.1-0.2％、Cu：0.2-0.3％、Mo：0.3-0.4％、W：0.15-0.25％、Nb：0.03-0.04％、Ti：0.02-0.03％、Ta：0.05-0.1％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.002-0.0035％、B：0.001-0.003％、其余为Fe和不可避免的杂质，经冶炼、精炼、连铸、粗轧、精轧、冷轧、热处理，热处理后汽车钢板的微观组织晶粒尺寸均为20～25μm，碳化物平均粒径在30-50nm，还有富Cu相析出，组织中以体积百分比计为铁素体占70-72％、马氏体占22-25％，其余为奥氏体、贝氏体、珠光体；屈服强度为1100-1250MPa，抗拉强度为1300-1400MPa，伸长率为17-23％，铁素体晶粒尺寸为3-6微米，马氏体尺寸为0.5-2微米，马氏体尺寸为0.5-2微米，细硫化物类夹杂物≤0.5级，细氧化铝类夹杂物≤0.5级，细硅酸盐类夹杂物≤0.5级，细球状氧化物类夹杂物≤0.5级。
进一步：一种高强度低夹杂汽车钢板，其成分重量百分比为：C：0.08％、Si：1.5％、Mn：2.50％、Cr：1％、Ni：0.3％、Al：0.1％、Cu：0.2％、Mo：0.3％、W：0.15％、Nb：0.03％、Ti：0.02％、Ta：0.05％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.002％、B：0.001％、其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步：一种高强度低夹杂汽车钢板，其成分重量百分比为：C：0.09％、Si：1.55％、Mn：2.7％、Cr：1.05％、Ni：0.35％、Al：0.15％、Cu：0.25％、Mo：0.35％、W：0.2％、Nb：0.035％、Ti：0.025％、Ta：0.08％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.003％、B：0.002％、其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步：一种高强度低夹杂汽车钢板，其成分重量百分比为：C：0.1％、Si：1.6％、Mn：2.80％、Cr：1.1％、Ni：0.4％、Al：0.2％、Cu：0.3％、Mo：0.4％、W：0.25％、Nb：0.04％、Ti：0.03％、Ta：0.1％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.0035％、B：0.003％、其余为Fe和不可避免的杂质。
一种高强度低夹杂汽车钢板的连铸过程电磁搅拌工艺，连铸过程全程吹氩保护，避免钢水氧化，控制连铸过程增氮；采用中包覆盖剂避免钢水裸露，二冷水按照低碳合金钢配水模式，选用低碳合金保护渣；中间包过热度15-25℃，出结晶器的铸坯厚度为80-150mm；连铸过程电磁搅拌工艺是：采用结晶器电磁搅拌与凝固末端电磁搅拌相结合的方式，其中结晶器电磁搅拌的参数为：搅拌电流330～380A，4-6Hz，结晶器电磁搅拌设备安装在结晶器出口水平面以上0.5-0.8m，结晶器内电磁搅拌区钢水流速为0.5-0.6m/s；凝固末端电磁搅拌参数为：搅拌电流180-190A，频率10-12Hz，凝固末端电磁搅拌装置安装在距结晶器弯月面12-14m处；
结晶器内钢水成分以重量百分比计为：C：0.08-0.1％、Si：1.5-1.6％、Mn：2.50-2.80％、Cr：1-1.1％、Ni：0.3-0.4％、Al：0.1-0.2％、Cu：0.2-0.3％、Mo：0.3-0.4％、W：0.15-0.25％、Nb：0.03-0.04％、Ti：0.02-0.03％、Ta：0.05-0.1％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.002-0.0035％、B：0.001-0.003％、其余为Fe和不可避免的杂质；该结晶器内钢水是通过冶炼、精炼制得，具体经过步骤(1)冶炼：KR铁水预处理脱S，并控制铁水中S≤0.005％，之后进行顶底复吹转炉冶炼，铁水与废钢的质量比是7-8∶1，先加废钢，后加铁水；出钢温度为1550-1600℃；采用挡渣塞、挡渣棒双挡渣出钢；
步骤(2)精炼：控制底吹氩流量当炉渣完全白渣后停止通电；搅拌脱硫，控制底吹氩流量在600-700L/min，在此状态下搅拌10-15min，之后控制底吹氩流量在80-100L/min，在此状态下搅拌8-10min，再次通电调整熔池温度便于出钢，软吹停止吹氩，结束LF精炼；后进行RH精炼：在不吹氧的条件下抽真空进行自然脱碳，提升Ar流量700-750NL/min，进行钢水脱氢，保证深真空处理时间≥12min，加入0.01-0.03kg/t的铝锰复合脱氧剂脱除钢水中多余的氧，然后对钢水进行合金化，吊包前对钢水进行软吹，软吹氩气流量控制在70-75L/min，渣面不吹开，保证钢水软吹时间10-15min；软吹后静置5-10min；
连铸过程之后进行轧制：钢坯装进加热炉，加热温度1210-1230℃，加热时间90-110min，出加热炉后进行高压水除鳞，压力为20-30MPa，粗轧开轧温度为1030-1040℃，单道次压下率＞18％，末道次压下率≥28％，粗轧进行7-9个道次，进行再结晶，细化奥氏体晶粒；精轧开轧温度920-930℃，终轧温度为860-870℃，精轧累计压下率70-80％，精轧进行6-7个道次,卷曲温度控制为600-620℃；精轧之后经酸洗，后进行6道次冷轧，冷轧压下率为60-70％，得到厚度为2-10mm的冷轧板；
冷轧板热处理：将冷轧板升温到250-300℃，保温10-15min,然后以7-12℃/s继续升温到800-810℃，保温3-5min,然后以70-80℃/s快速冷却至300-350℃，再保温3-10分钟，最后以5-8℃/s速率冷却至室温，之后平整、包装，得到最终产品。
热处理后汽车钢板的微观组织晶粒尺寸均为20～25μm，碳化物平均粒径在30-50nm，还有富Cu相析出，组织中以体积百分比计为铁素体占70-72％、马氏体占22-25％，其余为奥氏体、贝氏体、珠光体；屈服强度为1100-1250MPa，抗拉强度为1300-1400MPa，伸长率为17-23％，铁素体晶粒尺寸为3-6微米，马氏体尺寸为0.5-2微米，细硫化物类夹杂物≤0.5级，细氧化铝类夹杂物≤0.5级，细硅酸盐类夹杂物≤0.5级，细球状氧化物类夹杂物≤0.5级。
所述高强度低夹杂汽车钢板的连铸过程电磁搅拌工艺，其特征在于：连铸过程电磁搅拌工艺是：采用结晶器电磁搅拌与凝固末端电磁搅拌相结合的方式，其中结晶器电磁搅拌的参数为：搅拌电流350A，5Hz，结晶器电磁搅拌设备安装在结晶器出口水平面以上0.8m，结晶器内电磁搅拌区钢水流速为0.6m/s；凝固末端电磁搅拌参数为：搅拌电流190A，频率10Hz，凝固末端电磁搅拌装置安装在距结晶器弯月面13m处。
所述高强度低夹杂汽车钢板的连铸过程电磁搅拌工艺，其特征在于：连铸过程之后进行轧制：钢坯装进加热炉，加热温度1220℃，加热时间100min，出加热炉后进行高压水除鳞，压力为25MPa，粗轧开轧温度为1040℃，单道次压下率＞18％，末道次压下率≥28％，粗轧进行8个道次，进行再结晶，细化奥氏体晶粒；精轧开轧温度920℃，终轧温度为860℃，精轧累计压下率70％，精轧进行6个道次,卷曲温度控制为610℃；精轧之后经酸洗，后进行6道次冷轧，冷轧压下率为70％，得到厚度为2-10mm的冷轧板。
所述高强度低夹杂汽车钢板的生产工艺，其特征在于：冷轧板热处理：将冷轧板升温到280℃，保温10min,然后以10℃/s继续升温到810℃，保温5min,然后以80℃/s快速冷却至350℃，再保温6分钟，最后以6℃/s速率冷却至室温，之后平整、包装，得到最终产品。
接着，说明本发明的化学成分的限定理由。此处，关于成分的％明确是质量％。
C是有效的强化元素，是形成强化相的主要元素，影响临界区处理后双相钢中马氏体体积分数和马氏体中的碳含量，并决定了双相钢的硬度和马氏体的结构。决定了钢板的强度、塑性和成形性能。C是钢铁材料中固溶强化效果最明显的元素.双相钢中碳含量一般应该小于0.2％，为保证钢具有好的伸长率和良好的焊接性。提高淬透性、提供一定的固溶强化效果，从而提高马氏体强度。C含量太低，不利于两相区回火后形成马氏体，造成强度降低；而C含量太高将导致钢焊接性能降低。本发明中碳含量控制在C：0.06-0.1％,优选是C：0.08-0.1％。
Si是铁素体固溶强化元素，Si能够促进两相区回火过程中C向奥氏体中富集，从而对铁素体产生“净化”作用；另外，Si在渗碳体中的溶解度很低，添加一定量的Si可以有效抑制渗碳体析出，从而提高回火过程中奥氏体钢有效C浓度，有助于在冷却过程中获得马氏体。本发明的Si含量明显比现有的同类钢Si含量要高，主要是考虑到Si是便宜的固溶强化元素，Si还可以抑制铁素体中碳化物的析出，使固溶C原子充分向奥氏体中富集，从而提高其稳定性。本发明中碳含量控制在Si：1.1-1.6％,优选是Si：1.5-1.6％。Mn是良好的脱氧剂和脱硫剂，也是钢中常用的固溶强化元素，双相钢中一般不低于1.20％。锰起到抑制铁素体的形成，以及通过提高奥氏体的稳定性而使低温转变相容易形成，从而增加钢的强度的作用。Mn既可与C结合形成多种碳化物起到沉淀强化的作用，也可溶于基体中增强固溶强化效果。Mn易与S结合形成高熔点化合物MnS，从而消除或削弱由于FeS引起的热脆现象，改善钢的热加工性能。Mn可以提高奥氏体稳定性，使C曲线右移，从而显著降低马氏体的临界冷却速率。因而控制Mn：0.50-2.80％，优选的是Mn：2.50-2.80％。
Cr可以显著延迟珠光体和贝氏体转变，使奥氏体充分转变为马氏体组织，从而获得较高的抗拉强度。由于Cr较Mo具有明显的成本优势，所以大量添加于冷轧双相钢中。Cr能够有效地提高钢的淬透性和回火抗力，以获得所需的高强度；同时Cr还可降低C的活度，可降低加热、轧制和热处理过程中的钢材表面脱碳倾向，有利用获得高的抗疲劳性能和良好的高温性能、获得特定数量的马氏体。但含量过高会恶化钢的韧性，因而控制Cr：0.2-1.1％，优选是Cr：1-1.1％。
Ni可提高钢的淬透性、耐蚀性和保证钢在低温下的韧性。Ni延迟高温下的Cr碳氮化物的析出，并维持过饱和地含有固溶C的马氏体组织的硬度，但过高Ni含量易导致反复加热冷却过程中产生奥氏体-马氏体转变，导致热膨胀系数激变，降低疲劳性能，因此Ni：0.3-0.4％。
Al是为了脱氧而加入钢中的元素。在脱氧完全后，Al降低了钢板中的O的含量，以改善钢板的时效性能。此外，添加适量的Al可以形成AlN钉扎晶界，还有利于细化晶粒，从而改善钢材的强韧性能。本发明Al：0.1-0.2％。
Cu通过析出富Cu相实现析出强化，提高钢的强度，此外，加入适量的Cu元素，还能够增加钢的耐大气腐蚀性能，能在钢板退火缓冷过程中能抑制珠光体的生成，并且促使马氏体生成。本发明中Cu：0.2-0.3％。Mo在钢中的作用主要为提高淬透性、提高回火抗力及防止回火脆性。此外，Mo元素与Cr元素的合理配合可使淬透性明显提高，Mo含量过低则上述作用有限，Mo含量过高，则上述作用饱和，且提高钢的成本。因此，控制Mo含量为0.3-0.4％。
W是是强碳化物形成元素，提高钢的高温强度和耐热性，综合考虑成本因素，因此，控制W：0.15-0.25％。在钢中添加微量的Nb元素目的是进行非再结晶区控轧，当Nb添加量低于0.03％时，不能发挥有效的控轧效果；当Nb添加量超过0.04％时，严重损害韧性，同时，Nb还是一种昂贵的金属元素，添加较多的Nb也会相应地增加生产制造成本。且弱过度地形成(Ti、Nb)CN而会引起板坯的脆性。因此Nb含量控制在0.03-0.04％之间，获得最佳的控轧效果的同时，又不损害韧性。
钢中加入微量的Ti目的是与钢中N结合，生成稳定性很高的TiN粒子，抑制晶粒长大，改善钢的韧性。钢中添加的Ti含量要与钢中的N含量匹配，匹配的原则是TiN不能在液态钢水中析出而必须在固相中析出；因此TiN的析出温度必须确保低于1400℃，当加入Ti含量过少，形成TiN粒子数量不足，不足以抑制晶粒长大和改善韧性；加入Ti含量过多时，TiN析出温度超过1400℃，在钢液在结晶器凝固阶段就会析出大尺寸TiN粒子，这种大尺寸TiN粒子不能抑制晶粒长大，反而成为裂纹萌生的起始点；因此Ti含量的最佳控制范围为0.02-0.03％。
Ta为提高钢板的耐热性的元素。为了得到该效果，应该含0.05％以上，但过量地含有形成碳氮化物等的这些元素时，导致碳氮化物等显著硬质化或软质化，成为淬火后、回火后的钢板的硬度偏离适宜范围的原因。因此Ta：0.05-0.1％。
P作为钢中有害夹杂对钢的机械性能，P含量需要控制在≤0.010％。
S作为钢中有害夹杂对钢的性能具有很大的损害作用，S含量需要控制在≤0.002％。
N的控制范围与Ti的控制范围相对应，N含量过低，生成TiN粒子数量少、尺寸大，不能起到改善钢的晶粒细化；但是N含量过高时，钢中自由[N]增加，损害韧性。因此N：0.002-0.0035％。
B强烈抑制先共析铁素体形成，在钢板的制造过程中，通过延迟奥氏体的转变而提高钢的可淬性的元素。但是，在硼含量过多的情况下，会使钢的可淬性过度增加而降低钢的延展性及弯曲加工性。因此B：0.001-0.003％。
与现有技术相比，本发明技术效果包括：
1、本发明通过精确控制产品成分、生产工艺，保证组织板坯在力学性能的均匀性，且列出了轧制道次压下率。在具有高强度、高成形性的同时具有良好的表面质量，提高了使用寿命。如果后续需要的话还可以进行热镀锌处理。
2、本发明中，通过对合金元素的精确控制，避免了盲目以增加合金数量来换取性能的提高，节约了工艺成本，提高了生产效率。
3、本发明通过合理的化学成分设计，并采取控轧控冷工艺和热处理工艺，热处理后汽车钢板的微观组织晶粒尺寸均为20～25μm，碳化物平均粒径在30-50nm，还有富Cu相析出，组织中以体积百分比计为铁素体占70-72％、马氏体占22-25％，其余为奥氏体、贝氏体、珠光体；屈服强度为1100-1250MPa，抗拉强度为1300-1400MPa，伸长率为17-23％，铁素体晶粒尺寸为3-6微米，马氏体尺寸为0.5-2微米，细硫化物类夹杂物≤0.5级，细氧化铝类夹杂物≤0.5级，细硅酸盐类夹杂物≤0.5级，细球状氧化物类夹杂物≤0.5级。
具体实施方式
下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
实施例1
一种高强度低夹杂汽车钢板的连铸过程电磁搅拌工艺，连铸过程全程吹氩保护，避免钢水氧化，控制连铸过程增氮；采用中包覆盖剂避免钢水裸露，二冷水按照低碳合金钢配水模式，选用低碳合金保护渣；中间包过热度15-25℃，出结晶器的铸坯厚度为80-150mm；连铸过程电磁搅拌工艺是：采用结晶器电磁搅拌与凝固末端电磁搅拌相结合的方式，其中结晶器电磁搅拌的参数为：搅拌电流330～380A，4-6Hz，结晶器电磁搅拌设备安装在结晶器出口水平面以上0.5-0.8m，结晶器内电磁搅拌区钢水流速为0.5-0.6m/s；凝固末端电磁搅拌参数为：搅拌电流180-190A，频率10-12Hz，凝固末端电磁搅拌装置安装在距结晶器弯月面12-14m处；
结晶器内钢水成分以重量百分比计为：C：0.08-0.1％、Si：1.5-1.6％、Mn：2.50-2.80％、Cr：1-1.1％、Ni：0.3-0.4％、Al：0.1-0.2％、Cu：0.2-0.3％、Mo：0.3-0.4％、W：0.15-0.25％、Nb：0.03-0.04％、Ti：0.02-0.03％、Ta：0.05-0.1％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.002-0.0035％、B：0.001-0.003％、其余为Fe和不可避免的杂质；该结晶器内钢水是通过冶炼、精炼制得，具体经过
步骤(1)冶炼：KR铁水预处理脱S，并控制铁水中S≤0.005％，之后进行顶底复吹转炉冶炼，铁水与废钢的质量比是7-8∶1，先加废钢，后加铁水；出钢温度为1550-1600℃；采用挡渣塞、挡渣棒双挡渣出钢；步骤(2)精炼：控制底吹氩流量当炉渣完全白渣后停止通电；搅拌脱硫，控制底吹氩流量在600-700L/min，在此状态下搅拌10-15min，之后控制底吹氩流量在80-100L/min，在此状态下搅拌8-10min，再次通电调整熔池温度便于出钢，软吹停止吹氩，结束LF精炼；后进行RH精炼：在不吹氧的条件下抽真空进行自然脱碳，提升Ar流量700-750NL/min，进行钢水脱氢，保证深真空处理时间≥12min，加入0.01-0.03kg/t的铝锰复合脱氧剂脱除钢水中多余的氧，然后对钢水进行合金化，吊包前对钢水进行软吹，软吹氩气流量控制在70-75L/min，渣面不吹开，保证钢水软吹时间10-15min；软吹后静置5-10min；
连铸过程之后进行轧制：钢坯装进加热炉，加热温度1210-1230℃，加热时间90-110min，出加热炉后进行高压水除鳞，压力为20-30MPa，粗轧开轧温度为1030-1040℃，单道次压下率＞18％，末道次压下率≥28％，粗轧进行7-9个道次，进行再结晶，细化奥氏体晶粒；精轧开轧温度920-930℃，终轧温度为860-870℃，精轧累计压下率70-80％，精轧进行6-7个道次,卷曲温度控制为600-620℃；精轧之后经酸洗，后进行6道次冷轧，冷轧压下率为60-70％，得到厚度为2-10mm的冷轧板；
冷轧板热处理：将冷轧板升温到250-300℃，保温10-15min,然后以7-12℃/s继续升温到800-810℃，保温3-5min,然后以70-80℃/s快速冷却至300-350℃，再保温3-10分钟，最后以5-8℃/s速率冷却至室温，之后平整、包装，得到最终产品。
热处理后汽车钢板的微观组织晶粒尺寸均为20～25μm，碳化物平均粒径在30-50nm，还有富Cu相析出，组织中以体积百分比计为铁素体占70-72％、马氏体占22-25％，其余为奥氏体、贝氏体、珠光体；屈服强度为1100-1250MPa，抗拉强度为1300-1400MPa，伸长率为17-23％，铁素体晶粒尺寸为3-6微米，马氏体尺寸为0.5-2微米，细硫化物类夹杂物≤0.5级，细氧化铝类夹杂物≤0.5级，细硅酸盐类夹杂物≤0.5级，细球状氧化物类夹杂物≤0.5级。
对比例1
结晶器内钢水成分以重量百分比计为：C：0.05％、Si：0.5％、Mn：1.50-1.60％、Cr：0.4-0.6％、Ni：0.1-0.2％、Al：0.01-0.08％、Cu：0.2-0.3％、Mo：0.3-0.4％、W：0.15-0.25％、Nb：0.03-0.04％、Ti：0.02-0.03％、Ta：0.05-0.1％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.002-0.0035％、B：0.001-0.003％、其余为Fe和不可避免的杂质，
其他工艺步骤与实施例1一致，仅仅是结晶器内钢水成分存在区别；最终产品屈服强度为810-870MPa，抗拉强度为880-980MPa，伸长率为12-16％。
对比例2
结晶器内钢水成分以重量百分比计为：C：0.08-0.1％、Si：1.5-1.6％、Mn：2.50-2.80％、Cr：1-1.1％、Ni：0.1-0.15％、Al：0.01-0.02％、Cu：0.02-0.03％、Mo：0.03-0.04％、W：0.05-0.12％、Nb：0.03-0.04％、Ti：0.02-0.03％、Ta：0.05-0.1％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.002-0.0035％、B：0.001-0.003％、其余为Fe和不可避免的杂质；
其他工艺步骤与实施例1一致，仅仅是结晶器内钢水成分存在区别；最终产品屈服强度为900-1000MPa，抗拉强度为1100-1180MPa，伸长率为15-18％。
对比例3
结晶器内钢水成分以重量百分比计为：C：0.08-0.1％、Si：1.5-1.6％、Mn：2.50-2.80％、Cr：1-1.1％、Ni：0.3-0.4％、Al：0.1-0.2％、Cu：0.2-0.3％、Mo：0.3-0.4％、W：0.15-0.25％、Nb：0.03-0.04％、Ta：0.01-0.03％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.002-0.0035％、其余为Fe和不可避免的杂质；工艺步骤与实施例1一致；最终产品屈服强度为950-1080MPa，抗拉强度为1100-1200MPa，伸长率为15-19％。
对比例4
连铸过程电磁搅拌工艺是：仅采用结晶器电磁搅拌，其中结晶器电磁搅拌的参数为：搅拌电流330～380A，4-6Hz，结晶器电磁搅拌设备安装在结晶器出口水平面以上0.5-0.8m，结晶器内电磁搅拌区钢水流速为0.5-0.6m/s；
结晶器内钢水成分、除连铸过程电磁搅拌工艺外的工艺与实施例1一致；最终产品屈服强度为1020-1080MPa，抗拉强度为1120-1300MPa，伸长率为15-17％，细硫化物类夹杂物≤0.5级，细氧化铝类夹杂物≤1.0级，细硅酸盐类夹杂物≤0.5级，细球状氧化物类夹杂物≤1.0级。
对比例5
连铸过程电磁搅拌工艺是：仅采用凝固末端电磁搅拌相结合的方式，其中凝固末端电磁搅拌参数为：搅拌电流180-190A，频率10-12Hz，凝固末端电磁搅拌装置安装在距结晶器弯月面12-14m处；
结晶器内钢水成分、除连铸过程电磁搅拌工艺外的工艺与实施例1一致；最终产品屈服强度为1000-1030MPa，抗拉强度为1100-1200MPa，伸长率为15-16％，细硫化物类夹杂物≤0.5级，细氧化铝类夹杂物≤1.0级，细硅酸盐类夹杂物≤1.5级，细球状氧化物类夹杂物≤1.0级。
对比例6
连铸过程电磁搅拌工艺是：采用结晶器电磁搅拌与凝固末端电磁搅拌相结合的方式，其中结晶器电磁搅拌的参数为：搅拌电流320A，3Hz，结晶器电磁搅拌设备安装在结晶器出口水平面以上0.5-0.8m，结晶器内电磁搅拌区钢水流速为0.3m/s；凝固末端电磁搅拌参数为：搅拌电流170A，频率8Hz，凝固末端电磁搅拌装置安装在距结晶器弯月面12-14m处；
结晶器内钢水成分、除连铸过程电磁搅拌工艺外的工艺与实施例1一致；最终产品屈服强度为1000-1080MPa，抗拉强度为1150-1280MPa，伸长率为15-18％，细硫化物类夹杂物≤0.5级，细氧化铝类夹杂物≤0.5级，细硅酸盐类夹杂物≤1.0级，细球状氧化物类夹杂物≤1.0级。
本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能,够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，基于篇幅限制无法做到各个元素、各个工艺参数的单一变量试验，而应在权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为所附权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种高强度低夹杂汽车钢板，其成分重量百分比为：C：0.06-0.1％、Si：1.1-1.6％、Mn：0.50-2.80％、Cr：0.2-1.1％、Ni：0.3-0.4％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.002-0.0035％、B：0.001-0.003％，还含有Nb、Ti中的至少一种，其中Nb：0.03-0.04％、Ti：0.02-0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.一种高强度低夹杂汽车钢板的连铸过程电磁搅拌工艺，连铸过程全程吹氩保护，避免钢水氧化，控制连铸过程增氮；采用中包覆盖剂避免钢水裸露，二冷水按照低碳合金钢配水模式，选用低碳合金保护渣；中间包过热度15-25℃，出结晶器的铸坯厚度为80-150mm；
连铸过程电磁搅拌工艺是：采用结晶器电磁搅拌与凝固末端电磁搅拌相结合的方式，其中结晶器电磁搅拌的参数为：搅拌电流330～380A，4-6Hz，结晶器电磁搅拌设备安装在结晶器出口水平面以上0.5-0.8m，结晶器内电磁搅拌区钢水流速为0.5-0.6m/s；凝固末端电磁搅拌参数为：搅拌电流180-190A，频率10-12Hz，凝固末端电磁搅拌装置安装在距结晶器弯月面12-14m处；
结晶器内钢水成分以重量百分比计为：C：0.08-0.1％、Si：1.5-1.6％、Mn：2.50-2.80％、Cr：1-1.1％、Ni：0.3-0.4％、Al：0.1-0.2％、Cu：0.2-0.3％、Mo：0.3-0.4％、W：0.15-0.25％、Nb：0.03-0.04％、Ti：0.02-0.03％、Ta：0.05-0.1％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、N：0.002-0.0035％、B：0.001-0.003％、其余为Fe和不可避免的杂质；该结晶器内钢水是通过冶炼、精炼制得，具体经过步骤(1)冶炼：KR铁水预处理脱S，并控制铁水中S≤0.005％，之后进行顶底复吹转炉冶炼，铁水与废钢的质量比是7-8∶1，先加废钢，后加铁水；出钢温度为1550-1600℃；采用挡渣塞、挡渣棒双挡渣出钢；
步骤(2)精炼：控制底吹氩流量当炉渣完全白渣后停止通电；搅拌脱硫，控制底吹氩流量在600-700L/min，在此状态下搅拌10-15min，之后控制底吹氩流量在80-100L/min，在此状态下搅拌8-10min，再次通电调整熔池温度便于出钢，软吹停止吹氩，结束LF精炼；后进行RH精炼：在不吹氧的条件下抽真空进行自然脱碳，提升Ar流量700-750NL/min，进行钢水脱氢，保证深真空处理时间≥12min，加入0.01-0.03kg/t的铝锰复合脱氧剂脱除钢水中多余的氧，然后对钢水进行合金化，吊包前对钢水进行软吹，软吹氩气流量控制在70-75L/min，渣面不吹开，保证钢水软吹时间10-15min；软吹后静置5-10min；
连铸过程之后进行轧制：钢坯装进加热炉，加热温度1210-1230℃，加热时间90-110min，出加热炉后进行高压水除鳞，压力为20-30MPa，粗轧开轧温度为1030-1040℃，单道次压下率＞18％，末道次压下率≥28％，粗轧进行7-9个道次，进行再结晶，细化奥氏体晶粒；精轧开轧温度920-930℃，终轧温度为860-870℃，精轧累计压下率70-80％，精轧进行6-7个道次,卷曲温度控制为600-620℃；精轧之后经酸洗，后进行6道次冷轧，冷轧压下率为60-70％，得到厚度为2-10mm的冷轧板；
冷轧板热处理：将冷轧板升温到250-300℃，保温10-15min,然后以7-12℃/s继续升温到800-810℃，保温3-5min,然后以70-80℃/s快速冷却至300-350℃，再保温3-10分钟，最后以5-8℃/s速率冷却至室温，之后平整、包装，得到最终产品；
热处理后汽车钢板的微观组织晶粒尺寸均为20～25μm，碳化物平均粒径在30-50nm，还有富Cu相析出，组织中以体积百分比计为铁素体占70-72％、马氏体占22-25％，其余为奥氏体、贝氏体、珠光体；屈服强度为1100-1250MPa，抗拉强度为1300-1400MPa，伸长率为17-23％，铁素体晶粒尺寸为3-6微米，马氏体尺寸为0.5-2微米，细硫化物类夹杂物≤0.5级，细氧化铝类夹杂物≤0.5级，细硅酸盐类夹杂物≤0.5级，细球状氧化物类夹杂物≤0.5级。
3.如权利要求2所述高强度低夹杂汽车钢板的连铸过程电磁搅拌工艺，其特征在于：连铸过程电磁搅拌工艺是：采用结晶器电磁搅拌与凝固末端电磁搅拌相结合的方式，其中结晶器电磁搅拌的参数为：搅拌电流350A，5Hz，结晶器电磁搅拌设备安装在结晶器出口水平面以上0.8m，结晶器内电磁搅拌区钢水流速为0.6m/s；凝固末端电磁搅拌参数为：搅拌电流190A，频率10Hz，凝固末端电磁搅拌装置安装在距结晶器弯月面13m处。
4.如权利要求2或3所述高强度低夹杂汽车钢板的连铸过程电磁搅拌工艺，其特征在于：连铸过程之后进行轧制：钢坯装进加热炉，加热温度1220℃，加热时间100min，出加热炉后进行高压水除鳞，压力为25MPa，粗轧开轧温度为1040℃，单道次压下率＞18％，末道次压下率≥28％，粗轧进行8个道次，进行再结晶，细化奥氏体晶粒；精轧开轧温度920℃，终轧温度为860℃，精轧累计压下率70％，精轧进行6个道次,卷曲温度控制为610℃；精轧之后经酸洗，后进行6道次冷轧，冷轧压下率为70％，得到厚度为2-10mm的冷轧板。
5.如权利要求2-4任一项所述高强度低夹杂汽车钢板的生产工艺，其特征在于：冷轧板热处理：将冷轧板升温到280℃，保温10min,然后以10℃/s继续升温到810℃，保温5min,然后以80℃/s快速冷却至350℃，再保温6分钟，最后以6℃/s速率冷却至室温，之后平整、包装，得到最终产品。
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