CN110747392B - 一种基于连铸连轧产线的罐体用钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于连铸连轧产线的罐体用钢，其化学成分质量百分比分别为：C：0.02~0.06，Si＜0.10，Mn：1.00～1.50，P＜0.018，S＜0.010，Nb：0.010~0.050，Ti：0.050~0.140，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的杂质。生产方法包括薄板坯连铸、控制轧制、层流冷却和平整工序；薄板坯连铸工序采用低钢水过热度浇铸方式，中包钢水过热度20‑30℃。本发明生产的罐体用钢具有高强度和良好板型，钢卷通带抗拉强度大于630MPa，带钢弓背10mm以内，满足用户制罐过程对钢卷的特殊要求。

Description

一种基于连铸连轧产线的罐体用钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种罐体用钢及其生产方法，尤其涉及一种基于连铸连轧产线的罐体用钢及其生产方法。
背景技术
罐体用钢属于高强度焊接用钢，广泛应用于运输车辆、工程机械车辆，如水泥运输车、油罐车、水泥搅拌罐车等。目前罐体用钢主要使用诸如2250mm轧机等常规热连轧产线生产的高强厢体钢600XT、高强大梁钢700L和高强搅拌罐用钢620JJ，采用常规热连轧产线生产的焊接用钢存在钢卷性能波动大、板型较差等诸多不足，易造成制罐过程出现圈圆不齐、焊缝差异较大等问题，最终影响用户使用或造成产品质量缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于连铸连轧产线的罐体用钢及其生产方法，通过优化成分设计，改进连铸连轧生产工艺等措施，生产出具有高强度、高表面质量和良好板型的罐体用钢，解决背景技术缺陷。
解决上述技术问题的技术方案为：
一种基于连铸连轧产线的罐体用钢，其化学成分质量百分比分别为：C：0.02~0.06，Si＜0.10，Mn：1.00～1.50，P＜0.018，S＜0.010，Nb：0.010~0.050，Ti：0.050~0.140，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的杂质。
上述的一种基于连铸连轧产线的罐体用钢，其化学成分质量百分比优选为：C：0.04~0.06，Si＜0.10， Mn：1.00～1.50，P＜0.018，S＜0.010，Nb：0.010~0.050， Ti：0.070~0.090，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的杂质。
一种基于连铸连轧产线罐体用钢的生产方法，包括薄板坯连铸、控制轧制、层流冷却和平整工序；所述连铸坯的化学成分质量百分比分别为：C：0.02~0.06，优选0.04~0.06；Si＜0.10，Mn：1.00～1.50；P＜0.018，S＜0.010；Nb：0.010~0.050；Ti：0.050~0.140，优选0.070~0.090； Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的杂质。
上述的一种基于连铸连轧产线罐体用钢的生产方法，所述薄板坯连铸工序采用低钢水过热度浇铸方式，中包钢水过热度20-30℃。
所述控制轧制工序采用控制轧制方式，终轧温度控制在890～910℃范围内；
所述层流冷却工序采用常规冷却模式，卷取温度控制在610～670℃范围内；
所述平整工序采用250~260t轧制力，延伸率0.2~0.4%。
该方法的创新之处是采用薄板坯连铸连轧产线进行钛强化高强钢生产，通过采用低钢水过热度生产工艺，结合较高的终轧温度、卷取温度，以及250~260t轧制力平整工艺，获得一种高表面质量、良好板型罐体用钢。本发明采用20~30℃中包钢水过热度，有效减少液析氮化钛夹杂的析出和长大，可得到较低夹杂物评级金相组织；本发明采用890～910℃较高的终轧温度，结合610~670℃卷取温度，可利用钛元素强化得到高强度钢带；本发明采用250~260t轧制力进行带钢平整，可得到良好板型带钢。
本发明采用较高钛合金含量进行强度提升，有效的解决了CSP产线生产高强钢过程中，由于铸坯加热温度低、在炉时间短，导致的合金元素随含量上升强化效果递减的问题，可利用钛元素强化使带钢强度提升至600MPa以上。本发明采用20~30℃较低中包钢水过热度，结合薄板坯连铸高强度冷却，可有效减少钢水在液析氮化钛温度区间停留时间，抑制液析氮化钛夹杂析出和长大，得到较低夹杂物评级金相组织，避免了大颗粒液析氮化钛对产品韧性的恶化作用；本发明采用890~910℃终轧温度和610～670℃的卷取温度，保证了钢中钛元素在铁素体晶内的固溶和弥散析出，提高了带钢强度；本发明采用的250~260t轧制力平整工艺，有效改善了带钢板型质量，降低了带钢弓背程度。
本发明的有益效果为：
本发明通过合理的成分设计，采用低中包钢水过热度、较高终轧温度、合适的卷取温度和250~260t轧制力平整工艺，得到一种高强度、良好板型罐体用钢，钢卷通带抗拉强度大于630MPa，带钢弓背10mm以内，满足用户制罐过程对钢卷的特殊要求。
附图说明
图1是本发明实施例1终轧温度890℃，卷取温度610℃时的1000×显微组织图；
图2是本发明实施例2终轧温度890℃，卷取温度620℃时的1000×显微组织图；
图3是本发明实施例3终轧温度890℃，卷取温度640℃时的1000×显微组织图；
图4是本发明实施例4终轧温度900℃，卷取温度660℃时的1000×显微组织图；
图5是本发明实施例5终轧温度900℃，卷取温度670℃时的1000×显微组织图；
图6是本发明实施例6终轧温度900℃，卷取温度650℃时的1000×显微组织图；
图7是本发明实施例7终轧温度910℃，卷取温度630℃时的1000×显微组织图；
图8是本发明实施例8终轧温度910℃，卷取温度620℃时的1000×显微组织图；
图9是本发明实施例9终轧温度910℃，卷取温度640℃时的1000×显微组织图。
具体实施方式
本发明一种基于连铸连轧产线的罐体用钢，钢中各元素的质量百分含量分别为：C：0.02~0.06，优选0.04~0.06；Si＜0.10，Mn：1.00～1.50；P＜0.018，S＜0.010；Nb：0.010~0.050；Ti：0.050~0.140，优选0.070~0.090； Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的杂质。
本发明还提供一种基于连铸连轧产线的罐体用钢的生产方法，采用薄板坯连铸、铸坯加热、控制轧制、层流冷却、平整工艺步骤，其中：
连铸工序采用薄板坯连铸机，钢水过热温度控制在20~30℃范围内；
轧制工序采用控制轧制方式，终轧温度控制在890～910℃范围内；
层流冷却工序采用常规冷却模式，卷取温度控制在610～670℃范围内；
平整工序轧制力控制在250～260t，延伸率控制在0.2~0.4%范围内。
以下通过具体实施例1～9对本发明做进一步说明：
实施例1～9选用薄板坯连铸连轧产线，生产厚度规格为3.75mm的高强度、高表面质量、良好板型的罐体用成品钢。
实施例1：根据本发明方法试验厚度规格为3.75mm的罐体用成品钢，铸坯化学成分为C：0.06%，Si：0.05%，Mn：1.50%，P：0.011%，S：0.006%，Nb：0.010%，Ti：0.050%， Als：0.026%；连铸工序中间包钢水平均过热度24℃，拉速3.85m/min，扇形段出口铸坯厚度70mm；铸坯在加热炉加热45min，出炉温度1156℃，均热炉出炉温度1034℃，终轧温度890℃，卷取温度610℃。空冷至室温后进行平整，平整过程轧制力258t，延伸率0.3%。
图1显示，实施例1生产的厚度规格为3.75mm的罐体用成品钢，组织为准多边形铁素体+少量析出，晶粒组织均匀，夹杂物评级为D0.5；其力学性能检测及板型检测结果：屈服强度640MPa，抗拉强度691MPa，延伸率23.0%，带钢弓背程度4mm，完全满足用户制罐过程对钢卷的特殊要求。
实施例2：试验厚度规格为3.75mm的罐体用成品钢，铸坯化学成分为C：0.06%，Si：0.05%，Mn：1.50%，P：0.011%，S：0.006%，Nb：0.010%，Ti：0.070%， Als：0.026%。连铸工序中间包钢水平均过热度22℃，拉速3.85m/min，扇形段出口铸坯厚度70mm；铸坯在加热炉加热46min，出炉温度1153℃，均热炉出炉温度1030℃，终轧温度890℃，卷取温度620℃。空冷至室温后进行平整，平整过程轧制力260t，延伸率0.3%。
图2显示，实施例2生产的厚度规格为3.75mm的罐体用成品钢，组织为准多边形铁素体+少量析出，晶粒组织均匀，夹杂物评级为D0.5；其力学性能检测及板型检测结果：屈服强度653MPa，抗拉强度712MPa，延伸率25.0%，带钢弓背程度6mm，完全满足用户制罐过程对钢卷的特殊要求。
实施例3：试验厚度规格为3.75mm的高罐体用成品钢，铸坯化学成分为C：0.02%，Si：0.05%，Mn：1.00%，P：0.011%，S：0.006%，Nb：0.050%，Ti：0.078%， Als：0.026%。连铸工序中间包钢水平均过热度20℃，拉速3.85m/min，扇形段出口铸坯厚度70mm。铸坯在加热炉加热46min，出炉温度1153℃，均热炉出炉温度1030℃，终轧温度890℃，卷取温度640℃。空冷至室温后进行平整，平整过程轧制力257t，延伸率0.3%。
图3显示，实施例3生产的厚度规格为3.75mm的罐体用成品钢，组织为准多边形铁素体+少量析出，晶粒组织均匀，夹杂物评级为D0.5；其力学性能检测及板型检测结果：屈服强度651MPa，抗拉强度708MPa，延伸率25.0%，带钢弓背程度6mm，满足用户制罐过程对钢卷的特殊要求。
实施例4：试验厚度规格为3.75mm的高强度、高表面质量、良好板型罐体用成品钢，铸坯化学成分为C：0.02%，Si：0.05%，Mn：1.20%，P：0.011%，S：0.006%，Nb：0.050%，Ti：0.088%， Als：0.026%；连铸工序中间包钢水平均过热度24℃，拉速3.85m/min，扇形段出口铸坯厚度70mm；铸坯在加热炉加热47min，出炉温度1164℃，均热炉出炉温度1042℃，终轧温度900℃，卷取温度660℃；空冷至室温后进行平整，平整过程轧制力254t，延伸率0.3%。
图4显示，实施例4生产的厚度规格为3.75mm的罐体用成品钢，组织为准多边形铁素体+少量析出，晶粒组织均匀，夹杂物评级为D0.5；其力学性能检测及板型检测结果：屈服强度656MPa，抗拉强度703MPa，延伸率23.0%，带钢弓背程度6mm，满足用户制罐过程对钢卷的特殊要求。
实施例5：试验厚度规格为3.75mm的罐体用成品钢，铸坯化学成分为C：0.04%，Si：0.05%，Mn：1.20%，P：0.011%，S：0.006%，Nb：0.030%，Ti：0.090%， Als：0.026%；连铸工序中间包钢水平均过热度27℃，拉速3.85m/min，扇形段出口铸坯厚度70mm；铸坯在加热炉加热47min，出炉温度1164℃，均热炉出炉温度1042℃，终轧温度900℃，卷取温度670℃；空冷至室温后进行平整，平整过程轧制力254t，延伸率0.3%。
图5显示，本实施例生产的厚度规格为3.75mm的高强度、高表面质量、良好板型罐体用成品钢，组织为准多边形铁素体+少量析出，晶粒组织均匀，夹杂物评级为D0.5；其力学性能检测及板型检测结果：屈服强度646MPa，抗拉强度594MPa，延伸率23.0%，带钢弓背程度6mm，满足用户制罐过程对钢卷的特殊要求。
实施例6：试验厚度规格为3.75mm的高强度、高表面质量、良好板型罐体用成品钢，铸坯化学成分为C：0.04%，Si：0.03%，Mn：1.30%，P：0.010%，S：0.004%，Nb：0.020%，Ti：0.110%， Als：0.029%；连铸工序中间包钢水平均过热度28℃，拉速3.90m/min，扇形段出口铸坯厚度70mm；铸坯在加热炉加热45min，出炉温度1169℃，均热炉出炉温度1042℃，终轧温度900℃，卷取温度650℃；空冷至室温后进行平整，平整过程轧制力259t，延伸率0.3%。
图6显示，本实施例生产的厚度规格为3.75mm的高强度、高表面质量、良好板型罐体用成品钢，组织为准多边形铁素体+少量析出，晶粒组织均匀，夹杂物评级为D0.5；其力学性能检测及板型检测结果：屈服强度654MPa，抗拉强度721MPa，延伸率24.0%，带钢弓背程度4mm，满足用户制罐过程对钢卷的特殊要求。
实施例7：试验厚度规格为3.75mm的高强度、高表面质量、良好板型罐体用成品钢，铸坯化学成分为C：0.05%，Si：0.03%，Mn：1.10%，P：0.010%，S：0.004%，Nb：0.025%，Ti：0.140%， Als：0.029%；连铸工序中间包钢水平均过热度30℃，拉速3.90m/min，扇形段出口铸坯厚度70mm；铸坯在加热炉加热45min，出炉温度1176℃，均热炉出炉温度1026℃，终轧温度910℃，卷取温度630℃；空冷至室温后进行平整，平整过程轧制力258t，延伸率0.3%。
图7显示，本实施例生产的厚度规格为3.75mm的高强度、高表面质量、良好板型罐体用成品钢，组织为准多边形铁素体+少量析出，晶粒组织均匀，夹杂物评级为D0.5；其力学性能检测及板型检测结果：屈服强度646MPa，抗拉强度705MPa，延伸率20.0%，带钢弓背程度5mm，完全满足用户制罐过程对钢卷的特殊要求。
实施例8：试验厚度规格为3.75mm的高强度、高表面质量、良好板型罐体用成品钢，铸坯化学成分为C：0.05%，Si：0.03%，Mn：1.10%，P：0.010%，S：0.004%，Nb：0.025%，Ti：0.140%， Als：0.029%；连铸工序中间包钢水平均过热度26℃，拉速3.90m/min，扇形段出口铸坯厚度70mm；铸坯在加热炉加热45min，出炉温度1176℃，均热炉出炉温度1026℃，终轧温度910℃，卷取温度620℃；空冷至室温后进行平整，平整过程轧制力258t，延伸率0.3%。
图8显示，本实施例生产的厚度规格为3.75mm的高强度、高表面质量、良好板型罐体用成品钢，组织为准多边形铁素体+少量析出，晶粒组织均匀，夹杂物评级为D0.5；其力学性能检测及板型检测结果：屈服强度658MPa，抗拉强度709MPa，延伸率20.0%，带钢弓背程度5mm，完全满足用户制罐过程对钢卷的特殊要求。
实施例9：试验厚度规格为3.75mm的高强度、高表面质量、良好板型罐体用成品钢，铸坯化学成分为C：0.04%，Si：0.03%，Mn：1.00%，P：0.010%，S：0.004%，Nb：0.025%，Ti：0.088%， Als：0.029%；连铸工序中间包钢水平均过热度25℃，拉速3.90m/min，扇形段出口铸坯厚度70mm；铸坯在加热炉加热45min，出炉温度1158℃，均热炉出炉温度1032℃，终轧温度910℃，卷取温度640℃；空冷至室温后进行平整，平整过程轧制力252t，延伸率0.3%。
图9显示，本实施例生产的厚度规格为3.75mm的高强度、高表面质量、良好板型罐体用成品钢，组织为准多边形铁素体+少量析出，晶粒组织均匀，夹杂物评级为D0.5；其力学性能检测及板型检测结果：屈服强度662MPa，抗拉强度711MPa，延伸率23.0%，带钢弓背程度7mm，完全满足用户制罐过程对钢卷的特殊要求。

Claims (4)

1. 一种基于连铸连轧产线的罐体用钢，其特征在于：其化学成分质量百分比分别为：C：0.02~0.06，Si＜0.10，Mn：1.00～1.50，P＜0.018，S＜0.010，Nb：0.010~0.050，Ti：0.050~0.140， Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的杂质；
上述罐体用钢的生产方法包括薄板坯连铸、控制轧制、层流冷却和平整工序；所述薄板坯连铸工序采用低钢水过热度浇铸方式，中包钢水过热度20-30℃；所述控制轧制工序采用控制轧制方式，终轧温度控制在890～910℃范围内；所述层流冷却工序采用常规冷却模式，卷取温度控制在610～670℃范围内；所述平整工序采用250~260t轧制力，延伸率0.2~0.4%。
2.如权利要求1所述的一种基于连铸连轧产线的罐体用钢，其特征在于：其化学成分质量百分比为：C：0.04~0.06，Si＜0.10， Mn：1.00～1.50，P＜0.018，S＜0.010，Nb：0.010~0.050， Ti：0.070~0.090，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的杂质。
3.一种基于连铸连轧产线罐体用钢的生产方法，其特征在于：包括薄板坯连铸、控制轧制、层流冷却和平整工序；所述连铸坯的化学成分质量百分比分别为：C：0.02~0.06；Si＜0.10，Mn：1.00～1.50；P＜0.018，S＜0.010；Nb：0.010~0.050；Ti：0.050~0.140； Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的杂质；
所述薄板坯连铸工序采用低钢水过热度浇铸方式，中包钢水过热度20-30℃；
所述控制轧制工序采用控制轧制方式，终轧温度控制在890～910℃范围内；
所述层流冷却工序采用常规冷却模式，卷取温度控制在610～670℃范围内；所述平整工序采用250~260t轧制力，延伸率0.2~0.4%。
4.根据权利要求3所述的一种基于连铸连轧产线罐体用钢的生产方法，其特征在于，所述连铸坯的化学成分质量百分比分别为：C：0.04~0.06；Si＜0.10，Mn：1.00～1.50；P＜0.018，S＜0.010；Nb：0.010~0.050；Ti：0.070~0.090； Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的杂质。
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