CN110878405A - 一种700Mpa级高强耐候钢带及其CSP工艺生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种700Mpa级高强耐候钢带及其CSP工艺生产方法,一种700Mpa级高强耐候钢带由C、Si、Mn、P、S、Als、Cu、Cr、Ni、Ti、Mo及Fe和不可避免的夹杂元素按重量百分比组成。生产方法包括如下步骤:铁水预处理、转炉和精炼炉冶炼、连铸连轧。本发明生产方法工艺简单,生产成本低,充分利用CSP现有技术装备,通过在普碳钢中加入微量元素,使钢材表面形成氧化物膜保护基体,减缓腐蚀速度,提高钢铁腐蚀能力。本发明控制连铸拉速及板坯厚度,可使中包及结晶器内钢水中的夹杂物有充分时间上浮避免漏钢风险,并保证前机架的压下率达到细化晶粒的目的。
Description
技术领域
本发明属于耐候高强钢的制造技术领域,具体涉及一种700Mpa级高强耐候钢带及其CSP工艺生产方法。
背景技术
当前世界各国的建筑结构正由土木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构向钢结构快速发展,高层建筑物越来越多,但是在钢结构建筑中,存在的主要问题是:钢的耐大气腐蚀能力较弱,在自然气候下,钢材受蚀5年减薄可达0.1-1mm以上,时间长或在特殊及人为的恶劣环境下,减薄更为严重,虽然采用涂装可以减缓腐蚀,但是费用较高,且不易维护。针对这一问题,需要钢结构建筑用钢在具有耐侯性能的同时兼有高强度性能,因此耐候高强钢应运而生。
同时,随着近年来轻量化进程的加快,我国重卡及工程车辆加工制造也飞速发展,产能持续扩大。因此,耐候高强钢也在此领域有了一席之地,开始用于重卡及工程车辆箱体、混凝土搅拌车罐体加工、集装箱板以及保温炉墙等加工行业,市场前景广泛。
CSP产线与常规热连轧相比,有着流程短、能耗低、投资少,生产效率高效、生产相同钢级所用合金成本低、晶粒度细小、薄规格板形优良等优点。工艺窗口窄是CSP产线的缺点,如:生产中高碳钢及包晶钢难度大;由于薄板坯连铸工艺拉速快,夹杂物控制难度大;由于设备装备能力限制, 800Mpa钢级生产是极限;部分CSP产线由于没有粗轧机组且层流冷却段短,轧制高强钢存在轧制负荷大,控轧控冷工艺不能有效发挥等问题。
近年来,国内外已有生产高强耐候钢带制造方法,但研究的焦点主要集中在700Mpa级以下、或采用全热连轧工艺生产窄带、或采用双辊连铸机生产铸带。例如申请号为CN200710113232.8的发明专利,公开了一种采用:C:0.07-0.12wt%、Si:0.25-0.50wt%、Mn:0.3-0.5wt%、P:0.07-0.15wt%、S小于0.035wt%、Cu:0.25-0.40wt%、Cr:0.30-1.2wt%、Ni:0.10-0.50wt%,采用全热连轧工艺生产的窄带,产品因规格范围限制,应用领域不够宽泛、且强度低于700Mpa的耐候钢带。另一发明专利,公开了一种采用:C:0.03-0.1wt%、Si≤0.40wt%、Mn:0.75-2.0wt%、P:0.07-0.22wt %、S≤0.01wt%、N≤0.012wt%、Cu:0.25-0.80wt%、Nb:0.01-0.10wt%、V:0.01-0.1wt%、Ti:0.01-0.10wt%、Mo:0.1-0.50wt%,采用双辊连铸机铸造出厚度为1-5mm的700Mpa级高强度耐候铸带。
上述专利生产的高强耐候钢带,普遍存在:合金加入量大,合金成本高;工艺装备条件要求苛刻,设备投入费用高,不能大范围应用推广、且产品耐热性能差,按其成分设计不能在CSP薄板坯连铸工艺稳定生产、事故率高或质量指标差)等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种700Mpa级高强耐候钢带及其CSP工艺生产方法,以解决上述问题。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种700Mpa级高强耐候钢带,所述钢带由以下重量百分比的化学成分组成:
C:0.040-0.065;
Si:0.25-0.45;
Mn:0.42-0.60;
P:0.07-0.12;
S:≤0.015;
Als:0.015-0.040;
Cu:0.25-0.40;
Cr:0.30-0.60;
Ni:0.10-0.20;
Ti:0.030-0.050;
Mo:0.25-0.45;
余量为Fe和不可避免的夹杂元素。
优选的,所述钢带由以下重量百分比的化学成分组成:
C:0.0525;
Si:0.35;
Mn:0.51;
P:0.095;
S:≤0.008;
Als:0.030;
Cu:0.30;
Cr:0.45;
Ni:0.15;
Ti:0.040;
Mo:0.35;
余量为Fe和不可避免的夹杂元素。
一种700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,包括如下步骤:
步骤一、铁水预处理;
步骤二、转炉和精炼炉冶炼:
转炉冶炼时间控制在34-38min,转炉出钢温度控制在1630-1680℃,入精炼炉时的温度大于1570℃,全过程吹氩,精炼炉冶炼时间在45-60min,出炉温度控制在1585-1615℃;
步骤三、连铸连轧:
A、连铸:
选用耐候钢带低碱度保护渣,结晶器冷却水量,宽面按控制在5600-6500L/min,窄面按170-200L/min控制,二冷水冷却曲线按2#曲线设定控制,连铸板坯的厚度控制在52mm,得到的成品厚度≤3.0mm,或70mm,得到的成品厚度>3.0mm)同时配合低拉速控制;采用CSP工艺生产的表面裂纹率及粘接漏钢事故得到大幅降低;
B、加热:
步骤A得到的连铸板坯进入加热炉,在加热炉内的停留时间为15-20min后出炉;
C、除磷:
步骤B得到的连铸坯进行高压水除鳞,其中入口压力≥15Mpa(150bar),出口压力≥20Mpa(200bar);
D、热连轧:
步骤C得到的除鳞后的连铸坯进入6机架连轧机组进行轧制,其中F2/F3轧机辊缝润滑开启,出炉温度控制在1190-1210℃,终轧温度控制在880-910℃,得到带钢;
E、层流冷却:
步骤D得到的带钢进入层流冷却段冷却,层流冷却模式选用“3”模式,即前段分散冷却;
F、卷取:
卷取温度控制在600-630℃。
为了进一步实现本发明,步骤三中A所述连铸时钢水通过钢包底部的滑动水口进入中间包,中间包的钢水温度为1545-1575℃,连铸拉速控制在3.5-4.0m/s。
为了进一步实现本发明,步骤三中B所述连铸板坯经过二冷段冷却进入加热炉,连铸坯入炉温度为920-980℃,加热温度为1190-1210℃。
为了进一步实现本发明,步骤三中D所述轧制的开轧温度为1060-1090℃,其中F1/F2机架后二次除鳞水关闭,F1-F3机架间冷却水控制在0-140m3/h;各道次的道次压下率及轧制温度分别为:各道次的道次压下率及轧制温度分别为:F1:50-62%,1030-1050℃;F2:47-55%,1000-1020℃;F3:39-46%,965-980℃;F4:30-34%,925-960℃;F5:22-16%,905-930℃;F6:15-17%,890-923℃;6机架轧制速率分别为:F1:0.44-0.76m/s;F2:0.93-1.7m/s;F3:1.69-3.15m/s;F4:2.42-4.74m/s;F5:3.13-6.29m/s;F6:3.72-7.52m/s。
为了进一步实现本发明,所述二次除鳞在当连铸坯的厚度≤3.5mm时不投用。
为了进一步实现本发明,步骤三中E所述带钢出F6末机架后,经多功能仪检测后,进入8段层流冷却段冷却,层流冷却模式选用“3”模式,即前段分散冷却;层流冷却水系统水流量大于4500m3/h,系统压力大于0.7bar,粗调段每根集管水量控制在90-110m3/h,精粗调段每根集管水量控制在45-55m3/h;层流冷却前段分散冷却,第1组集管全部开启,微调段第8组集管后段全部打开,结合目标卷取温度及轧制规格,开启顺序为:第2组、第3组、第4组、第4组由后向前,依次间隔打开,第6、7组集管不开启,要求空冷。
为了进一步实现本发明,步骤三中F所述卷取采用二级PSC模型设定的卷取张力。
本发明相较于现有技术的有益效果为:
本发明的生产方法工艺简单,生产成本低,充分利用CSP现有技术装备,通过在普碳钢中加入P、Cu、Cr、Ni、Ti等微量元素,使钢材表面形成致密和附着性很强的非晶态尖晶石型氧化物膜,阻碍锈蚀往里扩散和发展,保护锈层下面的基体,以减缓其腐蚀速度,提高钢铁材料耐大气腐蚀能力。其具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性,同时具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能等特点,可减薄使用、裸露使用或简化涂装。主要用于长期暴露在大气中的铁道车辆、重卡及工程车辆箱体、混凝土搅拌车罐体加工、集装箱板等领域。
通过微合金技术及控轧控冷技术的合理应用,生产出的700Mpa级高强耐候钢带及其CSP工艺生产方法,应用于铁道车辆、重卡及工程车辆箱体、混凝土搅拌车罐体加工、集装箱板等领域,耐腐蚀性能、加工开裂率低,成型性能、焊割、抗疲劳性能、热强性等各项指标高于某钢厂同钢级产品各项指标。
本发明中钢带的化学成分的组成和比例设计原理如下:
C:提高钢带强度的重要元素,碳含量太低不能有效发挥其强化作用,需要增加合金元素,造成合金成本增加,碳含量过高,对于薄板坯连铸连轧工艺,将进入包晶区,增加连铸漏钢风险,同时降低了钢材的可焊接性能和冷加工性能(冲压)性能,因此确定了碳含量控制范围为:0.040-0.065%。
Si:脱氧元素,是重要的固溶强化元素,同时增加钢液的流动性,硅含量过高容易使带钢表面出现“红绣”缺陷,且降低伸长率,因此确定了Si含量控制范围为:0.25-0.045%。
Mn:可以提高硅和氧的脱氧效果,可以同S形成硫化锰,很大程度上降低硫在钢中的危害,能提高热轧后钢材的硬度和强度,起到固溶强化作用,锰含量过低造成奥氏体稳定性和强度不足,过高会影响钢的塑形和焊接性能下降,综合考虑,确定了锰含量控制范围为:0.42-0.60%。
S:最大危害是引起钢材在加工过程时开裂,即热脆,对成形性能和疲劳性能影响较大,因此确定了S含量控制范围为:小于0.015%。
P、Cu、Cr、Ni:钢中加入P、Cu、Cr、Ni等微量元素,一方面均为强化元素,Cu、Cr元素的添加可提高钢的耐热性、增加钢的淬透性,但过多的Cu、Cr元素,会使碳当量增加,对焊接性不利,同时由于其合金价格昂贵,增加生产成本;同时P、Cu、Cr、Ni等微量元素的加入可使钢材表面形成致密和附着性很强的非晶态尖晶石型氧化物膜,阻碍锈蚀往里扩散和发展,保护锈层下面的基体,以减缓其腐蚀速度,提高钢铁材料耐大气腐蚀能力。在大气腐蚀条件下,其表面的疏松外腐蚀产物层和基体之间能够形成一层致密、连续的含有铜、铬、磷等合金元素以α-FeOOH为主的非晶产物层。这种锈层稳定性好且组织细小致密,除了可以有效地隔离腐蚀介质与钢基体的接触,阻止水和酸根的侵入外,同时因为其具有极高的阻抗,极大地减缓了腐蚀阳极区和阴极区之间的电子迁移,从而降低了电化学反应的速度,抑制了内部钢材的腐蚀。结合本钢种产品钢级定位及用途,综合考虑,P含量控制范围为:0.07-0.12%;Cu含量控制范围为:0.25-0.40%;Cr含量控制范围为:0.30-0.60%;Ni含量控制范围为:0.05-0.20%。
Ti:Ti和碳、氮、氧都有极强的结合力,并与之形成相应的化合物,具有极好的抗氢性能,提高钢材的强度,改善钢材焊接性能,增加韧性,与Nb相比,具有成本低廉的特点,但过低的Ti含量不能起到析出强化的目的,有限与N、S结合,不能生成有效的TiC。因此确定了Ti含量控制范围为:0.018-0.050%。
Mo:对铁素体有固溶强化作用,同时提高碳化物稳定性,提高钢的强度,增加钢的淬透性、热强性、和抗腐蚀性,同时,可有效提高钢的抗回火性或回火稳定性,使工见可以在较高的温度回火,有效降低残余应力,提高塑性。但Mo是贵重元素,钢中添加大量的这类元素大幅度增加生产成本;并且Mo含量过高,对焊接性不利。因此确定了Mo含量控制范围为:0.25-0.45%。
Als:用作炼钢时的脱氧定氮剂,细化晶粒,抑制低碳钢的时效,改善钢在低温时的韧性,特别是降低了钢的脆性转变温度,提高钢的抗氧化性能,含铝量钢的韧性降低,因此确定了Als含量控制范围为:0.015-0.040%。
本发明的生产方法中严格控制连铸拉速及板坯厚度,目的为使中包及结晶器内钢水中的夹杂物有充分时间上浮,同时避免漏钢风险,严格控制板坯厚度,可保证前机架的压下率,大压下可达到细化晶粒的目的,同时合适的道次压下率可达到改善板形质量,提高薄规格高强钢的轧制稳定性。
严格控制板坯入炉温度主要是一方面是为了降低能耗,另一目的是防止含连铸坯边部出现边裂质量缺陷;严格控制加热温度是为了防止温度过低时,轧制过程变形抗力过大,轧制稳定性差,但温度高于1250℃时,晶粒出现粗化,且强度指标增加变缓,延伸率下降。结合CSP产线特点,出炉温度设定为1190-1210℃。
严格控制除鳞压力,为了保证产品表面质量,降低板坯温降,对于厚度≤3.5mm时不投用二次除鳞,是为了控制轧制速度,提高轧制稳定性。
严格控制轧制道次及压下率,因为CSP生产线生产的连铸坯出加热炉后直接进入精轧机组,在1050-923℃的范围进行轧制, F1、F2轧制采用高温(≥950℃)大变形量变形(≥45%),就是为了使其发生奥氏体完全再结晶,这样可以保证奥氏体由铸态枝晶向等轴晶转变,并促成等轴晶的均匀细化;同时,在F2/F3辊缝润滑投用后,提高F2/F3压下率,降低F1压下率,减小咬入角,可保证板坯顺利咬入,稳定轧制。
严格控制机架间冷却水:对于H≤3.5mm以下规格,关闭F1-F3机架间冷却水,减小F1-F2机架间的温降,确保F2仍在完全再结晶区轧制;对于H>3.5mm规格,开启水量按机架对应最大流量的70%、60%、50%开启,加快带钢冷却,已达到晶粒细化的目的,弥补相同化学成分下厚规格产品强度偏低的问题。
终轧温度:较高的终轧温度,可提高轧制速度,减少带钢在机架间的温降,降低中间坯热屈服,降低各机架轧制负荷,提高轧制稳定性。
卷取温度:控制600-630℃温度卷取,主要是为在本发明要求的合金含量范围内,充分发挥设备能力,运用控制控冷技术,兼顾钢带板形质量的前提下,降低生产成本。
层流冷却:采用前段分散冷却,并将集管水量调至最大,增大冷却速率,就是为了增加奥氏体转变的驱动力,加速相变过程,在铁素体晶核未完全长大时,相变已完成,从而得到细小的铁素体晶粒;通过中间段的分散冷却,防止薄规格板带出现瓢曲、浪形等缺陷,提高塑形指标。
通过以上的优化组合,本发明所述的一种700Mpa级高强耐候钢带及其CSP工艺生产方法,具有生产工艺简单、能耗及合金成本低、产品力学性能优良(高强度、高塑性)、冷加工成型性能(屈强比低)及耐腐蚀性能优良,并具备一定的热强(耐火)性能,完全满足铁道车辆、重卡及工程车辆箱体、混凝土搅拌车罐体加工、集装箱板等加工使用,耐腐蚀性能及盐雾测试指标高于行业标准要求,生产的厚度为:2.0/2.3/2.5/3.0/3.5/4.0mm,宽度为1250mm规格产品,抗拉强度达到700Mpa以上,断后延伸率高于26%。
附图说明
图1为本发明中2.0mm样品金相组织形态照片(200×);
图2为本发明中2.0mm样品金相组织形态照片(1000×);
图3为本发明中4.0mm样品金相组织形态照片(200×);
图4为本发明中4.0mm样品金相组织形态照片(1000×)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种700Mpa级高强耐候钢带,所述钢带由以下重量百分比的化学成分组成:
C:0.040-0.065;
Si:0.25-0.45;
Mn:0.42-0.60;
P:0.07-0.12;
S:≤0.008;
Als:0.015-0.040;
Cu:0.25-0.40;
Cr:0.30-0.60;
Ni:0.10-0.20;
Ti:0.030-0.050;
Mo:0.25-0.45;
余量为Fe和不可避免的夹杂元素。
所述钢带由以下重量百分比的化学成分组成:
C:0.0525;
Si:0.35;
Mn:0.51;
P:0.095;
S:≤0.008;
Als:0.030;
Cu:0.30;
Cr:0.45;
Ni:0.15;
Ti:0.040;
Mo:0.35;
余量为Fe和不可避免的夹杂元素。
一种700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,包括如下步骤:
步骤一、铁水预处理;
步骤二、转炉和精炼炉冶炼:
转炉冶炼时间控制在34-38min,转炉出钢温度控制在1630-1680℃,入精炼炉时的温度大于1570℃,全过程吹氩,精炼炉冶炼时间在45-60min,出炉温度控制在1585-1615℃;
步骤三、连铸连轧:
A、连铸:
采用耐候钢带低碱度保护渣,结晶器冷却水量,宽面按控制在5600-6500L/min,窄面按170-200L/min控制,二冷水冷却曲线按2#设定控制,连铸板坯的厚度控制在52mm或70mm,同时采用低拉速;
B、加热:
步骤A得到的连铸板坯进入加热炉,在加热炉内的停留时间为15-20min后出炉;
C、除鳞:
步骤B得到的连铸坯进行高压水除鳞,其中入口压力≥15Mpa(150bar),出口压力≥20Mpa(200bar);
D、热连轧:
步骤C得到的除鳞后的连铸坯进入6机架连轧机组进行轧制,其中F2/F3轧机辊缝润滑开启,出炉温度控制在1190-1210℃,终轧温度控制在880-910℃,得到带钢;
E、层流冷却:
步骤D得到的带钢进入层流冷却段冷却,层流冷却模式选用“3”模式,即前段分散冷却;
F、卷取:
卷取温度控制在600-630℃。
步骤三中A所述连铸时钢水通过钢包底部的滑动水口进入中间包,中间包的钢水温度为1545-1575℃,连铸的低拉速即将拉速控制在3.5-4.0m/s。
步骤三中B所述连铸板坯经过二冷段冷却进入加热炉,连铸坯入炉温度为920-980℃,加热温度为1190-1210℃。
步骤三中D所述轧制的开轧温度为1060-1090℃,其中F1/F2机架后二次除鳞水关闭,F1-F3机架间冷却水控制在0-140m3/h;各道次的道次压下率及轧制温度分别为:各道次的道次压下率及轧制温度分别为:F1:50-62%,1030-1050℃;F2:47-55%,1000-1020℃;F3:39-46%,965-980℃;F4:30-34%,925-960℃;F5:22-16%,905-930℃;F6:15-17%,890-923℃;6机架轧制速率分别为:F1:0.44-0.76m/s;F2:0.93-1.7m/s;F3:1.69-3.15m/s;F4:2.42-4.74m/s;F5:3.13-6.29m/s;F6:3.72-7.52m/s。
所述二次除鳞在成品带钢厚度≤3.5mm时不投用。
步骤三中E所述带钢出F6末机架后,经多功能仪检测后,进入8段层流冷却段冷却,层流冷却模式选用“3”模式,即前段分散冷却;层流冷却水系统水流量大于4500m3/h,系统压力大于0.7bar,粗调段每根集管水量控制在90-110m3/h,精粗调段每根集管水量控制在45-55m3/h;层流冷却前段分散冷却,第1组集管全部开启,微调段第8组集管后段全部打开,结合目标卷取温度及轧制规格,开启顺序为:第2组、第3组、第4组、第4组由后向前,依次间隔打开,第6、7组集管不开启,要求空冷。
步骤三中F所述卷取采用二级PSC模型设定的卷取张力。
实施例1:
一种700Mpa级高强耐候钢带,所述钢带(4.0mm)由以下重量百分比的化学成分组成:
C:0.065;
Si:0.45;
Mn:0.60;
P:0.12;
S:0.008;
Als:0.040;
Cu:0.40;
Cr:0.60;
Ni:0.20;
Ti:0.050;
Mo:0.45;
余量为Fe和不可避免的夹杂元素。
一种700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,包括如下步骤:
步骤一、铁水预处理;
步骤二、转炉和精炼炉冶炼:
转炉冶炼时间控制在38min,转炉出钢温度控制在1680℃,入精炼炉时的温度大于1570℃,全过程吹氩,精炼炉冶炼时间60min,出炉温度1615℃;
步骤三、连铸连轧:
A、连铸:
连铸时钢水通过钢包底部的滑动水口进入中间包,中间包的钢水温度为1575℃,连铸拉速控制在3.5m/s,采用耐候钢带低碱度保护渣,结晶器冷却水量,宽面按控制在6500L/min,窄面按200L/min控制,二冷水冷却曲线按2#设定控制,连铸板坯的厚度70mm;
B、加热:
步骤A得到的连铸板坯经过二冷段冷却进入加热炉,连铸坯入炉温度为920℃,加热温度为1190℃在加热炉内的停留时间15min后出炉;
C、除磷:
步骤B得到的连铸坯进行高压水除鳞,其中入口压力≥15Mpa(150bar),出口压力≥20Mpa(200bar);
D、热连轧:
步骤C得到的除鳞后的连铸坯进入6机架连轧机组进行轧制,开轧温度为1060℃,其中F1/F2机架后二次除鳞水关闭,F1-F3机架间冷却水控制在140m3/h;各道次的道次压下率及轧制温度分别为:各道次的道次压下率及轧制温度分别为:F1:62%,1030℃;F2:55%,1000℃;F3:46%,965℃;F4:34%,925℃;F5:22%,905℃;F6:17%,890℃;6机架轧制速率分别为:F1:0.44m/s;F2:0.93m/s;F3:1.69m/s;F4:2.42m/s;F5:3.13m/s;F6:3.72m/s其中F2/F3轧机辊缝润滑开启,出炉温度1190℃,终轧温度控制在880℃,得到带钢;二次除鳞投用;
E、层流冷却:
步骤D得到的带钢出F6末机架后,经多功能仪检测后,进入8段层流冷却段冷却,层流冷却模式选用“3”模式,即前段分散冷却;层流冷却水系统水流量4500m3/h,系统压力0.7bar,粗调段每根集管水量控制在110m3/h,精粗调段每根集管水量控制在55m3/h;层流冷却前段分散冷却,第1组集管全部开启,微调段第8组集管后段全部打开,结合目标卷取温度及轧制规格,开启顺序为:第2组、第3组、第4组、第4组由后向前,依次间隔打开,第6、7组集管不开启,要求空冷;
F、卷取:
采用二级PSC模型设定的卷取张力,卷取温度控制在600℃。
实施例2
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种700Mpa级高强耐候钢带,所述钢带(2.0mm)由以下重量百分比的化学成分组成:
C:0.040;
Si:0.25;
Mn:0.42;
P:0.07;
S:0.006;
Als:0.015;
Cu:0.25;
Cr:0.30;
Ni:0.10;
Ti:0.030;
Mo:0.25;
余量为Fe和不可避免的夹杂元素。
一种700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,包括如下步骤:
步骤一、铁水预处理;
步骤二、转炉和精炼炉冶炼:
转炉冶炼时间控制在34min,转炉出钢温度控制在1630℃,入精炼炉时的温度大于1570℃,全过程吹氩,精炼炉冶炼时间在45min,出炉温度控制在1585℃;
步骤三、连铸连轧:
A、连铸:
连铸时钢水通过钢包底部的滑动水口进入中间包,中间包的钢水温度为1545℃,连铸拉速控制在4.0m/s,采用耐候钢带低碱度保护渣,结晶器冷却水量,宽面按控制在5600L/min,窄面按170L/min控制,二冷水冷却曲线按2#曲线设定控制,连铸板坯的厚度为52mm;
B、加热:
步骤A得到的连铸板坯经过二冷段冷却进入加热炉,连铸坯入炉温度为980℃,加热温度为1210℃在加热炉内的停留时间为20min后出炉;
C、除磷:
步骤B得到的连铸坯进行高压水除鳞,其中入口压力≥15Mpa(150bar),出口压力≥20Mpa(200bar);
D、热连轧:
步骤C得到的除鳞后的连铸坯进入6机架连轧机组进行轧制,开轧温度为1090℃,其中F1/F2机架后二次除鳞水关闭,F1-F3机架间冷却水为0m3/h;各道次的道次压下率及轧制温度分别为:各道次的道次压下率及轧制温度分别为:F1:50%,1050℃;F2:47%,1020℃;F3:39%,980℃;F4:30%,960℃;F5:16%,930℃;F6:15%,923℃;6机架轧制速率分别为:F1:0.76m/s;F2:1.7m/s;F3:3.15m/s;F4:4.74m/s;F5:6.29m/s;F6:7.52m/s其中F2/F3轧机辊缝润滑开启,出炉温度1210℃,终轧温度控制在910℃,得到带钢;二次除鳞不投用;
E、层流冷却:
步骤D得到的带钢出F6末机架后,经多功能仪检测后,进入8段层流冷却段冷却,层流冷却模式选用“3”模式,即前段分散冷却;层流冷却水系统水流量大于4500m3/h,系统压力大于0.7bar,粗调段每根集管水量控制在90m3/h,精粗调段每根集管水量控制在45m3/h;层流冷却前段分散冷却,第1组集管全部开启,微调段第8组集管后段全部打开,结合目标卷取温度及轧制规格,开启顺序为:第2组、第3组、第4组、第4组由后向前,依次间隔打开,第6、7组集管不开启,要求空冷;
F、卷取:
采用二级PSC模型设定的卷取张力,卷取温度630℃。
实施例3
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种700Mpa级高强耐候钢带,所述钢带(3.0mm)由以下重量百分比的化学成分组成:
C:0.0525;
Si:0.35;
Mn:0.51;
P:0.095;
S:0.007;
Als:0.030;
Cu:0.30;
Cr:0.45;
Ni:0.15;
Ti:0.040;
Mo:0.35;
余量为Fe和不可避免的夹杂元素。
一种700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,包括如下步骤:
步骤一、铁水预处理;
步骤二、转炉和精炼炉冶炼:
转炉冶炼时间控制在36min,转炉出钢温度控制在1650℃,入精炼炉时的温度大于1570℃,全过程吹氩,精炼炉冶炼时间在52min,出炉温度控制在1600℃;
步骤三、连铸连轧:
A、连铸:
连铸时钢水通过钢包底部的滑动水口进入中间包,中间包的钢水温度为1560℃,连铸拉速3.5m/s,采用耐候钢带低碱度保护渣,结晶器冷却水量,宽面按控制在6000L/min,窄面按180L/min控制,二冷水冷却曲线按2#设定控制,连铸板坯的厚度52mm;
B、加热:
步骤A得到的连铸板坯经过二冷段冷却进入加热炉,连铸坯入炉温度为950℃,加热温度为1200℃在加热炉内的停留时间为18min后出炉;
C、除磷:
步骤B得到的连铸坯进行高压水除鳞,其中入口压力≥15Mpa(150bar),出口压力≥20Mpa(200bar);
D、热连轧:
步骤C得到的除鳞后的连铸坯进入6机架连轧机组进行轧制,开轧温度为1075℃,其中F1/F2机架后二次除鳞水关闭,F1-F3机架间冷却水70m3/h;各道次的道次压下率及轧制温度分别为:各道次的道次压下率及轧制温度分别为:F1:56%,1040℃;F2:51%,1010℃;F3:42%,970℃;F4:32%,940℃;F5:19%,915℃;F6:16%,910℃;6机架轧制速率分别为:F1:0.61m/s;F2:1.2m/s;F3:2.4m/s;F4:3.5m/s;F5:4.7m/s;F6:5.6m/s其中F2/F3轧机辊缝润滑开启,出炉温度控制在1200℃,终轧温度控制在900℃,得到带钢;二次除鳞不投用;
E、层流冷却:
步骤D得到的带钢出F6末机架后,经多功能仪检测后,进入8段层流冷却段冷却,层流冷却模式选用“3”模式,即前段分散冷却;层流冷却水系统水流量大于4500m3/h,系统压力大于0.7bar,粗调段每根集管水量控制在100m3/h,精粗调段每根集管水量控制在50m3/h;层流冷却前段分散冷却,第1组集管全部开启,微调段第8组集管后段全部打开,结合目标卷取温度及轧制规格,开启顺序为:第2组、第3组、第4组、第4组由后向前,依次间隔打开,第6、7组集管不开启,要求空冷;
F、卷取:
采用二级PSC模型设定的卷取张力,卷取温度控制在610℃。
表1 实施例1、2、3的力学性能检测结果
生产前,充分考虑了不同厚度规格在实际生产过程连铸坯厚度不同、压下率的差异、以及冷却过程中冷速的差异,因此,不同炉次按权利要求成分范围的上下限、中限进行生产;从上表可以看出,采用权利要求成分范围以及其他工艺要求生产的700Mpa级高强钢带力学性能指标稳定,屈强比均不大于0.71,延伸率不低于27%,2.0mm钢带的力学性能强度指标略高于4.0mm钢带。
其他说明:对2.0mm样品在权威机构进行周期浸润腐蚀试验,与Q345B对比,其相对腐蚀速率小于27%,检验4.0mm、3.0mm、2.0mm钢带金相组织,晶粒度为11级以上,组织均为铁素体+珠光体组织。
Claims (9)
1.一种700Mpa级高强耐候钢带,其特征在于所述钢带由以下重量百分比的化学成分组成:
C:0.040-0.065;
Si:0.25-0.45;
Mn:0.42-0.60;
P:0.07-0.12;
S:≤0.008;
Als:0.015-0.040;
Cu:0.25-0.40;
Cr:0.30-0.60;
Ni:0.10-0.20;
Ti:0.030-0.050;
Mo:0.25-0.45;
余量为Fe和不可避免的夹杂元素。
2.如权利要求1所述的700Mpa级高强耐候钢带,其特征在于:所述钢带由以下重量百分比的化学成分组成:
C:0.0525;
Si:0.35;
Mn:0.51;
P:0.095;
S:≤0.008;
Als:0.030;
Cu:0.30;
Cr:0.45;
Ni:0.15;
Ti:0.040;
Mo:0.35;
余量为Fe和不可避免的夹杂元素。
3.一种700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤一、铁水预处理;
步骤二、转炉和精炼炉冶炼:
转炉冶炼时间控制在34-38min,转炉出钢温度控制在1630-1680℃,入精炼炉时的温度大于1570℃,全过程吹氩,精炼炉冶炼时间在45-60min,出炉温度控制在1585-1615℃;
步骤三、连铸连轧:
A、连铸:
采用耐候钢带低碱度保护渣,结晶器冷却水量,宽面按控制在5600-6500L/min,窄面按170-200L/min控制,二冷水冷却曲线按2#设定控制,连铸板坯的厚度控制在52mm或70mm,同时采用低拉速;
B、加热:
步骤A得到的连铸板坯进入加热炉,在加热炉内的停留时间为15-20min后出炉;
C、除鳞:
步骤B得到的连铸坯进行高压水除鳞,其中入口压力≥15Mpa(150bar),出口压力≥20Mpa(200bar);
D、热连轧:
步骤C得到的除鳞后的连铸坯进入6机架连轧机组进行轧制,其中F2/F3轧机辊缝润滑开启,出炉温度控制在1190-1210℃,终轧温度控制在880-910℃,得到带钢;
E、层流冷却:
步骤D得到的带钢进入层流冷却段冷却,层流冷却模式选用“3”模式,即前段分散冷却;
F、卷取:
卷取温度控制在600-630℃。
4.如权利要求3所述700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,其特征在于步骤三中A所述连铸时钢水通过钢包底部的滑动水口进入中间包,中间包的钢水温度为1545-1575℃,连铸的低拉速即将拉速控制在3.5-4.0m/s。
5.如权利要求3所述700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,其特征在于步骤三中B所述连铸板坯经过二冷段冷却进入加热炉,连铸坯入炉温度为920-980℃,加热温度为1190-1210℃。
6.如权利要求3所述700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,其特征在于步骤三中D所述轧制的开轧温度为1060-1090℃,其中F1/F2机架后二次除鳞水关闭,F1-F3机架间冷却水控制在0-140m3/h;各道次的道次压下率及轧制温度分别为:各道次的道次压下率及轧制温度分别为:F1:50-62%,1030-1050℃;F2:47-55%,1000-1020℃;F3:39-46%,965-980℃;F4:30-34%,925-960℃;F5:22-16%,905-930℃;F6:15-17%,890-923℃;6机架轧制速率分别为:F1:0.44-0.76m/s;F2:0.93-1.7m/s;F3:1.69-3.15m/s;F4:2.42-4.74m/s;F5:3.13-6.29m/s;F6:3.72-7.52m/s。
7.如权利要求6所述700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,其特征在于所述二次除鳞在成品带钢厚度≤3.5mm时不投用。
8.如权利要求3所述700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,其特征在于步骤三中E所述带钢出F6末机架后,经多功能仪检测后,进入8段层流冷却段冷却,层流冷却模式选用“3”模式,即前段分散冷却;层流冷却水系统水流量大于4500m3/h,系统压力大于0.7bar,粗调段每根集管水量控制在90-110m3/h,精粗调段每根集管水量控制在45-55m3/h;层流冷却前段分散冷却,第1组集管全部开启,微调段第8组集管后段全部打开,结合目标卷取温度及轧制规格,开启顺序为:第2组、第3组、第4组、第4组由后向前,依次间隔打开,第6、7组集管不开启,要求空冷。
9.如权利要求3所述700Mpa级高强耐候钢带的CSP工艺生产方法,其特征在于步骤三中F所述卷取采用二级PSC模型设定的卷取张力。
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Legal Events
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200313 |