CN112626418A - QStE420TM热轧酸洗板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种QStE420TM热轧酸洗板及其生产方法，QStE420TM热轧酸洗板按质量百分比由以下化学成分C：0.04％～0.10％，Si≤0.35％，Mn：0.50％～0.90％，P≤0.020％，S≤0.015％，Alt：0.015％～0.040％，Ti：0.050％‑0.080％，N≤0.006％，余量为铁和不可避免的杂质组成。通过增加QStE420TM热轧酸洗板中钛的质量百分比，用于替代铌和部分锰，降低生产成本，提高经济性；通过钛与氮、碳结合，形成稳定的氮化物、碳化物，阻止奥氏体晶粒长大，从而改善板材的焊接性能；钛能变质钢中的硫化物，也即通过析出Ti4C2S2减少MnS的析出，改善板材的纵横向性能的差异及冷成型性能。

Description

QStE420TM热轧酸洗板及其生产方法
技术领域
本发明涉及酸洗板技术领域，尤其涉及一种QStE420TM热轧酸洗板及其生产方法。
背景技术
QStE420TM热轧酸洗板属于低合金高强钢，也是冷成型用高屈服强度钢，在国内外车辆、机械、建筑等领域得到广泛应用。目前，国内外钢厂一直采用碳-锰-铌-钛系成分设计，一方面成本过高是此成分设计的主要缺陷，造成市场竞争能力差，严重影响钢厂的业绩，另一方面由于成分设计的影响，导致连铸生产过程中裂纹倾向性大，易在铸坯角部出现角横裂缺陷，严重影响QStE420TM热轧酸洗板的表面质量。
因此，有必要开发一种QStE420TM热轧酸洗板及其生产方法，能够提高QStE420TM热轧酸洗板的表面质量，还能够降低生产成本，提高企业经济性。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此本发明提出了一种QStE420TM热轧酸洗板及其生产方法。
有鉴于此，本发明的一方面提出了一种QStE420TM热轧酸洗板，所述QStE420TM热轧酸洗板按质量百分比由以下化学成分C：0.04％～0.10％，Si≤0.35％，Mn：0.50％～0.90％，P≤0.020％，S≤0.015％，Alt：0.015％～0.040％，Ti：0.050％-0.080％，N≤0.006％，余量为铁和不可避免的杂质组成。
进一步地，所述QStE420TM热轧酸洗板厚度1.2mm至6.0mm。
进一步地，所述QStE420TM热轧酸洗板的抗拉强度480MPa至620MPa，屈服强度≥420MPa，延伸率≥21％。
本发明的另一方面提出了一种QStE420TM热轧酸洗板的生产方法，包括炼钢→加热炉加热→高压除鳞→粗轧机轧制→热连扎工序→冷却→卷取，所述炼钢包括以下步骤：
铁水预处理：铁水入炉时S≤0.0030％，P≤0.01％，扒净渣；
转炉工序：将精料废钢装入炉内，并将经过处理的所述铁水倒入所述炉内，形成钢水，出钢前通过氩气吹扫钢包，将所述钢水注入所述钢包内，所述转炉工序中拉碳一次命中，避免点吹；
精炼工序：对所述钢包内的钢水进行精炼，使氮增量N≤10ppm，制造具有流动性的还原渣，控制吹氩强度，并采用钙处理，获得精炼后的钢水；
连铸工序：将所述精炼后的钢水倒入中包内，开浇前采用氩气吹扫所述中包，使氮增量N≤5ppm，连铸过热度控制目标不大于25℃，获得连铸坯。
进一步地，所述精炼工序中采用活性石灰、萤石制造具有流动性的还原渣。
进一步地，所述精炼工序中钙处理为采用硅钙线，在所述钢水内喂入CaSi线450m至550m。
进一步地，所述加热炉加热为步进式加热炉加热，所述连铸坯放置于所述步进式加热炉内在1170℃至1270℃保温40min至80min。
进一步地，所述连铸坯放置于所述步进式加热炉加热温度1200℃至1290℃，出炉温度为1200℃至1290℃。
进一步地，所述热连轧工序包括粗轧和精轧，所述粗轧的开轧温度1080℃至1150℃，所述精轧的终轧温度为860℃至870℃。
进一步地，所述冷却为层流冷却，所述卷取的卷取温度为600℃至620℃。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过增加钛的质量百分比替代铌和部分锰，降低生产成本，提高经济性；通过钛与氮、碳结合，形成稳定的氮化物、碳化物，阻止奥氏体晶粒长大，从而改善板材的焊接性能；钛能变质钢中的硫化物，也即通过析出Ti4C2S2减少MnS的析出，改善板材的纵横向性能的差异及冷成型性能；通过本申请的生产方法能形成弥散细小的碳化钛，起到析出强化作用；同时钛有一定的细晶强化作用，提高板材的质量。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明一个实施例的一种QStE420TM热轧酸洗板的生产方法的流程示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的炼钢的流程示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
本实施例提出了一种QStE420TM热轧酸洗板，QStE420TM热轧酸洗板按质量百分比由以下化学成分C：0.04％～0.10％，Si≤0.35％，Mn：0.50％～0.90％，P≤0.020％，S≤0.015％，Alt：0.015％～0.040％，Ti：0.050％-0.080％，N≤0.006％，余量为铁和不可避免的杂质组成。
其中，C用于形成足够碳化物强化相，随着钢中含碳量的增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，但含量过高能降低钢的塑性和冲击韧性，恶化冷成型性能和焊接性能，所以在保证强度的前提下，应尽量降低钢中的C含量。
Si和氧的亲和力较强，属于强脱氧元素，并以固溶形式存在于钢中，Si可以提高钢的强度、疲劳极限、耐腐蚀性和耐磨性，但Si含量过高，热轧时易产生氧化物，降低钢材表面质量。
Mn在钢中以固溶态存在，属固溶强化元素，可提高铁素体的强度，但用量过多会降低钢材的韧性和焊接性。
一般来说P是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，焊接性能恶化，降低塑性。
S作为有害元素，其使钢产生热脆性，降低钢的韧塑性，在轧制过程中易产生裂纹，优质钢一般要求小于0.040％。
N含量主要影响钢材的冲击韧性和强度。
通过增加QStE420TM热轧酸洗板中钛的质量百分比，用于替代铌和部分锰，充分利用钛铁合金的经济性，替代昂贵合金，实现大幅降低生产成本，提高经济性；通过钛与氮、碳结合，形成稳定的氮化物、碳化物，阻止奥氏体晶粒长大，从而改善板材的焊接性能；避免碳氮化铌生成，钛固氮作用减少氮化铝的生成，降低了铸坯角部的裂纹敏感性，有效的防止翘皮等缺陷产生；钛能变质钢中的硫化物，也即通过析出Ti4C2S2减少MnS的析出，改善板材的纵横向性能的差异及冷成型性能。
进一步地，所述QStE420TM热轧酸洗板厚度1.2mm至6.0mm。
进一步地，所述QStE420TM热轧酸洗板的抗拉强度480MPa至620MPa，屈服强度≥420MPa，延伸率≥21％。
实施例2
图1示出了根据本发明一个实施例的一种QStE420TM热轧酸洗板的生产方法的流程示意图；图2示出了根据本发明的一个实施例的炼钢的流程示意图。
如图1和图2所示，本实施例提出了一种QStE420TM热轧酸洗板的生产方法，包括：
步骤1，炼钢；
步骤2，加热炉加热；
步骤3，高压除鳞；
步骤4，粗轧机轧制；
步骤5，热连扎工序；
步骤6，冷却；
步骤7，卷取；
步骤8，热轧平整；
步骤9，酸洗。
其中，炼钢包括以下步骤：
步骤101，铁水预处理：铁水入炉时S≤0.0030％，P≤0.01％，扒净渣；
步骤102，转炉工序：将精料废钢装入炉内，并将经过处理的铁水倒入炉内，形成钢水，出钢前通过氩气吹扫钢包，将钢水注入钢包内，转炉工序中拉碳一次命中，避免点吹；
步骤103，精炼工序：对钢包内的钢水进行精炼，使氮增量N≤10ppm，制造具有流动性的还原渣，控制吹氩强度，并采用钙处理，获得精炼后的钢水；
步骤104，连铸工序：将精炼后的钢水倒入中包内，开浇前采用氩气吹扫中包，使氮增量N≤5ppm，连铸过热度控制目标不大于25℃，获得连铸坯。
其中，拉碳是转炉炼钢过程中C含量达到终点命中值时立即停止供氧的操作，作用是准确命中C含量终点值。
通过本申请的生产方法能形成弥散细小的碳化钛，起到析出强化作用；同时钛有一定的细晶强化作用，提高板材的力学性能。
其中，转炉工序中，严格控制出钢口、避免散流。
其中，控制出钢口为控制好出钢口状态：确保出钢口外口无挂渣、通道未被渣块堵塞，出钢口畅通等等，散流为钢水四散留出。
具体地，在连铸工序中全程进行保护浇注，浇注过程做到无钢液裸露，避免氧化，采用高碱度中包渣，以便去除板材中的夹杂物，浇钢过程投入轻压下功能，浇钢过程保持恒拉速。
具体地，轻压下是在连续铸钢炼铁过程中，连铸轧钢坯拉矫采用液芯矫直时，为了获得无缺陷铸坯，对带液芯的铸坯施加小的压力的工艺方法，其中，凝固与冷却收缩就会导致凝固收缩力把周围树枝晶间的富集S、P的液体吸入，产生中心偏析，中心偏析的形成是由于向内生长的凝固前沿形成“搭桥”，阻隔了钢水的向下输送，中心偏析会严重地影响铸坯内部质量，为了减轻中心偏析，在产生中心偏析段(铸坯凝固末段)应用了轻压下技术，即在快要完全凝固处，对铸坯进行轻微地压下，减轻中心偏析。
其中，恒拉速一般为1m/min至4m/min，恒拉速能保证结晶器的坯壳厚度为12mm至14mm，拉速过低，容易产生表面裂纹，拉速过高，容易形成铸坯内部裂纹和中心偏析。
进一步地，精炼工序中采用活性石灰、萤石制造具有流动性的还原渣。
采用活性石灰、萤石制造具有流动性的还原渣能够提高精炼钢水顶渣的碱度，一方面能够降低熔渣的熔点，改善熔渣的流动性，另一方面能够消除钢包内衬结渣挂渣、顶渣结壳的现象。
进一步地，精炼工序中钙处理为采用硅钙线，在钢水内喂入CaSi线450m至550m。
在钢水内喂入CaSi线，改善夹杂物形态，保证钢液纯净，进而提高QStE420TM热轧酸洗板的强度和品质。
更具体地，精炼采用LF路径工序，要求LF处理过程保持微正压，严格控制吹氩强度，尽量避免钢液裸露。
进一步地，加热炉加热为步进式加热炉加热，连铸坯放置于步进式加热炉内在1170℃至1270℃保温40min至80min。
使用步进式加热炉能够使炉内的板材四面受热，热效率高，加热时间短，氧化铁皮少，脱碳可能性小，不会产生粘钢，板材表面不会产生划伤，有利于消除黑印，提高加热质量，此外，步进式加热炉的能耗低，操作灵活方便。
连铸坯放置于步进式加热炉内在1170℃至1270℃保温40min至80min，使合金大量固溶，大量固溶和保温制度主要就是使成分分布更加均匀。
进一步地，连铸坯放置于步进式加热炉加热温度1200℃至1290℃，出炉温度为1200℃至1290℃。
连铸坯进入加热炉加热至1200-1290℃，加热时长根据温度，达到温度即可，保温的作用其实就是保证加热均匀，通常加热-保温1小时至2小时即可。
具体地，控制加热炉炉膛气氛，减少铸坯氧化铁皮的生成，保证加热温度均匀，以保证最终板材成品卷的板型平整，避免有浪型的形成，影响客户使用。
通常加热温度越高，钢的塑性越好，变形抗力越低，对轧制越有利，但是加热温度不能过高，防止过热、过烧。
进一步地，热连轧工序包括粗轧和精轧，粗轧的开轧温度1080℃至1150℃，精轧的终轧温度为860℃至870℃。其中，粗轧后中间坯温度要不低于950℃。
具体地，热连轧工序采用3+3模式控制，即生产时包括两台粗轧机，在每个粗轧机上轧制3回(过去-回来-过去)，做好精轧模型的负荷分配，保证轧制稳定性。
进一步地，冷却为层流冷却，卷取的卷取温度为600℃至620℃。
其中，层流冷却较容易控制；水流保持层流状态，可获得较强的冷却能力；上下表面、冷却均匀性较好。
进一步地，后续酸洗工序主要操作流程为焊接、拉矫、酸洗、表面检查和分卷卷取。拉矫延伸率、酸温、酸值及带钢在工艺段速度是酸洗工艺研究的重点。
本申请主要是从成本角度考虑，根据钛铁经济性，通过提Ti含量降Mn含量，可以显著降低成本，另外，Ti的添加有助于提高铸坯质量，提高热过热装率，提升生产效率，减少铸坯清理工序的时间、人工费，钢铁料损耗，显著地提高了企业的经济效益。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种QStE420TM热轧酸洗板，其特征在于，所述QStE420TM热轧酸洗板按质量百分比由以下化学成分C：0.04％～0.10％，Si≤0.35％，Mn：0.50％～0.90％，P≤0.020％，S≤0.015％，Alt：0.015％～0.040％，Ti：0.050％-0.080％，N≤0.006％，余量为铁和不可避免的杂质组成。
2.根据权利要求1所述的QStE420TM热轧酸洗板，其特征在于，所述QStE420TM热轧酸洗板厚度1.2mm至6.0mm。
3.根据权利要求1所述的QStE420TM热轧酸洗板，其特征在于，所述QStE420TM热轧酸洗板的抗拉强度480MPa至620MPa，屈服强度≥420MPa，延伸率≥21％。
4.一种如权利要求1至3中任一项所述QStE420TM热轧酸洗板的生产方法，包括炼钢→加热炉加热→高压除鳞→粗轧机轧制→热连扎工序→冷却→卷取，其特征在于，所述炼钢包括以下步骤：
铁水预处理：铁水入炉时S≤0.0030％，P≤0.01％，扒净渣；
转炉工序：将精料废钢装入炉内，并将经过预处理的所述铁水倒入所述炉内，形成钢水，出钢前通过氩气吹扫钢包，将所述钢水注入所述钢包内，所述转炉工序中拉碳一次命中，避免点吹；
精炼工序：对所述钢包内的钢水进行精炼，使氮增量N≤10ppm，制造具有流动性的还原渣，控制吹氩强度，并采用钙处理，获得精炼后的钢水；
连铸工序：将所述精炼后的钢水倒入中包内，开浇前采用氩气吹扫所述中包，使氮增量N≤5ppm，连铸过热度控制目标不大于25℃，获得连铸坯。
5.根据权利要求4所述的QStE420TM热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述精炼工序中采用活性石灰、萤石制造具有流动性的还原渣。
6.根据权利要求4所述的QStE420TM热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述精炼工序中钙处理为采用硅钙线，在所述钢水内喂入CaSi线450m至550m。
7.根据权利要求4所述的QStE420TM热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述加热炉加热为步进式加热炉加热，所述连铸坯放置于所述步进式加热炉内在1170℃至1270℃保温40min至80min。
8.根据权利要求7所述的QStE420TM热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述连铸坯放置于所述步进式加热炉加热温度1200℃至1290℃，出炉温度为1200℃至1290℃。
9.根据权利要求4所述的QStE420TM热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述热连轧工序包括粗轧和精轧，所述粗轧的开轧温度1080℃至1150℃，所述精轧的终轧温度为860℃至870℃。
10.根据权利要求4所述的QStE420TM热轧酸洗板的生产方法，其特征在于，所述冷却为层流冷却，所述卷取的卷取温度为600℃至620℃。
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