CN112626420A - 一种轻量化高性能汽车结构管用钢的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢铁生产技术领域，尤其是一种轻量化高性能汽车结构管用钢的生产方法，采用优质废钢和高炉铁水，经过LD熔炼、LF精炼、连铸、轧钢和精整制得抗严寒的汽车结构管用钢材。本发明的一种轻量化高性能汽车结构管用钢的生产方法，通过在钢水冶炼过程中，加入适量的合金化元素，调节改善汽车结构管用钢的组织与性能，达到使汽车结构管在更低的壁厚下，取得同样的性能，或同样的壁厚，取得更高的性能的目的。

Description

一种轻量化高性能汽车结构管用钢的生产方法

技术领域

本发明涉及钢铁生产技术领域，尤其是一种轻量化高性能汽车结构管用钢的生产方法。

背景技术

随着汽车行业的发展，特别是近年来电动汽车行业突飞猛进，为满足电动汽车长续航里程的要求，在保证安全的前提下，对汽车零部件进行轻量化设计，是目前汽车结构部件设计的重要要求。

目前主流的汽车结构管用钢，按照国家标准检验，屈服强度一般为350Mpa左右，要满足汽车的安全性能要求，结构管必须满足一定量的壁厚，这就使得汽车结构管的轻量化设计受到严重的制约。

发明内容

为了克服现有的汽车结构管用钢壁厚和安全性能不能同时满足要求需要的不足，本发明提供了一种轻量化高性能汽车结构管用钢的生产方法，采用优质废钢和高炉铁水，经过LD熔炼、LF精炼、连铸、轧钢和精整制得抗严寒的汽车结构管用钢材。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轻量化高性能汽车结构管用钢的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：选材：选择优质废钢和高炉铁水；

步骤二：LD熔炼：采用100吨碱性氧气顶底复吹转炉，加入造渣剂进行熔炼，脱碳、升温、去杂质后，形成初炼钢水；炉后采用Al块、硅锰合金、锰铁合金、精炼渣料进行脱氧合金化；

步骤三：LF精炼：采用120吨LF钢包精炼炉，进行精炼操作；

步骤四：步骤三中的精炼具体操作如下：（1）、采用硅钙钡、碳化硅和Al粒进行脱氧操作，去除钢水中的游离氧，降低钢水中的夹杂物；（2）、采用萤石和精炼渣调整精炼渣的渣系组元，形成易于吸附夹杂物的渣系；（3）、采用中碳铬铁、钒铁和铌铁合金，进行钢水合金化调整；加入合金元素后，通电极升温，待合金完全融化后，取样化验成分，并对成分微调，形成钢水；合金元素具体化学成分（质量分数）%为：0.15~0.20%的C、0.15~0.35%的Si、1.45~1.65%的Mn、≤0.020%的P、≤0.015%的S、0.25~0.35%的Cr、0.05~0.10%的V、0.015~0.030%的Alt和0.02~0.03%的Nb；

步骤五：连铸：采用R10m连铸机进行连铸操作，采用铸坯规格为200*200mm²，满足压缩比≥8，；铸坯经过缓冷，检验和判定后，成为合格铸坯；

步骤六：轧钢：采用步进式加热炉加热铸坯，延长加热时间，满足带状组织要求；采用高压水除鳞，保证表面质量，确保红坯表面无氧化铁皮；轧制采用10架平立交叉轧机，经过初轧、中轧、精轧，最终轧制为φ80圆钢；

步骤七：精整：圆钢在锯切、冷却后，经过矫直、倒棱等精整措施和涡流、超声探伤手段，确保圆钢无缺陷；完成修磨、检验、判定、包装后最终形成成品。

本发明的有益效果是，一种轻量化高性能汽车结构管用钢的生产方法，通过在钢水冶炼过程中，加入适量的合金化元素，调节改善汽车结构管用钢的组织与性能，达到使汽车结构管在更低的壁厚下，取得同样的性能，或同样的壁厚，取得更高的性能的目的。

具体实施方式

一种轻量化高性能汽车结构管用钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：选材：选择优质废钢和高炉铁水；

步骤二：LD熔炼：采用100吨碱性氧气顶底复吹转炉，加入造渣剂进行熔炼，脱碳、升温、去杂质后，形成初炼钢水；炉后采用Al块、硅锰合金、锰铁合金、精炼渣料进行脱氧合金化；

步骤三：LF精炼：采用120吨LF钢包精炼炉，进行精炼操作；

步骤四：步骤三中的精炼具体操作如下：（1）、采用硅钙钡、碳化硅和Al粒进行脱氧操作，去除钢水中的游离氧，降低钢水中的夹杂物；（2）、采用萤石和精炼渣调整精炼渣的渣系组元，形成易于吸附夹杂物的渣系；（3）、采用中碳铬铁、钒铁和铌铁合金，进行钢水合金化调整；加入合金元素后，通电极升温，待合金完全融化后，取样化验成分，并对成分微调，形成钢水；合金元素具体化学成分（质量分数）%为：0.15~0.20%的C、0.15~0.35%的Si、1.45~1.65%的Mn、≤0.020%的P、≤0.015%的S、0.25~0.35%的Cr、0.05~0.10%的V、0.015~0.030%的Alt和0.02~0.03%的Nb；

步骤五：连铸：采用R10m连铸机进行连铸操作，采用铸坯规格为200*200mm²，满足压缩比≥8，；铸坯经过缓冷，检验和判定后，成为合格铸坯；

步骤六：轧钢：采用步进式加热炉加热铸坯，延长加热时间，满足带状组织要求；采用高压水除鳞，保证表面质量，确保红坯表面无氧化铁皮；轧制采用10架平立交叉轧机，经过初轧、中轧、精轧，最终轧制为φ80圆钢；

步骤七：精整：圆钢在锯切、冷却后，经过矫直、倒棱等精整措施和涡流、超声探伤手段，确保圆钢无缺陷；完成修磨、检验、判定、包装后最终形成成品。

具体实施例一：采用优质废钢和高炉铁水，经过LD熔炼、LF精炼、连铸、轧钢和精整制得抗严寒的汽车结构管用钢材，通过在钢水冶炼过程中，加入适量的合金化元素，调节改善汽车结构管用钢的组织与性能，达到使汽车结构管在更低的壁厚下，取得同样的性能，或同样的壁厚，取得更高的性能的目的，其具体的合金元素具体化学成分（质量分数）%为：0.15~0.20%的C、0.15~0.35%的Si、1.45~1.65%的Mn、≤0.020%的P、≤0.015%的S、0.25~0.35%的Cr、0.05~0.10%的V、0.015~0.030%的Alt和0.02~0.03%的Nb。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种轻量化高性能汽车结构管用钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：选材：选择优质废钢和高炉铁水；

步骤二：LD熔炼：采用100吨碱性氧气顶底复吹转炉，加入造渣剂进行熔炼，脱碳、升温、去杂质后，形成初炼钢水；炉后采用Al块、硅锰合金、锰铁合金、精炼渣料进行脱氧合金化；

步骤三：LF精炼：采用120吨LF钢包精炼炉，进行精炼操作；

步骤四：步骤三中的精炼具体操作如下：（1）、采用硅钙钡、碳化硅和Al粒进行脱氧操作，去除钢水中的游离氧，降低钢水中的夹杂物；（2）、采用萤石和精炼渣调整精炼渣的渣系组元，形成易于吸附夹杂物的渣系；（3）、采用中碳铬铁、钒铁和铌铁合金，进行钢水合金化调整；加入合金元素后，通电极升温，待合金完全融化后，取样化验成分，并对成分微调，形成钢水；合金元素具体化学成分（质量分数）%为：0.15~0.20%的C、0.15~0.35%的Si、1.45~1.65%的Mn、≤0.020%的P、≤0.015%的S、0.25~0.35%的Cr、0.05~0.10%的V、0.015~0.030%的Alt和0.02~0.03%的Nb；

步骤五：连铸：采用R10m连铸机进行连铸操作，采用铸坯规格为200*200mm²，满足压缩比≥8，；铸坯经过缓冷，检验和判定后，成为合格铸坯；

步骤六：轧钢：采用步进式加热炉加热铸坯，延长加热时间，满足带状组织要求；采用高压水除鳞，保证表面质量，确保红坯表面无氧化铁皮；轧制采用10架平立交叉轧机，经过初轧、中轧、精轧，最终轧制为φ80圆钢；

步骤七：精整：圆钢在锯切、冷却后，经过矫直、倒棱等精整措施和涡流、超声探伤手段，确保圆钢无缺陷；完成修磨、检验、判定、包装后最终形成成品。