CN114058791A - 一种烘烤硬化钢成分rh精炼精准控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烘烤硬化钢成分RH精炼精准控制方法，包括以下步骤：钢水到RH后，进行真空脱碳处理；根据RH真空系统排气口废气分析仪检测的CO浓度来判断自然脱碳结束时间点，根据RH脱碳能力，确定C_{RH自然脱碳后}的；RH自然脱碳结束后，加入Al进行脱钢中氧；Al脱氧结束3分钟后，在真空料仓加入Nb铁，Nb铁含量加至目标值0.010％；Nb铁配加完成3分钟后，取钢水试样，进行成分检验；根据成分检验结果中的Nb含量，加入高碳锰铁，调整C元素含量；高碳锰铁加入量主要依据增碳量来配加；高碳锰铁加入后，继续抽真空3‑5分钟，结束抽真空；针对烘烤硬化钢的成分C、Nb精准控制，来实现的目标控制，最终实现性能BH值的稳定性。

Description

一种烘烤硬化钢成分RH精炼精准控制方法

技术领域

本发明属于烘烤硬化钢技术领域，具体涉及一种烘烤硬化钢成分RH精炼精准控制方法。

背景技术

近年来，随着汽车市场保有量快速增长，市场对汽车板的需求量也不断增加。其中烘烤硬化钢(bake-hardening steel)，简称BH钢，是将深冲性与固溶强化机制相结合，并通过烘烤硬化而获得优良的成形性、高强度和高局部凹痕抗力相统一的优质汽车钢板。BH钢产生烘烤硬化的物理机制为经过热轧、冷轧、退火平整后，基体内位错密度很低，给其施加一定的预变形后，基体内位错密度增加，使间隙固溶原子C、N向位错扩散的距离缩短，当高温烘烤时效处理时，它们的激活能增加，促使其向位错的扩散速度加快，使得C、N原子钉扎位错，从而使BH钢再次加工时屈服强度得到提高。烘烤硬化性实质上同常温时效性一样都属于应变时效机理，但BH值反映的是由钢中的间隙固溶原子C、N所产生的高温应变时效现象，获得烘烤硬化的关键是最后成品板中存在一定的固溶C原子。

烘烤硬化钢的主要成分控制难点在碳含量和铌含量的动态相互影响，本发明中烘烤硬化钢的固溶碳(C_固)要求控制在0.0009-0.0015％之间，范围具固溶C、钢中碳(C_钢)和Nb含量(W_Nb)三者的成分关系为

其中Nb含量目标值为0.010％，C含量的目标值为0.0025％。

烘烤硬化钢冶炼过程中，其较窄的固溶碳控制范围是炼钢的难点，在RH真空脱碳过程中，动态的碳、铌成分过程控制的目标命中率仅能依靠经验来实现，且不稳定，是制约烘烤硬化钢BH值的关键问题。其他成分Si、Mn、P、S、Als的控制，均可通过KR-BOF-RH过程控制来实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烘烤硬化钢成分RH精炼精准控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种烘烤硬化钢成分RH精炼精准控制方法，包括以下步骤：

1)钢水到RH后，进行真空脱碳处理；

2)根据RH真空系统排气口废气分析仪检测的CO浓度来判断自然脱碳结束时间点，根据RH脱碳能力，确定RH脱碳结束后的C_{RH自然脱碳后}。

3)RH自然脱碳结束后，加入Al进行脱钢中氧；

4)Al脱氧结束3分钟后，在真空料仓加入Nb铁，Nb铁含量加至目标值0.010％；

5)Nb铁配加完成3分钟后，取钢水试样，进行成分检验；

6)根据成分检验结果中的Nb含量，加入高碳锰铁，调整C元素含量；

7)高碳锰铁加入量主要依据增碳量来配加，需要加入的高碳锰铁增碳量为△C＝C_钢-C_{RH自然脱碳后}-C_{△浇注过程}，单炉平均钢水量设定为W_L、高碳锰铁C含量为C_C-Mn，则高碳锰铁加入量W_C-Mn为：

其中，C_固为0.0009-0.0015％，C_{RH自然脱碳后}为0.0007-0.0010％，C_{Δ浇注过程}为0.0002-0.0005％。

8)高碳锰铁加入后，继续抽真空3-5分钟，结束抽真空。

本发明具有以下有益效果：针对烘烤硬化钢的成分C、Nb精准控制，来实现C_固的目标控制，最终实现性能BH值的稳定性。

具体实施方式

现在对本发明作进一步详细的说明。

一种烘烤硬化钢成分RH精炼精准控制方法，包括以下步骤：1)钢水到RH后，按超低碳冶炼方式进行真空脱碳处理；

2)根据RH真空系统排气口废气分析仪检测的CO浓度来判断自然脱碳结束时间点；

3)根据RH脱碳能力，确定RH脱碳结束后的C_{RH自然脱碳后}(通常为0.0007-0.0010％)；

4)RH自然脱碳结束后，加Al进行脱钢中氧，并配加成分Al含量到目标值；

5)Al脱氧结束3分钟后，通过真空料仓加入Nb铁，进行合金Nb铁元素，Nb含量按照目标值0.010％配加；

6)合金元素配加完成3分钟后，取钢水试样，进行成分检验；

7)根据成分检验结果中的Nb含量，进行高碳锰铁加入，进行C元素调整；

8)高碳锰铁加入量主要依据增碳量来配加。钢水碳含量考虑由三部分组成，一是RH自然脱碳后的碳含量，二是浇注过程增碳量(C_{Δ浇注过程}，按0.0002％-0.0005％)，三是高碳锰铁增碳量。其中高碳锰铁C含量为6.5％，则需要加入的高碳锰铁增碳量为△C＝C_钢-C_{RH自然脱碳后}-C_{△浇注过程}。单炉平均钢水量设定为W_L、高碳锰铁C含量为C_C-Mn，则高碳锰铁加入量W_C-Mn为：

C_固为0.0009-0.0015％，C_{RH自然脱碳后}为0.0007-0.0010％，C_{Δ浇注过程}为0.0002-0.0005％。

其中，

9)高碳锰铁加入后，继续抽真空3-5分钟，真空结束。

实施例：

1、钢水到RH成分C＝0.0032％，Nb＝0.0019％，到站后即开始抽真空；

2、当真空排气口废气分析仪检测的CO浓度0.12％时，自然脱碳结束；

3、对钢水进行定氧，定氧值为382ppm，加入铝粒249kg(其中：129kg用于脱氧，120kg用于配加成分)。

4、铝粒加入结束3分钟后，加Nb铁(Nb含量60％)，Nb铁按目标值0.010％加入30kg(按当炉钢水重量WL＝215t计算)；

5、取钢水样，送化验室进行成分检验；

6、试样检验结果返回，成分Nb含量为0.0098％；

7、根据公式

配加高碳锰铁，加入量为：

8、高碳锰铁加入后，继续抽真空5分钟，真空结束；

9、钢水浇注过程，取中间包试样，分别做成分分析，光谱分析Nb含量为0.0097％，碳硫分析结果C含量为0.0024％，复算固溶碳为：

本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (1)

1.一种烘烤硬化钢成分RH精炼精准控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)钢水到RH后，进行真空脱碳处理；

2)根据RH真空系统排气口废气分析仪检测的CO浓度来判断自然脱碳结束时间点，根据RH脱碳能力，确定RH脱碳结束后的C_{RH自然脱碳后}；

3)RH自然脱碳结束后，加入Al进行脱钢中氧；

4)Al脱氧结束3分钟后，在真空料仓加入Nb铁，Nb铁含量加至目标值0.010％；

5)Nb铁配加完成3分钟后，取钢水试样，进行成分检验；

6)根据成分检验结果中的Nb含量，加入高碳锰铁，调整C元素含量；

7)高碳锰铁加入量主要依据增碳量来配加，需要加入的高碳锰铁增碳量为△C＝C_钢-C_{RH自然脱碳后}-C_{△浇注过程}，单炉平均钢水量设定为W_L、高碳锰铁C含量为C_C-Mn，则高碳锰铁加入量W_C-Mn为：

其中，C_固为0.0009-0.0015％，C_{RH自然脱碳后}为0.0007-0.0010％，C_{Δ浇注过程}为0.0002-0.0005％。

8)高碳锰铁加入后，继续抽真空3-5分钟，结束抽真空。