CN114703416A - 一种50钢热轧板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种50钢热轧板及其生产方法。方法包括如下步骤：冶炼，钢水的化学成分按质量百分比包括：C：0.50～0.55％；Si：0.20～0.30％；Mn：0.50～0.80％；Cr：0.13～0.16％；P≤0.02％；S：0.003～0.008％；O：0.004～0.01％；薄带连铸，冶炼合格的钢水经两个反向旋转的铸辊，连铸成厚度为1.4～2.5mm的铸带；热轧，铸带经单机架以10～50％的压下量，热轧至厚度为0.8～1.5mm的热轧薄带；卷取，轧带经保温罩进行保温处理，以650～750℃进行卷取。本发明的50钢热轧板具有生产流程短、成本低、无化学元素偏析和表面脱碳层等优势。同时本发明的50钢热轧板厚度小，作为冷轧基料，可减少后续生产过程中冷轧规程和退火次数，降低生产成本，提高生产效率。

Description

一种50钢热轧板及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金工业技术领域，特别是涉及一种50钢热轧板及其生产方法。
背景技术
50钢属于优质碳素结构钢，该钢种的热轧板用于制造冷轧产品时，需经多规程、多道次的冷轧处理，为消除加工硬化，每个轧制规程之间需进行长时间的退火处理。对于50钢，得到了薄规格冷轧卷后，一般后续还需进行淬火、回火热处理。因此，如果钢板存在元素偏析，会导致最终成品性能不均匀。该钢种碳含量高，凝固区域大，传统连铸工艺在生产此钢种时，容易产生元素偏析，在钢板中心位置易出现分层现象；传统热轧工艺在轧制该钢种时，需将钢坯进行长时间的高温加热，而且在整个热轧过程中，钢板暴露在空气中，因而容易造成钢板表面出现脱碳层。
目前国内外未见文献报道使用双辊铸轧工艺生产50钢热轧板。发明人经研究发现，由于双辊铸轧工艺在钢水连铸过程中具有快速凝固的特点，故生产50钢热轧板时可避免元素偏析的产生；而且双辊铸轧的产线长度短、具有保护气氛，所以钢板表面不会产生脱碳层。另外，与传统生产工艺相比，双辊铸轧工艺生产的50钢热轧板厚度大大降低，因而可减少后续生产过程中冷轧规程和退火次数，降低生产成本，提高生产效率。
另外，50钢的碳含量高，在浇铸过程中容易出现铸辊震颤，导致成带不稳定，连续性断带。
因此，本发明的目的在于：提供一种50钢热轧板及其生产方法，以克服现有技术中的至少一部分不足，解决在浇铸过程中的铸辊震颤问题，提高成带的稳定性和连续性。
发明内容
为实现上述发明目的，本发明采用如下所述的技术方案。
根据本发明的一方面，生产50钢热轧板的方法包括如下步骤：
(1)采用电炉冶炼，按照如下化学成分以及质量比例配料，
C：0.50～0.55％；
Si：0.20～0.30％；
Mn：0.50～0.80％；
Cr：0.13～0.16％；
P：≤0.02％；
S：0.0030～0.0080％；
O：0.0040～0.010％；
余量为Fe及不可避免的杂质；
(2)将步骤(1)获得的钢水经两个反向旋转的铸辊进行连铸，钢水在惰性气体保护下获得铸带，铸轧速度为20～120m/min；
(3)将步骤(2)获得的铸带，经一个道次热轧成热轧薄带；
(4)将步骤(3)获得的热轧薄带经卷取机卷取成卷。
根据本发明的生产50钢热轧板的方法，优选地，所述步骤(2)中，铸辊的铸力范围控制为3000～8000N。
根据本发明的生产50钢热轧板的方法，优选地，所述步骤(2)中，所述铸带的厚度为1.4～2.5mm。
根据本发明的生产50钢热轧板的方法，优选地，所述步骤(3)中，所述铸带经一个道次热轧的压下量为10～50％。
根据本发明的生产50钢热轧板的方法，优选地，所述步骤(3)中，所述热轧薄带在轧机出口的厚度为0.8～1.5mm。
根据本发明的生产50钢热轧板的方法，优选地，所述步骤(4)中，所述热轧薄带在卷取前，经保温罩进行保温。
根据本发明的生产50钢热轧板的方法，优选地，所述步骤(4)中，所述热轧薄带的卷取温度为650～750℃。
根据本发明的另一方面，还涉及一种50钢热轧板，所述50钢热轧板采用根据本发明的生产50钢热轧板的方法生产。
根据本发明的50钢热轧板，优选地，所述50钢热轧板的屈服强度为500～700MPa，抗拉强度为800～950MPa，延伸率12～25％。
根据本发明的50钢热轧板，优选地，所述50钢热轧板无化学元素偏析和表面脱碳层。
技术优势
50钢碳含量高，在浇铸过程中容易出现铸辊震颤，导致成带不稳定，连续性断带。本发明的技术方案解决了上述技术问题。
氧含量：本发明将钢水中的自由氧含量增加为O：0.0040～0.010％，这一氧含量与其他元素含量及工艺配合，可极大改善钢水的流动性和润湿性，降低了因钢水凝固不均匀导致的铸辊震颤问题。
铸力范围：50钢的固液两相区宽，铸力过低，铸带中液相含量高，降低了铸带的强度，容易导致断带；铸力过高，则浇铸时容易加剧铸辊的震颤，也会导致铸带的连续断带。本发明将铸力范围调整为3000～8000N，很好解决了浇铸过程中的铸辊震颤问题，且改进了成带的连续性和稳定性。
热箱保护气氛：热箱中充有氮气保护气氛，可避免因钢板表面发生氧化而形成表面脱碳层。
保温罩：保温罩的作用是对带钢进行保温(钢带薄，散热快)，提高卷取温度，降低钢卷的强度，增加后续冷轧的可轧制性。
本发明中的S元素与现有技术完全不同，为有目的性的添加，含量为S：0.0030～0.0080％。在本发明的技术方案中，S元素并不是有害元素，其在本发明中的作用和O元素一样，同样能够改善钢水的流动性和润湿性，且改进50钢薄带连铸的成带性。
有益技术效果
与现有技术相比，本发明的特点和有益技术效果至少在于：
(1)与传统生产工艺相比，本发明使用双辊铸轧工艺生产的50钢热轧板厚度大大降低，因而可减少后续生产过程中冷轧规程和退火次数，降低生产成本，提高生产效率。
(2)与传统生产工艺相比，本发明使用双辊铸轧工艺生产的50钢热轧板，钢板无化学元素偏析和表面脱碳层，可改善成品性能。
(3)与传统热轧生产线对比，本发明提供的生产50钢热轧板的双辊铸轧工艺，生产流程短，使得生产所需的能耗大幅降低，从而降低了生产的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1为根据本发明的生产50钢热轧板的工艺流程示意图；
图2为根据本发明实施例的50钢热轧板的金相组织。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，本发明所使用的技术术语或科学术语应当为本发明所属领域具有一般技能的人士所理解的通常意义。
实施例1
图1为根据本发明的生产50钢热轧板的工艺流程示意图。
参见图1，根据本发明的方法包括如下步骤。
(1)钢水冶炼：采用电炉冶炼，VD真空炉进行脱气，LF炉精炼，钢水吹氧，得到成分合格的钢水，按重量百分比为：C：0.52％；Si：0.26％；Mn：0.61％；Cr：0.15％；P：0.014％；S：0.0045％；O：0.0052％，余量为Fe及不可避免的杂质；
(2)薄带连铸：将钢水利用两个反向旋转的铸辊进行连铸，铸力4000N，铸轧速度为62m/min，钢水在惰性气体保护下进行薄带连铸，铸带厚度为1.95mm。
(3)热轧：铸带以23％的压下量经一个道次热轧成厚度为1.50mm的热轧薄带，
(4)卷取：热轧薄带经保温罩进行保温，并经卷取机卷取成卷，卷取温度为680℃。
按照上述成分和工艺生产的50钢热板，产品力学性能为：屈服强度605MPa，抗拉强度893MPa，延伸率18.5％。
根据上述步骤，例如，得到的50热轧板的金相组织如图2所示。
实施例2
(1)钢水冶炼：采用电炉冶炼，VD真空炉进行脱气，LF炉精炼，钢水吹氧，得到成分合格的钢水，按重量百分比为：C：0.53％；Si：0.28％；Mn：0.53％；Cr：0.14％；P：0.011％；S：0.0032％；O：0.0045％，余量为Fe及不可避免的杂质；
(2)薄带连铸：将钢水利用两个反向旋转的铸辊进行连铸，铸力5800N，铸轧速度为65m/min，钢水在惰性气体保护下进行薄带连铸，铸带厚度为1.73mm。
(3)热轧：铸带以42％的压下量经一个道次热轧成厚度为1.0mm的热轧薄带，
(4)卷取：热轧薄带经保温罩进行保温，并经卷取机卷取成卷，卷取温度为730℃。
按照上述成分和工艺生产的50钢热板，产品力学性能为：屈服强度537MPa，抗拉强度857MPa，延伸率23.2％。
实施例3
(1)钢水冶炼：采用电炉冶炼，VD真空炉进行脱气，LF炉精炼，钢水吹氧，得到成分合格的钢水，按重量百分比为：C：0.54％；Si：0.22％；Mn：0.68％；Cr：0.14％；P：0.018％；S：0.0053％；O：0.0061％，余量为Fe及不可避免的杂质；
(2)薄带连铸：将钢水利用两个反向旋转的铸辊进行连铸，铸力7200N，铸轧速度为58m/min，钢水在惰性气体保护下进行薄带连铸，铸带厚度为1.85mm。
(3)热轧：铸带以35％的压下量经一个道次热轧成厚度为1.2mm的热轧薄带，
(4)卷取：热轧薄带经保温罩进行保温，并经卷取机卷取成卷，卷取温度为716℃。
按照上述成分和工艺生产的50钢热板，产品力学性能为：屈服强度588MPa，抗拉强度875MPa，延伸率22.8％。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，不在脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种生产50钢热轧板的方法，其特征在于，
所述方法包括如下步骤：
(1)采用电炉冶炼，按照如下化学成分以及质量比例配料，
C：0.50～0.55％；
Si：0.20～0.30％；
Mn：0.50～0.80％；
Cr：0.13～0.16％；
P：≤0.02％；
S：0.0030～0.0080％；
O：0.0040～0.010％；
余量为Fe及不可避免的杂质；
(2)将步骤(1)获得的钢水经两个反向旋转的铸辊进行连铸，钢水在惰性气体保护下获得铸带，铸轧速度为20～120m/min；
(3)将步骤(2)获得的铸带，经一个道次热轧成热轧薄带；
(4)将步骤(3)获得的热轧薄带经卷取机卷取成卷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述步骤(2)中，铸辊的铸力范围控制为3000～8000N。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述步骤(2)中，所述铸带的厚度为1.4～2.5mm。
4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的方法，其特征在于：
所述步骤(3)中，所述铸带经一个道次热轧的压下量为10～50％。
5.根据权利要求1-3中的任意一项所述的方法，其特征在于：
所述步骤(3)中，所述热轧薄带在轧机出口的厚度为0.8～1.5mm。
6.根据权利要求1-3中的任意一项所述的方法，其特征在于：
所述步骤(4)中，所述热轧薄带在卷取前，经保温罩进行保温。
7.根据权利要求1-3中的任意一项所述的方法，其特征在于：
所述步骤(4)中，所述热轧薄带的卷取温度为650～750℃。
8.一种50钢热轧板，其特征在于：
所述50钢热轧板采用根据权利要求1-7中的任意一项所述的方法生产。
9.根据权利要求8所述的50钢热轧板，其特征在于：
所述50钢热轧板的屈服强度为500～700MPa，抗拉强度为800～950MPa，延伸率12～25％。
10.根据权利要求8或9所述的50钢热轧板，其特征在于：
所述50钢热轧板无化学元素偏析和表面脱碳层。
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