CN114959480B - 一种650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板及生产方法 - Google Patents

一种650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板及生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板及生产方法，化学成分按质量百分比计包括：C：0.060～0.080％、Si：0.05～0.20％、Mn：0.95～1.15％、S≤0.015％、P≤0.025％、Alt：0.015～0.060％、Nb：0.010％～0.040％、Ti：0.050％～0.090％、N≤0.0080％，其余为Fe及不可避免的杂质。优点是：薄宽规格罐体用高强钢力学性能与其他同级别钢种性能相当，板卷宽幅最宽可达2100mm，最薄可达1.2mm的同时，具备良好的板形控制，满足商用车罐体结构的生产要求，薄宽规格的优势在于可以降低生产焊接成本。

Description

一种650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板及生产方法
技术领域
本发明属于热轧板生产领域，尤其涉及一种650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板及生产方法。
背景技术
随着近年来基础建设的蓬勃发展，商用车专用钢的市场逐渐增大，同时汽车轻量化是近年来汽车工业发展的大趋势，因此，汽车用钢逐渐向高强化，轻量化发展。
罐体用高强钢作为商用车专用钢的细分品类，主要用来制造粉粒物料运输半挂车，适用于粉煤灰、水泥、石灰粉、矿石粉等颗粒直径不大于0.1mm粉粒干燥物料的运输罐体，对强度和板型控制要求较高，同时需要兼具良好的焊接性能。罐体结构需要将几张罐体用钢板通过焊接及成形工艺进行生产，因此生产同样规格的罐体结构，罐体用钢规格越宽，需要焊接的道数越少，成本越低，但薄宽规格的罐体用钢对设备性能要求较高，板型控制也更困难。国内河钢，安钢等钢企均能生产常规规格(宽度1500mm以内)，抗拉强度650MPa级别的罐体用高强钢，但同抗拉强度级别，宽度超过1800mm的罐体用高强钢目前没有其他钢企可以生产。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板及生产方法，实现抗拉强度650MPa，宽度1800mm～2100mm，厚度1.2mm～2.5mm的热轧卷板生产，高强热轧卷板具备良好的板形控制。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板，所述的高强热轧卷板的化学成分按质量百分比计包括：
C：0.060～0.080％、Si：0.05～0.20％、Mn：0.95～1.15％、S≤0.015％、P≤0.025％、Alt：0.015～0.060％、Nb：0.010％～0.040％、Ti：0.050％～0.090％、N≤0.0080％，其余为Fe及不可避免的杂质。
一种650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板的生产方法，采用2300轧机生产高强热轧卷板，高强热轧卷板的宽度为1800mm～2100mm，厚度为1.2mm～2.5mm，包括以下步骤：
1)粗轧中间坯厚度50～70mm；
2)精轧轧制力分配：F1轧制力32000～35000kN，F2轧制力27000～33000kN，F3轧制力24000～30000kN，F4轧制力20000～25000kN，F5轧制力17000～21000kN，F6轧制力14000～18000kN，F7轧制力11000～14000kN；
3)精轧出口温度880～920℃；卷取温度580～620℃。
板坯在加热炉中加热后的出炉温度1230～1270℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明方法生产的薄宽规格罐体用高强钢力学性能与其他同级别钢种性能相当，板卷宽幅最宽可达2100mm，最薄可达1.2mm的同时，具备良好的板形控制，满足商用车罐体结构的生产要求，薄宽规格的优势在于可以降低生产焊接成本，提高材料使用率，同时薄宽规格罐体用高强钢在商用车上的使用，可以起到车身轻量化的作用，可靠性相较于普通钢材也更高，产品竞争力极强。成分控制上采用低C、微Nb和高Ti的复合微合金化的低成本成分设计，充分发挥Nb的细晶强化和Ti析出强化作用，控制成本的同使可以达到设计的力学性能要求。
附图说明
图1是实施例一的金相图。
图2是实施例二的金相图。
图3是实施例三的金相图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
一种650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板，该高强热轧卷板的化学成分按质量百分比计包括：
C：0.060～0.080％、Si：0.05～0.20％、Mn：0.95～1.15％、S≤0.015％、P≤0.025％、Alt:0.015～0.060％、Nb：0.010％～0.040％、Ti：0.050％～0.090％、N≤0.0080％，其余为Fe及不可避免的杂质。
采用其中低C的设计可以减少钢中的偏析，并降低碳当量，提高钢的焊接性，采用高Ti设计，析出强化保证钢的强度达到要求，同时达到降低成本的目的，加入Nb元素促进晶粒细化，在提高强度的同时，改善钢的韧性；低O低S控制，减少夹杂物，提高韧塑性。
650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板的生产方法，工艺流程：
铁水预处理→转炉冶炼→炉外精炼→连铸→(2300热轧)加热→粗轧、精轧→控制冷却→卷取→成品检验→出厂；具体包括以下步骤：
1)铁水预处理
铁水预处理入炉S≤0.003％，扒净渣；采用精料废钢。
2)钢包工序
红罐受钢，确保钢包透气性、自浇性；钢包清洁无残钢、残渣；钢包使用要考虑喂钙。
3)转炉冶炼
转炉拉碳一次达到设计范围。避免点吹；出钢前钢包氩气吹扫，控制出钢口，避免散流，钢包Als按0.015％～0.060％控制；要求钢包N≤25ppm，挡渣出钢，控制进入钢包中的渣量。
4)炉外精炼
LF处理过程保持微正压，增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，严格控制吹氩强度，尽量避免钢液裸露；RH处理后进行钙质处理，增加软吹时间，严格控制钢水中夹杂物；精炼前后取气体样做N、O含量分析。
5)连铸
全程进行保护浇注，取气体样分析N、O。开浇前采用氩气吹扫中包，浇注过程做到无钢液裸露，控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣，以便钢中夹杂物的去除；浇钢过程投入软压下功能；浇钢过程保持恒拉速；中包按过热度≤30℃控制；铸坯全部下线，采用堆冷，保证铸坯缓慢降温，72小时后过轧制。
6)在2300生产线进行热轧生产
a板坯出炉温度1230～1270℃，保证加热温度均匀。
b粗轧、精轧、卷取区域
荒轧中间坯厚度60mm；
精轧轧制力分配：F1轧制力32000～35000kN，F2轧制力27000～33000kN，F3轧制力24000～30000kN，F4轧制力20000～25000kN，F5轧制力17000～21000kN，F6轧制力14000～18000kN，F7轧制力11000～14000kN；
精轧出口温度目标880～920℃；卷取温度目标580～620℃。冷却模式采用间断冷却方式。保证终轧、卷取温度的精确控制。
成品高强热轧卷板的宽度为1800mm～2100mm，厚度为1.2mm～2.5mm。
目前国内各大钢企，仅本钢可以批量生产宽度达到1800mm～2100mm，厚度1.2mm～2.5mm，抗拉强度650MPa级别的的薄宽规格罐体用高强钢，其他钢企如河钢、安钢等，可以生产抗拉强度同级别，常规规格的罐体用高强钢，成本相比于本钢薄宽规格罐体用高强钢BG650GT更高，力学性能与本钢薄宽规格罐体用高强钢BG650GT相当，实际成分性能对比情况如表1、表2。
表1：本钢与安钢、河钢成分对比
Figure BDA0003671053060000041
表2：本钢与安钢、河钢性能对比
Figure BDA0003671053060000042
实施例一
用2300生产线生产产品规格为1.2mm*1800mm，薄宽规格650MPa级罐体用高强钢为例，罐体用高强钢按以下重量百分比配比：C:0.068％，Si：0.16％，Mn：1.06％，P：0.015％，S：0.001％，Alt：0.035％，Nb：0.023％，Ti:0.070％，N:0.0023％，O：0.0024％，余量为Fe和不可避免杂质。
罐体用高强钢的生产路线包括转炉复吹，LF精炼，板坯连铸，2300产线轧制、间断冷却。
加热炉出炉温度1280℃，在炉时间175min，粗轧R1出口温度1067℃，R2出口温度1108℃，各进行3道次轧制，每道次均进行除磷。精轧F1入口温度1054℃，终轧温度889℃。精轧至厚度1.2mm，精轧结束后，采用间断冷却模式，温度594℃。按本实施例步骤生产的卷板，其性能指标见表3，金相组织见图1。
表3
Figure BDA0003671053060000051
由表3可以看出，本实施例生产出来的罐体用高强钢，满足强度，塑性，韧性等力学性能要求，金相组织主要为铁素体和珠光体，晶粒度13。
实施例二
用2300生产线生产产品规格为1.5mm*2000mm，薄宽规格650MPa级罐体用高强钢。罐体用高强钢按以下重量百分比配比：C:0.070％，Si：0.15％，Mn：1.02％，P：0.013％，S：0.003％，Alt：0.032％，Nb：0.020％，Ti:0.085％，N:0.0022％，O：0.0024％，余量为Fe和不可避免杂质。
罐体用高强钢的生产路线包括转炉复吹、LF精炼、板坯连铸、2300产线轧制、间断冷却。
加热炉出炉温度1280℃，在炉时间180min，粗轧R1出口温度1059℃，R2出口温度1099℃，各进行3道次轧制，每道次均进行除磷。精轧F1入口温度1046℃，终轧温度883℃。精轧至厚度1.5mm，精轧结束后，采用间断冷却模式，卷取温度601℃。按本实施例步骤生产的卷板，其性能指标见表4，金相组织见图2。
表4
Figure BDA0003671053060000052
由表4可以看出，本实施例生产出来的罐体用高强钢，满足强度，塑性，韧性等力学性能要求，金相组织主要为铁素体和珠光体，晶粒度13。
实施例三
用2300生产线生产产品规格为2.5mm*2100mm，薄宽规格650MPa级罐体用高强钢为例，对本发明进行进一步说明。本实施例的罐体用高强钢按以下重量百分比配比：C:0.072％，Si：0.13％，Mn：1.04％，P：0.015％，S：0.002％，Alt：0.037％，Nb：0.022％，Ti:0.079％，N:0.0014％，O：0.0026％，余量为Fe和不可避免杂质。
罐体用高强钢的生产路线包括转炉复吹，LF精炼、板坯连铸、2300产线轧制、间断冷却。
加热炉出炉温度1273℃，在炉时间179min，粗轧R1出口温度1055℃，R2出口温度1095℃，各进行3道次轧制，每道次均进行除磷。精轧F1入口温度1048℃，终轧温度886℃。精轧至厚度2.5mm，精轧结束后，采用间断冷却模式，卷取温度603℃。按本实施例步骤生产的卷板，其性能指标见表5，金相组织见图3。
表5
Figure BDA0003671053060000061
由表5可以看出，本实施例生产出来的罐体用高强钢，满足强度，塑性，韧性等力学性能要求，金相组织主要为铁素体和珠光体，晶粒度13。

Claims (2)

1.一种650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板，其特征在于，所述的高强热轧卷板的化学成分按质量百分比计包括：
C：0.060～0.080％、Si：0.05～0.20％、Mn：0.95～1.15％、S≤0.015％、P≤0.025％、Alt：0.015～0.060％、Nb：0.010％～0.040％、Ti：0.050％～0.090％、N≤0.0080％，其余为Fe及不可避免的杂质；
所述的650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板的生产方法，采用2300轧机生产高强热轧卷板，高强热轧卷板的宽度为1800mm～2100mm，厚度为1.2mm～2.5mm，包括以下步骤：
1)粗轧中间坯厚度50-70mm；
2)精轧轧制力分配：F1轧制力32000～35000kN，F2轧制力27000～33000kN，F3轧制力24000～30000kN，F4轧制力20000～25000kN，F5轧制力17000～21000kN，F6轧制力14000～18000kN，F7轧制力11000～14000kN；
3)精轧出口温度880～920℃；卷取温度580～620℃。
2.根据权利要求1所述的一种650MPa级薄宽罐体用高强热轧卷板，其特征在于，板坯在加热炉中加热后的出炉温度1230～1270℃。
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