CN102433501B - 一种高强韧带钢及其制造方法 - Google Patents

一种高强韧带钢及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高强韧带钢及其制造方法。带钢的成分为：C：0.03～0.12％，Si：0～0.05％，Mn：1.0～1.50％，P≤0.015％，S≤0.008％，Nb：0.01～0.06％，Ti：0.01～0.08％，Al：0.01～0.05％，0≤0.0015％，N≤0.0040％；其ReH 500MPa～650MPa，Rm550～700MPa，A≥14％，-20℃AKv≥40J，180。d＝a。制造方法为：I 转炉冶炼 铁水处理至P≤0.010％，S≤0.020％；II LF精炼 微调钢中成分；钢水的成分达到时要求出钢：III连铸 全程吹氩保护浇注；采用轻压下技术；浇注温度在1530～1560℃；IV 热连轧轧制 终轧温度：820～880℃；层流冷却方式：卷取温度CT：530～620℃；轧制规格：4～16mm。本发明制造的高强韧带钢符合出口欧洲的高质量高强带钢的要求。

Description

一种高强韧带钢及其制造方法
技术领域
一种高强韧带钢及其制造方法，具体讲是涉及一种500MPa级高强韧带钢及其制造方法。
背景技术
现有的500MPa级热轧高强钢检验横向力学性能，现需要开发一种出口欧洲500MPa级热轧高强钢板，要求Si≤0.05％，检验纵向力学性能，同时提出180°冷弯试验d＝a完好的要求。为此，需要开发出强度更高，成型性能更好的热轧高强带钢板。
发明内容
为了克服现有500MPa级热轧高强韧带钢的上述不足，本发明提供一种热轧高强韧带钢，使钢材的纵向力学性能屈服强度ReH≥500MPa，抗拉强度Rm550～700MPa，延伸率A≥14％，-20℃冲击功AKv≥40J，180°冷弯试验d＝a。同时提供该带钢的制造方法。
研制一种屈服强度ReH500～650MPa，抗拉强度Rm550～700MPa，延伸率A≥14％，-20℃冲击功AKv≥40J，180°冷弯试验d＝a完好的高强度、高韧性、且出口欧洲热轧板。该钢板检验纵向力学性能，同时对强度与塑性、韧性的匹配出了较高的要求，故需要从成分设计、钢质纯净度控制、控轧控冷方面进行研制。
本热轧带钢由于本产品力学性能的特点是高强度，高塑性、高韧性，良好的冷成型及焊接性要求，故化学成分设计采用低碳、中锰、极低硅、适量铌、钛的思路，低碳是为了确保高的塑性、高的韧性，良好的焊接性及冷成型加工性能。低硅是为了确保带钢具有良好的表面质量，适量的铌、钛微合金化是为了提高带钢的强度。
本热轧带钢的化学成分的质量百分配比如下：
C：0.03～0.12％，Si：0～0.05％，Mn：1.0～1.50％，P≤0.015％，S≤0.008％，Nb：0.01～0.06％，Ti：0.01～0.08％，Al：0.01～0.05％，0≤0.0015％，N≤0.0040％，其余为Fe与不可避免的杂质。
带钢的纵向力学性能屈服强度ReH 500MPa～650MPa，抗拉强度Rm550～700MPa，延伸率A≥14％，-20℃冲击功AKv≥40J，180°冷弯试验d＝a。
本热轧带钢的制造方法包括下述依次的步骤：
I转炉冶炼
将预处理铁水S≤0.003％，S≤0.020％废钢，倒入180吨转炉顶底复吹，出钢合金化，预处理的铁水重量比≥70％。出钢前(一般2分钟)停止吹氧；出钢P≤0.010％，出钢S≤0.020％，出钢温度≤1690℃，出钢口良好；出钢前先在钢包内加入石灰和合金，出钢后钢包内包底吹氩，测温，出钢控制渣量不大于1.8吨。
II LF精炼
LF炉脱S结束后，微调钢中成分(对碳、锰、硅与其它合金全部合金元素都要进行确认是否进入目标成分要求，如未达到目标要求，需要补加合金进行微调成分，在LF出工序的成分基本上为成品成分)；加入钢中合金要计算增硅量，避免成品硅超标；LF炉出站前禁止喂Si-Ca线操作(出口欧洲钢的特点之一是硅含量低，故不允许喂Si-Ca，避免钢中增硅)。
钢水的成分质量百分比达下述要求出钢：
C：0.03～0.012％，Si：0～0.05％，Mn：1.0～1.50％，P≤0.015％，S≤0.008％，Nb：0.01～0.06％，Ti：0.01～0.08％，Al：0.01～0.05％，0≤0.0015％，N≤0.0040％；
其余为Fe与不可避免的杂质。
III连铸
连铸全程吹氩保护浇注；浇注温度控制在1530～1560℃。
IV热连轧轧制
板坯加热温度：1200～1250℃，加热时间大于180min；终轧温度：820～880℃；层流冷却方式：带钢全长冷却；卷取温度CT：530～620℃；轧制规格：4～16mm。
性能检验
对热轧钢板进行纵向拉伸检验，钢板屈服强度ReH为530～650Mpa，抗拉强度Rm为580～700Mpa，延伸率A为19～30％，-20℃冲击功AKv为50～200J，180°冷弯试验d＝a合格。
上述的高强韧带钢的制造方法，其特征是：在步骤III连铸时，采用轻压下技术，以减小或消除中心偏析和疏松。
本发明的热轧500MPa级高强钢，钢材的纵向力学性能屈服强度ReH≥500MPa，抗拉强度Rm550～700MPa，延伸率A≥14％，-20℃冲击功AKv≥40J，180°冷弯试验d＝a，满足出口欧洲技术要求，且强度、塑性、韧性合理匹配。符合出口欧洲的高质量高强带钢的要求。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本500MPa级高强韧带钢及其制造方法的具体实施方式，但本500MPa级高强韧带钢及其制造方法的具体实施方式不局限于下述的实施例。
钢板实施例一
500MPa级高强带钢，带钢厚8.6mm宽1800mm。其化学成分的质量百分配比如下：
C：0.06％，Si：0.03％，Mn：1.40％，P：0.010％，S：0.003％，Nb：0.05％，Ti：0.04％，Al：0.03％，0：0.0010％，N：0.0032％，其余为Fe与不可避免的杂质。
钢板屈服强度ReH为580Mpa，抗拉强度Rm为630Mpa，延伸率A为25％，-20℃冲击功AKv为150J，180°冷弯试验d＝a。
制造方法实施例一
本实施例制造的是钢板实施例一的产品，本500MPa级高强带钢制造方法的实施例为下述依次的步骤：
I转炉冶炼
采用入炉铁水S：0.002％，160吨，预处理铁水的成分的质量百分比为：
C 4.0％  Si 0.26％  S 0.002％其余为Fe与不可避免的杂质。使用S为0.012％废钢20吨，倒入180吨转炉顶底复吹，出钢合金化。出钢前停止吹氧；出钢P：0.008％，出钢S：0.015％，出钢温度：1680℃，出钢口良好，不散流；出钢前先在钢包内加入石灰和合金，出钢后钢包内包底吹氩，测温，出钢渣量不大于1.8吨。
II LF精炼
LF炉脱S结束后，微调钢中成分(微调前C为0.04％，出钢时为0.06％，微调前Al为0.02％，出钢时为0.03％)，加入钢中合金要计算增硅量，避免成品硅超标。LF炉出站前禁止喂Si-Ca线操作。
钢水的化学成分的质量百分配比为：
C：0.06％，Si：0.03％，Mn：1.40％，P：0.010％，S：0.003％，Nb：0.05％，Ti：0.04％，Al：0.03％，0：0.0010％，N：0.0032％，其余为Fe与不可避免的杂质。
III连铸
连铸全程吹氩保护浇注，浇注温度为1540℃。
IV热连轧轧制
板坯加热温度：1230℃，加热时间：190min；终轧温度：850℃；层流冷却方式：带钢全长冷却；卷取温度CT：550℃。
V拉伸检验
对热轧钢板进行纵向拉伸检验，钢板屈服强度ReH为580Mpa，抗拉强度Rm为630Mpa，延伸率A为25％，-20℃冲击功AKv为150J，180°冷弯试验d＝a合格。
钢板实施例二
500MPa级高强带钢，带钢厚14.0mm宽2000mm。其化学成分的质量百分配比如下：
C：0.10％，Si：0.02％，Mn：1.45％，P：0.010％，S：0.003％，Nb：0.03％，Ti：0.06％，Al：0.03％，0：0.0010％，N：0.0032％，其余为Fe与不可避免的杂质。
钢板屈服强度ReH为540Mpa，抗拉强度Rm为630Mpa，延伸率A为24％，-20℃冲击功AKv为160J，180°冷弯试验d＝a。
制造方法实施例二
本实施例制造的是钢板实施例二的产品，本500MPa级高强带钢制造方法的实施例为下述依次的步骤：
I转炉冶炼
采用入炉铁水S：0.002％，160吨，预处理铁水的成分的质量百分比为：C 4.0％  Si 0.26％  S 0.002％其余为Fe与不可避免的杂质。
使用S为0.012％废钢20吨，倒入180吨转炉顶底复吹，出钢合金化，出钢前停止吹氧；出钢P：0.007％，出钢S：0.012％，出钢温度：1685℃，出钢口良好，不散流；出钢前先在钢包内加入石灰和合金，出钢后钢包内包底吹氩，测温，出钢控制渣量不大于1.8吨。
II LF精炼
LF炉脱S结束后，微调钢中成分(微调前C为0.09％，出钢的成分为0.10％，微调前Ti为0.05％，出钢的成分为0.07％)，加入钢中合金要计算增硅量，避免成品硅超标。LF炉出站前禁止喂Si-Ca线操作。
钢水的成分的重量百分比为：
C：0.10％，Si：0.02％，Mn：1.45％，P：0.010％，S：0.003％，Nb：0.03％，Ti：0.06％，Al：0.03％，O：0.0010％，N：0.0032％，其余为Fe与不可避免的杂质。
III连铸
连铸全程吹氩保护浇注，浇注温度为1542℃。
IV热连轧轧制
板坯加热温度：1210℃，加热时间：190min；终轧温度：850℃层流冷却方式：带钢全长冷却；卷取温度CT：540℃。
V拉伸检验
对热轧钢板进行纵向拉伸检验，钢板屈服强度ReH为540Mpa，抗拉强度Rm为630Mpa，延伸率A为24％，-20℃冲击功AKv为160J，180°冷弯试验d＝a合格。
钢板实施例三
500MPa级高强韧钢，钢板厚4.0mm宽1800mm。其化学成分的质量百分配比如下：
C：0.07％，Si：0.03％，Mn：1.30％，P：0.010％，S：0.003％，Nb：0.03％，Ti：0.05％，Al：0.03％，0：0.0012％，N：0.0033％，其余为Fe与不可避免的杂质。
钢板屈服强度ReH为580Mpa，抗拉强度Rm为650Mpa，延伸率A为26％，-20℃冲击功AKv为70J，180°冷弯试验d＝a合格。
制造方法实施例三
本实施例制造的是钢板实施例三的产品，本500MPa级高强带钢制造方法的实施例为下述依次的步骤：
I转炉冶炼
采用入炉铁水S：0.002％，160吨，预处理铁水的成分的质量百分比为：C 4.0％  Si 0.26％  S 0.002％其余为Fe与不可避免的杂质。
使用S为0.012％废钢20吨，倒入180吨转炉顶底复吹，出钢合金化，出钢前停止吹氧；出钢P：0.008％，出钢S：0.013％，出钢温度：1675℃出钢口良好，不散流；出钢前先在钢包内加入石灰和合金，出钢后钢包内包底吹氩，测温，出钢控制渣量不大于1.8吨。
II LF精炼
LF炉脱S结束后，微调钢中成分(微调前Al为0.02％，出钢的成分为0.03％，微调前Ti为0.05％，出钢的成分为0.07％)，加入钢中合金要计算增硅量，避免成品硅超标。LF炉出站前禁止喂Si-Ca线操作。
钢水的成分的重量百分比为：
C：0.07％，Si：0.03％，Mn：1.30％，P：0.010％，S：0.003％，Nb：0.03％，Ti：0.05％，Al：0.03％，O：0.0012％，N：0.0033％，其余为Fe与不可避免的杂质。
III连铸
连铸全程吹氩保护浇注，浇注温度为1542℃。
IV热连轧轧制
板坯加热温度：1250℃，加热时间：190min；终轧温度：850℃；层流冷却方式：带钢全长冷却；卷取温度CT：560℃。
V拉伸检验
对热轧钢板进行纵向拉伸检验，钢板屈服强度ReH为580Mpa，抗拉强度Rm为650Mpa，延伸率A为26％，-20℃冲击功AKv为70J，180°冷弯试验d＝a合格。
上述三个制造方法实施例，在步骤III连铸时，采用轻压下技术，可以减小或消除中心偏析和疏松。

Claims (3)

1.一种高强韧带钢的制造方法，它包括下述依次的步骤： 
   Ⅰ转炉冶炼
将预处理铁水S≤0.003%，S≤0.020%废钢，倒入180吨转炉顶底复吹,出钢合金化, 预处理的铁水重量比≥70%；出钢前停止吹氧；出钢P≤0.010%，出钢S≤0.020%,出钢温度≤1690℃,出钢口良好；出钢前先在钢包内加入石灰和合金，出钢后钢包内包底吹氩，测温，出钢控制渣量不大于1.8吨；
Ⅱ  LF精炼
LF炉脱S结束后，微调钢中成分；加入钢中合金要计算增硅量，避免成品硅超标；LF炉出站前禁止喂Si-Ca线操作； 
钢水的成分质量百分比达下述要求出钢：
C：0.03～0.012%,     Si：0～0.05%，    Mn：1.0～1.50%，    P≤0.015%，
S≤0.008%,          Nb：0.01～0.06%,     Ti：0.01～0.08%，
Al：0.01～0.05%,    O≤0.0015%,         N≤0.0040%,
其余为Fe与不可避免的杂质；
Ⅲ  连铸
连铸全程吹氩保护浇注；浇注温度控制在1530～1560℃；
 Ⅳ  热连轧轧制
板坯加热温度：1200～1250℃，加热时间大于180min；终轧温度：820～880℃；层流冷却方式：带钢全长冷却；卷取温度CT：530～620℃；轧制规格:4～16mm。
2.根据权利要求1所述的高强韧带钢的制造方法，其特征是：在步骤Ⅳ  热连轧轧制后，对热轧钢板进行纵向拉伸检验，钢板屈服强度ReH为530～650Mpa，抗拉强度Rm为580～700Mpa，延伸率A为19～30%，-20℃冲击功AKv为50～200J，180°冷弯试验d=a。
3.根据权利要求1所述的高强韧带钢的制造方法，其特征是：在步骤Ⅲ连铸时，采用轻压下技术，以减小或消除中心偏析和疏松。
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