CN106947915A - 一种低成本高性能spa‑h热轧钢卷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低成本高性能SPA‑H热轧钢卷及其制备方法,其成分按质量百分数包括:C 0.07~0.095%,Si 0.25~0.35%,Mn 0.38~0.48%,P 0.085~0.105%,S≤0.007%,Cu 0.25~0.35%,Ni 0.08~0.20%,Cr 0.50~0.60%,Als 0.015~0.045%;余量为Fe和不可避免的杂质。制备方法包括:成分设计,铁水预处理,转炉冶炼,钢包炉,连铸,热连轧,层流冷却,卷取,即得。本发明有优良的塑性及韧性,提高了冷加工性能,避免SPA‑H钢卷使用中大变形的折弯开裂问题,减少质量异议,提高SPA‑H钢的综合性能。
Description
技术领域
本发明属于热轧钢卷及其制备领域,特别涉及一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷及其制备方法。
背景技术
现生产屈服强度350MPa级集装箱用钢,铸坯表面裂纹多,连铸容易漏钢,强度富余量不足,塑性及韧性低。强度富余量不足,造成部分钢卷判废;铸坯表面有裂纹几率大不能直装,不利于节能减排;铸坯表面质量差;轧钢采用任意轧制工艺,产品的性能波动范围大,不利于用户的使用。
对SPA-H系列钢卷生产性能实绩调查,结果如表1和表2所示:
表1 SPA-H系列钢厚度、性能范围统计表
从表1可看出,SPA-H生产厚度在8mm以下,屈服强度在235~485MPa,抗拉强度在350~582MPa,延伸率24~47%;在生产中性能波动范围大,同时有的性能不合格。
表2 SPA-H系列钢厚度及性能指标频次表
厚度mm | 频次 | 屈服强度MPa | 频次 | 抗拉强度MPa | 频次 | 伸长率% | 频次 |
≤2 | 62 | ≤290 | 3 | ≤450 | 3 | ≤22 | 0 |
2-3 | 223 | 290-330 | 1 | 450-470 | 2 | 22-27 | 7 |
3-4 | 568 | 330-370 | 171 | 470-490 | 107 | 27-32 | 47 |
4-5 | 849 | 370-410 | 1366 | 490-510 | 778 | 32-37 | 937 |
5-6 | 134 | 410-450 | 334 | 510-530 | 815 | 37-42 | 877 |
6-7 | 50 | 450-490 | 14 | 530-550 | 167 | 42-47 | 21 |
7-8 | 1 | 490-530 | 0 | 550-570 | 14 | 47-52 | 0 |
570-590 | 3 |
从表2可看出,PA-H的屈服强度主要是在330~450MPa、抗拉强度主要在470~550MPa范围、延伸率主要在27~47%、生产主要厚度是2-6mm;各指标分布图1a~1d所示。
对SPA-H系列钢卷生产成分实绩调查。对857炉SPA-H进行C、Si、Mn三元素统计如表3所示,C、Si、Mn成分频次如表4所示;SPA-H系列钢C、Si、Mn、Cr、P含量统计分布图如图2a~2e所示;日本标准(JIS G3125-2010)对SPA-H成分、性能要求及生产实绩对比,如表5所示。从表3可看出:SPA-H钢C平均含量为0.081%、Mn平均含量为0.426%。从表4可看出:SPA-H系列钢熔炼分析C含量主要0.08~0.10%、Mn含量主要在0.41~0.47%。从表5中可看出:钢卷抗拉强度偏低,这样造成钢卷性能偏低的可能性就很大。
表3 SPA-H系列钢C、Si、Mn范围统计表
表4 C、Si、Mn成分频次
表5成分、性能要求及生产实绩
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷及其制备方法,该SPA-H热轧钢卷有优良的塑性及韧性,提高了冷加工性能,避免SPA-H钢卷使用中大变形的折弯开裂问题,减少质量异议;通过调整SPA-H钢成分中C、Cr含量,调整Als含量,采用合适的轧制工艺及控冷工艺,提高SPA-H钢的综合性能,生产出低成本、高性能的SPA-H热轧钢卷;轧钢生产进行直装,实现节能减排,绿色钢铁的理念。
本发明的一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷,其成分按质量百分数包括:C 0.07~0.095%,Si 0.25~0.35%,Mn 0.38~0.48%,P 0.085~0.105%,S≤0.007%,Cu 0.25~0.35%,Ni 0.08~0.20%,Cr 0.50~0.60%,Als 0.015~0.045%;余量为Fe和不可避免的杂质。
所述SPA-H热轧钢卷的成分按质量百分数包括:C 0.08%,Si 0.30%,Mn 0.43%,P 0.090%,S≤0.007%,Cu 0.27%,Ni 0.09%,Cr 0.55%,Als 0.020%;余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷的制备方法,包括:
成分设计,铁水预处理,转炉冶炼,钢包炉,连铸,热连轧,层流冷却,卷取,得到低成本高性能SPA-H热轧钢卷;
其中,热轧钢卷的成分按质量百分数包括:C 0.07~0.095%,Si 0.25~0.35%,Mn 0.38~0.48%,P 0.085~0.105%,S≤0.007%,Cu 0.25~0.35%,Ni 0.08~0.20%,Cr 0.50~0.60%,Als 0.015~0.045%;余量为Fe和不可避免的杂质;
板坯厚度为1.50~6.00mm,终轧温度为850±20℃,卷曲温度为570±20℃~600±20℃。
所述成分如表6所示:
表6成分设计范围
所述转炉冶炼过程中氮氩切换;出钢前补吹≤1次;出钢时间4~8min;出钢4/5前加完合金;出钢双挡渣,到站渣厚≤100mm;处理结束前钢包弱吹Ar时间5~10min;钢包炉精炼处理结束至连铸钢包开浇时间10~20min;其中,钢包弱吹时亮圈≤200mm。
所述热连轧之前进行板坯精整。
所述连铸过程中:液相线温度1520℃;目标中包温度1540±7℃;结晶器保护渣为耐候钢专用保护渣;连浇第一炉中包开浇时中包钢水量25~30t,液位550~580mm;中包快换时中包钢水量15~20t,液位350~400mm;正常浇次浇注保持中包钢水量42~50t,液位950~1000mm,更换大包时中包钢水量35~40t,液位800~850mm;连铸中包停浇时中包钢水量控制在8~15t,液位200~350mm;全程保护浇注,长水口***深度300~400mm。
所述连铸得到的厚板坯的加工工艺参数如表7所示:
表7加热工艺参数
厚度范围(mm) | 出炉温度(℃) | 在炉时间(min) | 均热时间(min) |
1.50~2.60 | 1250±30℃ | ≥180 | ≥25 |
2.61~3.60 | 1230±30℃ | ≥150 | ≥22 |
3.61~6.00 | 1220±30℃ | ≥150 | ≥22 |
所述热连轧过程中:出炉温度为1220±30℃~1250±30℃,在炉时间为≥150min,均热时间为≥22min。
所述层流冷却采取前段冷却。
所述轧制工艺参数如表8所示:
表8轧制工艺参数
厚度范围(mm) | 精轧入口参考温度(℃) | 终轧温度(℃) | 卷取温度(℃) | 冷却策略 |
1.50~2.60 | 1050±30℃ | 850±20℃ | 600±20℃ | 前段冷却 |
2.61~3.60 | 1030±30℃ | 850±20℃ | 590±20℃ | 前段冷却 |
3.61~6.00 | 1020±30℃ | 850±20℃ | 570±20℃ | 前段冷却 |
所述热连轧过程中:出炉温度为1220±30℃~1250±30℃,在炉时间为150~200min,均热时间为22~35min.
有益效果
(1)本发明通过SPA-H成分设计,调整C含量,辅以合适的轧制工艺保证钢卷有优良的塑性及韧性,提高延伸率;低碳成分设计(C≤0.095%),保证连铸坯表面质量良好,同时实现直装,节能减排,改善了材料焊接性能;适当增加铬含量,增加钢卷屈服强度和抗拉强度,降低生产成本;
(2)本发明的轧制工艺采用TMCP+RPC工艺,首次将轧后弛豫-控制相变工艺(RPC)技术应用于(P+F)钢的生产,低的终轧温度及卷曲温度,保证钢卷组织细小、均匀;钢卷保持了P+F的显微组织特征,钢卷性能各向异性小;低C、低Mn成分的SPA-H钢有优良的强韧性配合;优良的塑性及韧性,提高了冷加工性能,避免SPA-H钢卷使用中大变形的折弯开裂问题,减少质量异议;
(3)本发明中的SPA-H热轧钢卷有优良的塑性及韧性,提高了冷加工性能,避免SPA-H钢卷使用中大变形的折弯开裂问题,减少质量异议;
(4)本发明的成分设计及轧制工艺将是我国低成本、高性能耐候热轧钢卷的一种新的生产方法。
附图说明
图1为SPA-H厚度(a)、屈服强度(b)、抗拉强度(c)以及伸长率(d)的性能指标统计分布图;其中,厚度单位为mm;屈服强度单位为MPa;抗拉强度单位为MPa;
图2为SPA-H系列钢C(a)、Si(b)、Mn(c)、Cr(d)、P(e)含量统计分布图;
图3为实施例1中SPA-H热轧钢卷的金相组织图;
图4为实施例2中SPA-H热轧钢卷的金相组织图;
图5为实施例3中SPA-H热轧钢卷的金相组织图。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
成分设计好后,对铁水进行预处理,然后180t转炉冶炼,氮氩切换,出钢得钢水;出钢前补吹1次,出钢时间5min;出钢4/5前加完合金;出钢双挡渣,到站渣厚80mm;钢包炉造还原渣操作,处理时间18分钟,处理结束前钢包弱吹Ar(亮圈≤200mm)时间6min;钢包炉处理结束至连铸钢包开浇时间12min。
上述出钢后的钢水各成分的重量百分比依次为:C 0.07%,Si 0.25%,Mn0.38%,P 0.085%,S 0.006%,Cu 0.25%,Ni 0.08%,Cr 0.50%,Als 0.015%;其余为铁和不可避免的杂质。
将所述钢水进行连铸得板坯,其中液相线温度1520℃;目标中包温度1540±7℃;结晶器保护渣:耐候钢专用保护渣;连浇第一炉中包开浇时中包钢水量26t(液位560mm);中包快换时中包钢水量18t(液位380mm);正常浇次浇注保持中包钢水量45t(液位960mm),更换大包时中包钢水量36t(液位820mm),连铸中包停浇时中包钢水量控制在9t(液位240mm);全程保护浇注,长水口***深度300mm。
在线对板坯表面缺陷进行目视检查,按入炉板坯技术条件对板坯进行火焰清理。
将上述的板坯加热,在炉时间160min,均热时间25min,板坯厚度1.65mm时,出炉温度控制在1250℃;
将上述加热后的板坯轧制,精轧入口温度控制在1050℃,终轧温度控制在850℃;卷曲温度控制为600℃,冷却策略为前段,层流冷却,最后卷曲即得样品,其金相组织见图3。
实施例2
成分设计好后,对铁水进行预处理,然后180t转炉冶炼,氮氩切换,出钢得钢水;出钢前补吹1次,出钢时间6min;出钢4/5前加完合金;出钢双挡渣,到站渣厚80mm;钢包炉造还原渣操作,处理时间20分钟,处理结束前钢包弱吹Ar(亮圈≤200mm)时间8min;精炼处理结束至连铸钢包开浇时间15min。
上述出钢后的钢水各成分的重量百分比依次为:C 0.08%,Si 0.30%,Mn0.43%,P 0.090%,S 0.004%,Cu 0.27%,Ni 0.09%,Cr 0.55%,Als 0.020%;其余为铁和不可避免的杂质。
将所述钢水进行连铸得板坯,其中液相线温度1520℃;目标中包温度1540±7℃;结晶器保护渣:耐候钢专用保护渣;连浇第一炉中包开浇时中包钢水量28t(液位570mm);中包快换时中包钢水量18t(液位370mm);正常浇次浇注保持中包钢水量46t(液位980mm),更换大包时中包钢水量38t(液位830mm),连铸中包停浇时中包钢水量控制在12t(液位280mm);全程保护浇注,长水口***深度350mm。
在线对板坯表面缺陷进行目视检查,按入炉板坯技术条件对板坯进行火焰清理。
将上述的板坯加热,在炉时间180min,均热时间28min,板坯厚度2.85mm时,出炉温度控制在1230℃;
将上述加热后的板坯轧制,精轧入口温度控制在1050℃,终轧温度控制在850℃;卷曲温度控制为590℃,冷却策略为前段,层流冷却,最后卷曲即得样品,其金相组织见图4。
实施例3
成分设计好后,对铁水进行预处理,然后180t转炉冶炼,氮氩切换,出钢得钢水;出钢前补吹1次,出钢时间8min;出钢4/5前加完合金;出钢双挡渣,到站渣厚80mm;钢包炉造还原渣操作,处理时间22分钟,处理结束前钢包弱吹Ar(亮圈≤200mm)时间10min;精炼处理结束至连铸钢包开浇时间20min。
上述出钢后的钢水各成分的重量百分比依次为:C 0.095%,Si 0.35%,Mn0.48%,P 0.105%,S 0.007%,Cu 0.35%,Ni 0.20%,Cr 0.60%,Als 0.045%;其余为铁和不可避免的杂质。
将所述钢水进行连铸得板坯,其中液相线温度1520℃;目标中包温度1540±7℃;结晶器保护渣:耐候钢专用保护渣;连浇第一炉中包开浇时中包钢水量30t(液位580mm);中包快换时中包钢水量20t(液位400mm);正常浇次浇注保持中包钢水量48t(液位1000mm),更换大包时中包钢水量40t(液位850mm),连铸中包停浇时中包钢水量控制在12t(液位330mm);全程保护浇注,长水口***深度400mm。
在线对板坯表面缺陷进行目视检查,按入炉板坯技术条件对板坯进行火焰清理。
将上述的板坯加热,在炉时间200min,均热时间32min,板坯厚度5.60mm时,出炉温度控制在1220℃;
将上述加热后的板坯轧制,精轧入口温度控制在1050℃,终轧温度控制在850℃;卷曲温度控制为570℃,冷却策略为前段,层流冷却,最后卷曲即得样品,其金相组织见图5。
实施例1~3样品的拉伸性能数据
Claims (8)
1.一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷,其成分按质量百分数包括:C 0.07~0.095%,Si0.25~0.35%,Mn 0.38~0.48%,P 0.085~0.105%,S≤0.007%,Cu 0.25~0.35%,Ni0.08~0.20%,Cr 0.50~0.60%,Als 0.015~0.045%;余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷,其特征在于,所述SPA-H热轧钢卷的成分按质量百分数包括:C 0.08%,Si 0.30%,Mn 0.43%,P 0.090%,S≤0.007%,Cu 0.27%,Ni 0.09%,Cr 0.55%,Als 0.020%;余量为Fe和不可避免的杂质。
3.一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷的制备方法,包括:
成分设计,铁水预处理,转炉冶炼,钢包炉,连铸,热连轧,层流冷却,卷取,得到低成本高性能SPA-H热轧钢卷;
其中,热轧钢卷的成分按质量百分数包括:C 0.07~0.095%,Si 0.25~0.35%,Mn0.38~0.48%,P 0.085~0.105%,S≤0.007%,Cu 0.25~0.35%,Ni 0.08~0.20%Cr0.50~0.60%,Als 0.015~0.045%;余量为Fe和不可避免的杂质;
板坯厚度为1.50~6.00mm,终轧温度为850±20℃,卷曲温度为570±20℃~600±20℃。
4.根据权利要求3所述的一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷的制备方法,其特征在于,所述转炉冶炼过程中氮氩切换;出钢前补吹≤1次;出钢时间4~8min;出钢4/5前加完合金;出钢双挡渣,到站渣厚≤100mm;处理结束前钢包弱吹Ar时间5~10min;钢包炉精炼处理结束至连铸钢包开浇时间10~20min;其中,钢包弱吹时亮圈≤200mm。
5.根据权利要求3所述的一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷的制备方法,其特征在于,所述热连轧之前进行板坯精整。
6.根据权利要求3所述的一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷的制备方法,其特征在于,所述连铸过程中:液相线温度1520℃;目标中包温度1540±7℃;结晶器保护渣为耐候钢保护渣;连浇第一炉中包开浇时中包钢水量25~30t,液位550~580mm;中包快换时中包钢水量15~20t,液位350~400mm;正常浇次浇注保持中包钢水量42~50t,液位950~1000mm,更换大包时中包钢水量35~40t,液位800~850mm;连铸中包停浇时中包钢水量控制在8~15t,液位200~350mm;全程保护浇注,长水口***深度300~400mm。
7.根据权利要求3所述的一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷的制备方法,其特征在于,所述热连轧过程中:出炉温度为1220±30℃~1250±30℃,在炉时间为150~200min,均热时间为22~35min。
8.根据权利要求3所述的一种低成本高性能SPA-H热轧钢卷的制备方法,其特征在于,所述层流冷却采取前段冷却。
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CN201710157456.2A Pending CN106947915A (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 一种低成本高性能spa‑h热轧钢卷及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN106947915A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111850406A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-30 | 攀钢集团研究院有限公司 | 380MPa级高磷耐候钢及其制备方法 |
CN113249647A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-08-13 | 首钢集团有限公司 | 一种提高可浇性的耐候钢制备方法 |
CN115505824A (zh) * | 2022-10-21 | 2022-12-23 | 重庆钢铁股份有限公司 | 一种高表面质量spa-h耐候集装箱用钢带的制造方法 |
CN117888033A (zh) * | 2024-01-17 | 2024-04-16 | 福建三宝钢铁有限公司 | 一种热轧集装箱用spa-h带钢及其制备方法 |
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2017
- 2017-03-16 CN CN201710157456.2A patent/CN106947915A/zh active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111850406A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-30 | 攀钢集团研究院有限公司 | 380MPa级高磷耐候钢及其制备方法 |
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CN115505824A (zh) * | 2022-10-21 | 2022-12-23 | 重庆钢铁股份有限公司 | 一种高表面质量spa-h耐候集装箱用钢带的制造方法 |
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