CN109023093A - 一种高强度钢材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度钢材及其制备方法，所述高强度钢材的化学成分按百分数计包括：碳：0.005%‑0.01%；硅：0.3%‑0.4%；锰：0.8%‑1.2%；磷：0.01%‑0.02%；硫：0.008%‑0.01%；铝：0.1%‑0.3%；氮：0.002%‑0.004%；钛：0.02%‑0.03%；铌：0.1%‑0.2%；铜：0.6%‑0.9%；镍：0.55%‑0.95%；铬：0.6%‑0.9%；钒：0.55%‑0.7%，其余包括铁和少量杂质。该钢材加入了钛粉、铬铁和铌铁，增加了钢材的强度，使得钢材具有高强度，可以提高建筑的承载能力，该钢材采用稀土合金、硅钙合金中作为脱氧剂，能够保证在加工生产工艺中钢材产品的质量，该钢材的制备方法简单，生产工序少，生产成本低，解决了现有钢材制备工艺老化，难以适应高强度钢材产品生产的难题，使得加工出来的钢材具有强度高，耐腐蚀的特点，便于向市场推广使用。

Description

一种高强度钢材及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢材技术领域，具体是一种高强度钢材及其制备方法。
背景技术
钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成的一定形状、尺寸和性能的材料，大部分钢材加工都是通过压力加工，使被加工的钢(坯、锭等)产生塑性变形，根据钢材加工温度不同，可以分为冷加工和热加工两种。
但是，目前市场上使用的钢材生产工序偏多，生产成本较高，增加企业的投资，使用的钢材强度普遍不高，会影响建筑物的房屋强度，而且钢材的脱氧不完善，不能保证在加工生产工艺中钢材产品的质量。因此，本领域技术人员提供了一种高强度钢材及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度钢材及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高强度钢材及其制备方法，所述高强度钢材的化学成分按百分数计包括：碳：0.005%-0.01%；硅：0.3%-0.4%；锰：0.8%-1.2%；磷：0.01%-0.02%；硫：0.008%-0.01%；铝：0.1%-0.3%；氮：0.002%-0.004%；钛：0.02%-0.03%；铌：0.1%-0.2%；铜：0.6%-0.9%；镍：0.55%-0.95%；铬：0.6%-0.9%；钒：0.55%-0.7%，其余包括铁和少量杂质。
作为本发明进一步的方案：所述高强度钢材的化学成分按百分数计包括：碳：0.007%-0.009%；硅：0.35%；锰：1%；磷：0.015%；硫：0.01%；铝：0.25%；氮：0.003%-0.004%；钛：0.025%；铌：0.15%；铜：0.7%-0.9%；镍：0.7%-0.95%；铬：0.7%-0.9%；钒：0.65%，其余包括铁和少量杂质。
作为本发明再进一步的方案：该制备方法包括以下步骤：
A、铁水预脱硫：入炉铁水砷含量80pmm，脱硫后铁水中的硫含量控制在0.008wt%-0.01wt%。
B、转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，加热温度控制在1200-1250°C,保温1-2小时。
C、合成精炼：全程底吹氩搅拌，精炼软吹时间至少15分钟。
D、连铸：全程他保护浇注。
E、轧制退火：热轧开轧温度至少为1150°C，终轧温度为950°C-970°C，卷取温度为740°C-780°C，冷轧压下率控制在75%-80%；连续退火的加热温度为850°C-910°C，保温时间80-160s，冷却速率为30°C-70°C/s。
F、平整：平整压下率为0.5%-0.9%。
作为本发明再进一步的方案：所述转炉冶炼的步骤中，在放钢过程中添加脱氧剂，脱氧剂为稀土合金、硅钙合金中的一种或多种混合而成，脱氧剂的含量为2.5kg-4.0kg/吨。
作为本发明再进一步的方案：所述转炉冶炼步骤中，采用硅锰、铜粒、镍板、钛粉、铬铁和铌铁进行合金化，铜粒和镍板随炉料加入，其余合金在钢水出至四分之一时分批添加，在钢水出至四分之三时加完。
作为本发明再进一步的方案：所述轧材在冷床上自然冷却，轧件间距为1400mm-1800mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该钢材加入了钛粉、铬铁和铌铁，增加了钢材的强度，使得钢材具有高强度，可以提高建筑的承载能力，降低钢材的自重，该钢材采用稀土合金、硅钙合金中作为脱氧剂，能够保证在加工生产工艺中钢材产品的质量，该钢材的制备方法简单，生产工序少，生产成本低，解决了现有钢材制备工艺老化，难以适应高强度钢材产品生产的难题，使得加工出来的钢材具有强度高，耐腐蚀的特点，便于向市场推广使用。
附图说明
图1为一种高强度钢材及其制备方法的流程框架图。
具体实施方式
实施例1：
请参阅图1，本发明实施例中，高强度钢材的化学成分按百分数计包括：碳：0.005%-0.01%；硅：0.3%-0.4%；锰：0.8%-1.2%；磷：0.01%-0.02%；硫：0.008%-0.01%；铝：0.1%-0.3%；氮：0.002%-0.004%；钛：0.02%-0.03%；铌：0.1%-0.2%；铜：0.6%-0.9%；镍：0.55%-0.95%；铬：0.6%-0.9%；钒：0.55%-0.7%，其余包括铁和少量杂质。
优选的，该制备方法包括以下步骤：
A、铁水预脱硫：入炉铁水砷含量80pmm，脱硫后铁水中的硫含量控制在0.008wt%-0.01wt%。
B、转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，加热温度控制在1200-1250°C,保温1-2小时。
C、合成精炼：全程底吹氩搅拌，精炼软吹时间至少15分钟。
D、连铸：全程他保护浇注。
E、轧制退火：热轧开轧温度至少为1150°C，终轧温度为950°C-970°C，卷取温度为740°C-780°C，冷轧压下率控制在75%-80%；连续退火的加热温度为850°C-910°C，保温时间80-160s，冷却速率为30°C-70°C/s。
F、平整：平整压下率为0.5%-0.9%。
优选的，转炉冶炼的步骤中，在放钢过程中添加脱氧剂，脱氧剂为稀土合金、硅钙合金中的一种或多种混合而成，脱氧剂的含量为2.5kg-4.0kg/吨。
优选的，转炉冶炼步骤中，采用硅锰、铜粒、镍板、钛粉、铬铁和铌铁进行合金化，铜粒和镍板随炉料加入，其余合金在钢水出至四分之一时分批添加，在钢水出至四分之三时加完。
优选的，轧材在冷床上自然冷却，轧件间距为1400mm-1800mm。
实施例2：
请参阅图1，本发明实施例中，高强度钢材的化学成分按百分数计包括：碳：0.007%-0.009%；硅：0.35%；锰：1%；磷：0.015%；硫：0.01%；铝：0.25%；氮：0.003%-0.004%；钛：0.025%；铌：0.15%；铜：0.7%-0.9%；镍：0.7%-0.95%；铬：0.7%-0.9%；钒：0.65%，其余包括铁和少量杂质。
优选的，该制备方法包括以下步骤：
A、铁水预脱硫：入炉铁水砷含量80pmm，脱硫后铁水中的硫含量控制在0.008wt%-0.01wt%。
B、转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，加热温度控制在1200-1250°C,保温1-2小时。
C、合成精炼：全程底吹氩搅拌，精炼软吹时间至少15分钟。
D、连铸：全程他保护浇注。
E、轧制退火：热轧开轧温度至少为1150°C，终轧温度为950°C-970°C，卷取温度为740°C-780°C，冷轧压下率控制在75%-80%；连续退火的加热温度为850°C-910°C，保温时间80-160s，冷却速率为30°C-70°C/s。
F、平整：平整压下率为0.5%-0.9%。
优选的，转炉冶炼的步骤中，在放钢过程中添加脱氧剂，脱氧剂为稀土合金、硅钙合金中的一种或多种混合而成，脱氧剂的含量为2.5kg-4.0kg/吨。
优选的，转炉冶炼步骤中，采用硅锰、铜粒、镍板、钛粉、铬铁和铌铁进行合金化，铜粒和镍板随炉料加入，其余合金在钢水出至四分之一时分批添加，在钢水出至四分之三时加完。
优选的，轧材在冷床上自然冷却，轧件间距为1400mm-1800mm。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高强度钢材，其特征在于，所述高强度钢材的化学成分按百分数计包括：碳：0.005%-0.01%；硅：0.3%-0.4%；锰：0.8%-1.2%；磷：0.01%-0.02%；硫：0.008%-0.01%；铝：0.1%-0.3%；氮：0.002%-0.004%；钛：0.02%-0.03%；铌：0.1%-0.2%；铜：0.6%-0.9%；镍：0.55%-0.95%；铬：0.6%-0.9%；钒：0.55%-0.7%，其余包括铁和少量杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高强度钢材，其特征在于，所述高强度钢材的化学成分按百分数计包括：碳：0.007%-0.009%；硅：0.35%；锰：1%；磷：0.015%；硫：0.01%；铝：0.25%；氮：0.003%-0.004%；钛：0.025%；铌：0.15%；铜：0.7%-0.9%；镍：0.7%-0.95%；铬：0.7%-0.9%；钒：0.65%，其余包括铁和少量杂质。
3.根据权利要求1-2所述的一种高强度钢材及其制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
A、铁水预脱硫：入炉铁水砷含量80pmm，脱硫后铁水中的硫含量控制在0.008wt%-0.01wt%；
B、转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，加热温度控制在1200-1250°C,保温1-2小时；
C、合成精炼：全程底吹氩搅拌，精炼软吹时间至少15分钟；
D、连铸：全程他保护浇注；
E、轧制退火：热轧开轧温度至少为1150°C，终轧温度为950°C-970°C，卷取温度为740°C-780°C，冷轧压下率控制在75%-80%；连续退火的加热温度为850°C-910°C，保温时间80-160s，冷却速率为30°C-70°C/s；
F、平整：平整压下率为0.5%-0.9%。
4.根据权利要求3所述的一种高强度钢材及其制备方法，其特征在于，所述转炉冶炼的步骤中，在放钢过程中添加脱氧剂，脱氧剂为稀土合金、硅钙合金中的一种或多种混合而成，脱氧剂的含量为2.5kg-4.0kg/吨。
5.根据权利要求3所述的一种高强度钢材及其制备方法，其特征在于，所述转炉冶炼步骤中，采用硅锰、铜粒、镍板、钛粉、铬铁和铌铁进行合金化，铜粒和镍板随炉料加入，其余合金在钢水出至四分之一时分批添加，在钢水出至四分之三时加完。
6.根据权利要求1所述的一种高强度钢材及其制备方法，其特征在于，所述轧材在冷床上自然冷却，轧件间距为1400mm-1800mm。
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