CN114921718A - 一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢及其制备方法 - Google Patents
一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114921718A CN114921718A CN202210386976.1A CN202210386976A CN114921718A CN 114921718 A CN114921718 A CN 114921718A CN 202210386976 A CN202210386976 A CN 202210386976A CN 114921718 A CN114921718 A CN 114921718A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rolling
- descaling
- mode
- steel
- continuous casting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 169
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 105
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 37
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 33
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 23
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 7
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100021980 Mus musculus Letmd1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
- B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/005—Ferrite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/009—Pearlite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本申请涉及钢铁技术领域,尤其涉及一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢及其制备方法;所述集装箱用钢的化学成分为:C,Si,Mn,P,Cu,Cr,Ni,S,其余为Fe及不可避免的杂质;所述方法包括:得到含所述化学成分的钢水;将所述钢水进行多模式薄板坯连铸连轧,得到板型和强度稳定的集装箱用钢;其中,所述多模式薄板坯连铸连轧包括连铸、热轧前加热、粗除鳞、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取和空冷,所述精除鳞的除鳞方式根据所述精轧的轧制方式进行设置;通过控制集装箱用钢的化学成分,同时对奥氏体晶粒细化,提高钢材的强度,得到板型质量好、尺寸精度高、强度波动小的集装箱用钢。
Description
技术领域
本申请涉及钢铁技术领域,尤其涉及一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢及其制备方法。
背景技术
作为全球最大的集装箱制造国,我国的集装箱所用的耐候板材已覆盖从厚到薄、从低强到高强、从热轧到冷轧的全系列产品,但成分和工艺基本沿用国外;传统的生产工艺产线存在生产成本高、工艺流程长、效率低和能耗较高的问题,而生产出的产品质量上,传统产线生产薄规格集装箱用钢存在板型差,强度波动大、尺寸精度控制稳定性差的问题。
因此,如何提高集装箱用钢板型质量和性能,是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢及其制备方法,以解决现有技术中集装箱用钢的板型质量差和性能低的技术问题。
第一方面,本申请提供了一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢,以质量分数计,所述集装箱用钢的化学成分为:
C:0.02%~0.06%,Si:0.02%~0.8%,Mn:0.4%~0.6%,P:0.07%~0.15%,Cu:0.25%~0.5%,Cr:0.3%~1.0%,Ni:0%~0.08%,S≤0.03%,其余为Fe及不可避免的杂质。
可选的,以体积分数计,所述集装箱用钢的金相组织包括:铁素体:85%~95%,其余为珠光体。
可选的,所述铁素体的晶粒尺寸为6μm~9.5μm。
第二方面,本申请提供了一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢的制备方法,所述方法包括:
得到含所述化学成分的钢水;
将所述钢水进行多模式薄板坯连铸连轧,得到板型和强度稳定的集装箱用钢;
其中,所述多模式薄板坯连铸连轧包括连铸、热轧前加热、粗除鳞、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取和空冷,所述精除鳞的除鳞方式根据所述精轧的轧制方式进行设置。
可选的,所述精轧的轧制方式包括单坯模式轧制、半无头模式轧制和全无头模式轧制中任意一种;
所述精除鳞的除鳞方式包括双排除鳞或单排除鳞。
可选的,当所述精轧的轧制方式为单坯模式轧制,所述精除鳞的除鳞方式为双排除鳞;
当所述精轧的轧制方式为半无头模式轧制或全无头模式轧制,所述精除鳞的除鳞方式为单排除鳞。
可选的,所述连铸的拉速为3.5m/min~6.0m/min,所述连铸的板坯厚度为110mm~123mm;
所述热轧前加热的终点温度为1120℃~1180℃。
可选的,所述粗除鳞的除鳞压力≥30Mpa,所述精除鳞的除鳞压力≥30Mpa,所述精除鳞的除鳞喷嘴距离所述连铸的板坯的距离为60mm~110mm。
可选的,所述粗轧的入口温度≥1000℃,所述粗轧的出口温度为900℃~950℃;
所述精轧的累积变形量为70%~80%,所述精轧的终轧温度为820℃~880℃。
可选的,所述层流冷却的冷却速度≥35℃/s,所述卷取的温度为540℃~660℃;
所述空冷包括:将卷取后得到的钢卷空冷至室温。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本申请实施例提供的一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢,通过控制集装箱用钢的化学成分,以C和Mn作为固溶强化元素,在钢材中析出固溶物,再通过Cu、P、Cr和Ni元素提高钢材的耐腐蚀性能和韧性,同时对奥氏体晶粒细化,并且得到细化晶粒的铁素体,从而进一步提高钢材的强度,得到板型质量好、尺寸精度高、强度波动小的集装箱用钢。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的集装箱用钢的金相组织结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中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申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请一个实施例中,提供一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢,以质量分数计,所述集装箱用钢的化学成分为:
C:0.02%~0.06%,Si:0.02%~0.8%,Mn:0.4%~0.6%,P:0.07%~0.15%,Cu:0.25%~0.5%,Cr:0.3%~1%,Ni:0%~0.08%,S≤0.03%,其余为Fe及不可避免的杂质。
本申请中,C的质量分数为0.02%~0.06%的积极效果是由于C是钢中最重要的合金元素,也是最经济地提高强度的元素之一,碳原子有限地固溶于γ-Fe中,并扩大γ相区,对组织和性能影响极大,对强度和硬度起主要控制作用,在该质量分数范围内,它还会与微合金元素形成碳氮化物,在很大范围内调节着钢材的性能;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是在板坯冶炼和轧制过程中容易形成带状组织,严重的带状组织对钢板的冷成形性能、疲劳性能造成不利的影响,另外,C含量较高,对材料的焊接性能不利,当质量分数的取值小于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是会增加冶炼难度,无法满足钢材厚度和强度的要求。
Mn的质量分数为0.4%~0.6%和Si的质量分数为0.02%~0.8%的积极效果是,由于合金元素Mn和Si是钢的重要强化元素,其强化效应主要来自固溶强化和组织强化,同时Mn和Si又是重要脱氧剂,因此需要控制Mn和Si的含量。
P的质量分数为0.07%~0.15%的积极效果是避免P元素过高对钢材的塑性、韧性及疲劳性能产生不利影响,因此控制P的质量分数在0.15%以内。
Cu的质量分数为0.25%~0.5%的积极效果是有Cu可改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能,与P配合使用更为明显;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是由于Cu含量超过0.5%塑性会显著降低,导致热加工时易产生热脆,当质量分数的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是材料耐候性变差。
Cr的质量分数为0.3%~1.0%的积极效果是钢的表面形成致密的氧化膜,提高钢的钝化能力;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是造成成本增加,强度偏高,当质量分数的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是耐候性变差。
Ni的质量分数为0%~0.08%的积极效果是由于Ni能提高钢的强度和韧性,提高淬透性,并且由于Ni对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力;当质量分数的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过高的Ni将增加钢材的生产成本。。
S≤0.03%的积极效果是避免过高含量的S对钢材的塑性、韧性及疲劳性能产生不利影响。
作为一个可选的实施方式,以体积分数计,所述集装箱用钢的金相组织包括:铁素体:85%~95%,其余为珠光体。
本申请中,铁素体的体积分数为85%~95%的积极效果是具有良好的塑性和韧性;当体积分数的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是材料的强度和硬度偏低,当质量分数的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是材料的塑性和韧性不足。
珠光体的体积分数为5%~15%的积极效果是珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好;当体积分数的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是造成材料强度偏高,当体积分数的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是造成材料强度不足。
作为一个可选的实施方式,所述铁素体的晶粒尺寸为6μm~9.5μm。
本申请中,铁素体的晶粒尺寸为6μm~9.5μm的积极效果是保证材料强度的同时,使材料具有良好的塑性和韧性;当晶粒尺寸的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是材料的强度和硬度偏低,当晶粒尺寸的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是材料的强度和硬度偏高,塑性和韧性不足。
第二方面,如图1所示,本申请提供了一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢的制备方法,所述方法包括:
S1.得到含所述化学成分的钢水;
S2.将所述钢水进行多模式薄板坯连铸连轧,得到板型和强度稳定的集装箱用钢;
其中,所述多模式薄板坯连铸连轧包括连铸、热轧前加热、粗除鳞、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取和空冷,所述精除鳞的除鳞方式根据所述精轧的轧制方式进行设置。
本申请中,通过采用多模式薄板坯连铸连轧的方式,由于多模式薄板坯连铸连轧相比传统产线而言,连铸机出口和粗轧之间增加了一个辊底式隧道炉,隧道炉包括固定段和移动段,具备板坯下线功能,可实现单坯、半无头和全无头多模式轧制,拓展产品厚度范围,因此通过多模式薄板坯连铸连轧的方式可得到性能均匀的热轧带钢。
通过在精轧前进行感应加热,使得在粗轧过形成的碳氮化物回溶,精轧阶段再次析出,细化奥氏体晶粒,进而细化铁素体晶粒,提高钢材的强度。
作为一个可选的实施方式,所述精轧的轧制方式包括单坯模式轧制、半无头模式轧制和全无头模式轧制中任意一种;
所述精除鳞的除鳞方式包括双排除鳞或单排除鳞。
作为一个可选的实施方式,当所述精轧的轧制方式为单坯模式轧制,所述精除鳞的除鳞方式为双排除鳞;
当所述精轧的轧制方式为半无头模式轧制或全无头模式轧制,所述精除鳞的除鳞方式为单排除鳞。
本申请中,通过精轧的轧制方式决定精除鳞的除鳞方式的积极效果是保证过程温降的同时清除表面氧化铁皮。
作为一个可选的实施方式,所述连铸的拉速为3.5m/min~6.0m/mmin,所述连铸的板坯厚度为110mm~123mm;
所述热轧前加热的终点温度为1120℃~1180℃。
本申请中,连铸的拉速为3.5m/min~6.0m/min的积极效果是在该拉速范围内,能保证连铸匹配无头轧制生产模式;当拉速的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是6.0m/mm为设备运行极限,过高的拉速将需要更换设备,增加成本,当拉速的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是拉速过小,无法保证连铸与轧制生产匹配。
板坯厚度为110mm~123mm的积极效果是在该厚度范围内,能得到厚度最大为123mm的铸坯,从而使连铸钢通量较高;当厚度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过高的厚度将超过设备设计极限,当厚度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的厚度将超过设备设计极限。
热轧前加热的终点温度为1120℃~1180℃的积极效果是在该温度范围内,能保证板坯进入轧机的温度,使板坯过度均匀;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是温度过高,将造成能源浪费,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是温度过低,将造成轧制不稳定。
作为一个可选的实施方式,所述粗除鳞的除鳞压力≥30Mpa,所述精除鳞的除鳞压力≥30Mpa,所述精除鳞的除鳞喷嘴距离所述连铸的板坯的距离为60mm~110mm。
本申请中,粗除鳞的除鳞压力≥30Mpa的积极效果是在该压力范围内,能充分清除带钢表面氧化铁皮;当除鳞压力的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是带钢表面有氧化铁皮残留,从而将影响带钢表面质量。
精除鳞的除鳞压力≥30Mpa的积极效果是在该压力范围内,能充分清除带钢表面氧化铁皮;当除鳞压力的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是带钢表面氧化铁皮残留,影响带钢表面质量。
精除鳞的除鳞喷嘴距离所述连铸的板坯的距离为60mm~110mm的积极效果是保证带钢除鳞效果;当距离的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是距离过大,导致除鳞喷嘴的效果不好,存在过除鳞区域,当距离的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是距离过短,除鳞喷嘴效果不好,存在未除鳞区域。
作为一个可选的实施方式,所述粗轧的入口温度≥1000℃,所述粗轧的出口温度为900℃~950℃;
所述精轧的累积变形量为70%~80%,所述精轧的终轧温度为820℃~880℃。
本申请中,粗轧的入口温度≥1000℃的积极效果是在该温度范围内,能保证板坯进入轧机的温度;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是温度过高,将造成能源浪费,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是温度过低,将造成轧制不稳定。
粗轧的出口温度为900℃~950℃的积极效果是在该温度范围内,能保证板坯进入轧机的温度;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是温度过高,将造成能源浪费,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是温度过低,加盟造成轧制不稳定。
精轧的累积变形量为70%~80%的积极效果是在该变形量范围内,能细化晶粒组织,提高产品的强度和韧性;当累积形变量的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是变形量过大,将导致产品的强度偏高,当累积形变量的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是变形量过低,将导致产品的强度不足。
精轧的终轧温度为820℃~880℃的积极效果是在该温度范围内,能保证产品的最终组织均匀;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是温度过大,将导致轧制不稳定,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是温度过低,将导致精轧在两相区轧制,得到的微观组织不均匀。
作为一个可选的实施方式,所述层流冷却的冷却速度≥35℃/s,所述卷取的温度为540℃~660℃;
所述空冷包括:将卷取后得到的钢卷空冷至室温。
本申请中,层流冷却的冷却速度≥35℃/s的积极效果是在该冷却速度范围内,能得到所要求的金相组织和力学性能;当冷却速度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是冷却速度过快,将得到不同组织,将影响最终成品性能,当冷却速度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是冷却速度过慢,将得到不同组织,影响最终成品性能。
卷取的温度为540℃~~660℃的积极效果是在该温度范围内,能保证产品的最终组织均一;当温度的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是温度过高,将得到不同组织,影响最终成品性能,当温度的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是温度过低,将得到不同组织,影响最终成品性能。
实施例1
一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢,以质量分数计,集装箱用钢的化学成分为:
C:0.05%,Si:0.4%,Mn:0.55%,P:0.085%,Cu:0.4%,Cr:0.7%,Ni:0.05%,S:0.002%,其余为Fe及不可避免的杂质。
以体积分数计,集装箱用钢的金相组织包括:铁素体:90%,其余为珠光体。
铁素体的晶粒尺寸为8μm。
如图1所示,一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢的制备方法,方法包括:
S1.得到含化学成分的钢水;
S2.将钢水进行多模式薄板坯连铸连轧,得到板型和强度稳定的集装箱用钢;
其中,多模式薄板坯连铸连轧包括连铸、热轧前加热、粗除鳞、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取和空冷,精除鳞的除鳞方式根据精轧的轧制方式进行设置。
精轧的轧制方式为全无头模式轧制,精除鳞的除鳞方式为单排除鳞。
连铸的拉速为5m/min,连铸的板坯厚度为110mm。
热轧前加热的终点温度为1160℃。
粗除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞喷嘴距离连铸的板坯的距离为80mm;
粗轧的入口温度≥1000℃,粗轧的出口温度为930℃;
精轧的累积变形量为75%,精轧的终轧温度为830℃。
层流冷却的冷却速度≥35℃/s,卷取的温度为580℃;
空冷包括:将卷取后得到的钢卷空冷至室温。
实施例2
将实施例2和实施例1相对比,实施例2和实施例1的区别在于:
以质量分数计,集装箱用钢的化学成分为:
C:0.02%,Si:0.02%,Mn:0.4%,P:0.07%,Cu:0.25%,Cr:0.30%,Ni:0%,S:0.02%,其余为Fe及不可避免的杂质。
以体积分数计,集装箱用钢的金相组织包括:铁素体:85%,其余为珠光体。
精轧的轧制方式为单坯模式轧制,精除鳞的除鳞方式为双排除鳞;
连铸的拉速为3.5m/min,连铸的板坯厚度为110mm;
热轧前加热的终点温度为1120℃。
粗除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞喷嘴距离连铸的板坯的距离为60mm;
粗轧的入口温度≥1000℃,粗轧的出口温度为900℃;
精轧的累积变形量为70%,精轧的终轧温度为820℃。
层流冷却的冷却速度≥35℃/s,卷取的温度为540℃。
实施例3
将实施例3和实施例1相对比,实施例3和实施例1的区别在于:
以质量分数计,集装箱用钢的化学成分为:
C:0.06%,Si:0.80%,Mn:0.6%,P:0.15%,Cu:0.55%,Cr:1.0%,Ni:0.08%,S:0.03%,其余为Fe及不可避免的杂质。
以体积分数计,集装箱用钢的金相组织包括:铁素体:95%,其余为珠光体。
精轧的轧制方式为半无头模式轧制,精除鳞的除鳞方式为单排除鳞。
连铸的拉速为6.0m/min,连铸的板坯厚度为123mm;
热轧前加热的终点温度为1180℃。
粗除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞喷嘴距离连铸的板坯的距离为110mm;
粗轧的入口温度≥1000℃,粗轧的出口温度为950℃;
精轧的累积变形量为80%,精轧的终轧温度为880℃。
层流冷却的冷却速度≥35℃/s,卷取的温度为660℃。
实施例4
将实施例4和实施例1相对比,实施例4和实施例1的区别在于:
连铸的拉速为3.5m/min,连铸的板坯厚度为110mm;
热轧前加热的终点温度为1120℃。
粗除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞喷嘴距离连铸的板坯的距离为60mm;
粗轧的入口温度≥1000℃,粗轧的出口温度为900℃;
精轧的累积变形量为70%,精轧的终轧温度为820℃。
层流冷却的冷却速度≥35℃/s,卷取的温度为540℃。
实施例5
将实施例5和实施例1相对比,实施例5和实施例1的区别在于:
连铸的拉速为6.0m/min,连铸的板坯厚度为123mm;
热轧前加热的终点温度为1180℃。
粗除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞喷嘴距离连铸的板坯的距离为110mm;
粗轧的入口温度≥1000℃,粗轧的出口温度为950℃;
精轧的累积变形量为80%,精轧的终轧温度为880℃。
层流冷却的冷却速度≥35℃/s,卷取的温度为660℃。
对比例1
将对比例1和实施例1相对比,对比例1和实施例1的区别在于:
不采用多模式薄板坯连铸连轧产线,即采用常规的连铸和轧制工艺。
对比例2
将对比例2和实施例1相对比,对比例2和实施例1的区别在于:
热轧前加热的终点温度为1100℃。
粗除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞喷嘴距离连铸的板坯的距离为50mm;
粗轧的入口温度≥1000℃,粗轧的出口温度为890℃;
精轧的累积变形量为60%,精轧的终轧温度为800℃。
层流冷却的冷却速度≥35℃/s,卷取的温度为510℃。
对比例3
将对比例3和实施例1相对比,对比例3和实施例1的区别在于:
热轧前加热的终点温度为1200℃。
粗除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞压力≥30Mpa,精除鳞的除鳞喷嘴距离连铸的板坯的距离为120mm;
粗轧的入口温度≥1000℃,粗轧的出口温度为i000℃;
精轧的累积变形量为90%,精轧的终轧温度为900℃。
层流冷却的冷却速度≥35℃/s,卷取的温度为680℃。
相关实验:
收集实施例1-5和对比例1-3所得到的集装箱用钢,并对各集装箱用钢进行性能检测,结果如表1所示。
相关实验的测试方法:
屈服强度:按照GB/T 228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法
抗拉强度:按照GB/T 228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法
延伸率:按照GB/T 228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法
纵向冷弯:按照GB/T 228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法
表1
表1具体分析:
屈服强度是指钢材发生屈服现象时的屈服极限,也就是抵抗微量塑性变形的应力,当屈服强度越高,说明钢材发生屈服现象的屈服极限越大。
抗拉强度是指钢材在拉断前承受最大应力值,抗拉强度越大,说明细丝的最大应力值越高。
延伸率是指钢材拉伸断裂后标距段的总变形ΔL与原标距长度L之比的百分数,延伸率越高,说明钢材的抗拉伸能力越强。
纵向冷弯是指钢材在常温下能承受的弯曲程度,纵向冷弯越大,说明钢材能够承受的弯曲程度越大。
从实施例1-5的数据可知:
本发明采用多模式薄板坯连铸连轧产线,通过调整钢的化学成分,并改进连铸和轧制工艺,均能够得到的钢屈服强度>355Mpa、抗拉强度为490-630MPa、延伸率>22%,纵向冷弯D=1.5a、180°合格,并且钢板型好、尺寸精度高、强度波动小,钢板厚度可控制在1.4-2.0mm。
从对比例1-3的数据可知:
相比钢板厚度相同的实施例而言,对比例1-3钢的屈服强度、抗拉强度和延伸率均达不到实施例效果,同时即使对比例2中得到屈服强度和抗拉强度好的钢板,但是较脆,延伸率较低。
本申请实施例中的一个或多个技术方案,至少还具有如下技术效果或优点:
例如:(1)本申请实施例提供的集装箱用钢,通过采用含C、Si、Mn、Cr、Ni和P的成分体系,依靠靠C、Mn的固溶强化、通过添加Cu、P、Cr和Ni元素作为强化剂,提高钢材的耐腐蚀性能,结合轧制工艺的改进,得到的钢屈服强度>355Mpa、抗拉强度为490MPa~630MPa、延伸率>22%,纵向冷弯D=0.5a、180°合格,钢板厚度可达1.0mm~6.0mm。
(2)本申请实施例提供的方法,采用在粗轧和精轧过程中设置两道次除鳞,保证带钢的表面质量,同时精轧前对中间坯进行感应加热,使得在粗轧过形成的碳氮化物回溶,再在精轧阶段再次析出,从而进一步细化奥氏体晶粒,再细化铁素体晶粒,提高材料的强度,轧后采用层流冷却,根据不同的带钢厚度,调整卷取温度,由于无头轧制优势,能得到性能均匀的热轧带钢,并且带钢板型好、尺寸精度高、强度波动小。
(3)本申请实施例提供的方法,可将各工艺参数整合到MCCR多模式薄板坯连铸连轧产线上,通过集成电路进行自动化控制,进一步缩短工艺耗时同时提高钢材的性能优势。
附图解释:
图2为本申请实施例提供的集装箱用钢的金相组织结构示意图,由图2可知,所得的集装箱用钢的金相组织分布均匀,并且铁素体的粒径均匀。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢,其特征在于,以质量分数计,所述集装箱用钢的化学成分为:
C:0.02%~0.06%,Si:0.02%~0.8%,Mn:0.4%~0.6%,P:0.07%~0.15%,Cu:0.25%~0.5%,Cr:0.30~1.0%,Ni:0%~0.08%,S≤0.03%,其余为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的集装箱用钢,其特征在于,以体积分数计,所述集装箱用钢的金相组织包括:铁素体:85%~95%,其余为珠光体。
3.根据权利要求2所述的集装箱用钢,其特征在于,所述铁素体的晶粒尺寸为6μm~9.5μm。
4.一种制备权利要求1-3任一项所述的集装箱用钢的方法,其特征在于,所述方法包括:
得到含所述化学成分的钢水;
将所述钢水进行多模式薄板坯连铸连轧,得到板型和强度稳定的集装箱用钢;
其中,所述多模式薄板坯连铸连轧包括连铸、热轧前加热、粗除鳞、粗轧、感应加热、精除鳞、精轧、层流冷却、卷取和空冷,所述精除鳞的除鳞方式根据所述精轧的轧制方式进行设置。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述精轧的轧制方式包括单坯模式轧制、半无头模式轧制和全无头模式轧制中任意一种;
所述精除鳞的除鳞方式包括双排除鳞或单排除鳞。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,当所述精轧的轧制方式为单坯模式轧制,所述精除鳞的除鳞方式为双排除鳞;
当所述精轧的轧制方式为半无头模式轧制或全无头模式轧制,所述精除鳞的除鳞方式为单排除鳞。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述连铸的拉速为3.5m/min~6.0m/min,所述连铸的板坯厚度为110mm~123mm;
所述热轧前加热的终点温度为1120℃~1180℃。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述粗除鳞的除鳞压力≥30Mpa,所述精除鳞的除鳞压力≥30Mpa,所述精除鳞的除鳞喷嘴距离所述连铸的板坯的距离为60mm~110mm。
9.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述粗轧的入口温度≥1000℃,所述粗轧的出口温度为900℃~950℃;
所述精轧的累积变形量为70%~80%,所述精轧的终轧温度为820℃~880℃。
10.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述层流冷却的冷却速度≥35℃/s,所述卷取的温度为540℃~660℃;
所述空冷包括:将卷取后得到的钢卷空冷至室温。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210386976.1A CN114921718A (zh) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | 一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210386976.1A CN114921718A (zh) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | 一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114921718A true CN114921718A (zh) | 2022-08-19 |
Family
ID=82806237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210386976.1A Pending CN114921718A (zh) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | 一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114921718A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115502208A (zh) * | 2022-09-27 | 2022-12-23 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种低温轧制工艺制备的低碳钢及其方法 |
CN115747632A (zh) * | 2022-09-28 | 2023-03-07 | 首钢集团有限公司 | 一种薄规格热轧钢及其制备方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007254797A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Jfe Steel Kk | 母材部および電縫溶接部の靱性に優れた厚肉電縫鋼管およびその製造方法 |
CN102644031A (zh) * | 2012-05-17 | 2012-08-22 | 武汉钢铁(集团)公司 | 无点状表面缺陷的热轧集装箱用钢及其制造方法 |
CN103305770A (zh) * | 2012-03-14 | 2013-09-18 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种薄带连铸550MPa级高强耐大气腐蚀钢带的制造方法 |
JP2015206071A (ja) * | 2014-04-18 | 2015-11-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 強冷間加工性と加工後の硬さに優れる熱延鋼板 |
CN105603320A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-05-25 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法 |
CN107267883A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-10-20 | 武汉钢铁有限公司 | 一种屈服强度≥550MPa铁路集装箱用耐候钢及生产方法 |
JP2019116657A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | Jfeスチール株式会社 | 疲労強度に優れた厚肉大径電縫鋼管およびその製造方法 |
CN113025913A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-25 | 首钢集团有限公司 | 一种基于多模式薄板坯连铸连轧产线的700MPa钢及其生产方法 |
-
2022
- 2022-04-12 CN CN202210386976.1A patent/CN114921718A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007254797A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Jfe Steel Kk | 母材部および電縫溶接部の靱性に優れた厚肉電縫鋼管およびその製造方法 |
CN103305770A (zh) * | 2012-03-14 | 2013-09-18 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种薄带连铸550MPa级高强耐大气腐蚀钢带的制造方法 |
CN102644031A (zh) * | 2012-05-17 | 2012-08-22 | 武汉钢铁(集团)公司 | 无点状表面缺陷的热轧集装箱用钢及其制造方法 |
JP2015206071A (ja) * | 2014-04-18 | 2015-11-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 強冷間加工性と加工後の硬さに優れる熱延鋼板 |
CN105603320A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-05-25 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法 |
CN107267883A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-10-20 | 武汉钢铁有限公司 | 一种屈服强度≥550MPa铁路集装箱用耐候钢及生产方法 |
JP2019116657A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | Jfeスチール株式会社 | 疲労強度に優れた厚肉大径電縫鋼管およびその製造方法 |
CN113025913A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-25 | 首钢集团有限公司 | 一种基于多模式薄板坯连铸连轧产线的700MPa钢及其生产方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115502208A (zh) * | 2022-09-27 | 2022-12-23 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种低温轧制工艺制备的低碳钢及其方法 |
CN115747632A (zh) * | 2022-09-28 | 2023-03-07 | 首钢集团有限公司 | 一种薄规格热轧钢及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4721916B2 (ja) | 成形時の面内異方性が小さく耐リジング性及び耐肌荒れ性に優れたフェライト系ステンレス鋼薄板及びその製造方法 | |
CN104946969A (zh) | 一种空调压缩机壳体用热轧酸洗钢板及其制造方法 | |
CN114921718A (zh) | 一种多模式薄板坯连铸连轧产线的集装箱用钢及其制备方法 | |
CN1966753A (zh) | 一种热轧双面搪瓷用钢板及其制造方法 | |
CN1995431A (zh) | 一种中薄板坯连铸连轧生产超细晶粒钢板的方法及钢板 | |
KR20070094801A (ko) | 오스테나이트계 철-탄소-망간 합금 강판의 제조 방법 및이것으로 제조된 강판 | |
EP2660348B1 (en) | Die steel having superior rusting resistance and thermal conductivity, and method for producing same | |
CN110317991A (zh) | 一种380-500MPa级含Nb低合金高强钢及其生产方法 | |
CN104726768A (zh) | 表面质量优异的高强度热轧钢板及其制造方法 | |
CN104087839B (zh) | 热轧超薄激光焊接锯片基体用钢及生产方法 | |
CN113528944A (zh) | 一种1000MPa易成形耐磨钢板及其制备方法 | |
JP4367091B2 (ja) | 耐疲労特性に優れ、かつ強度−延性バランスに優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法 | |
CN105925889A (zh) | 一种特厚规格1.2311模具钢板及其制备方法 | |
CN109913754A (zh) | 一种抗拉强度≥440MPa的IF冷轧钢及生产方法 | |
CN110331344B (zh) | 一种强度性能稳定的Rm≥600MPa汽车大梁钢及生产方法 | |
CN104593698A (zh) | 一种高强冷轧耐候钢板的制造方法及高强冷轧耐候钢板 | |
CN108588568B (zh) | 抗拉强度780MPa级极薄规格热轧双相钢及制造方法 | |
CN109047692B (zh) | 一种能够在-60℃条件下使用的超薄规格高强钢板及其制造方法 | |
CN105779888A (zh) | 一种碳素结构钢的热轧生产方法 | |
CN114405996B (zh) | 一种csp流程低碳钢钢板及其制造方法 | |
CN108500066B (zh) | T5硬质镀锡板尾部厚差冷热轧工序协调控制方法 | |
CN113684415A (zh) | 一种6mmEH36钢及其制造方法 | |
CN102409252A (zh) | 一种超高强度冷轧钢板及其制造方法 | |
CN103510015A (zh) | 酸洗破磷拉矫机工作辊及其制造工艺 | |
JP5167314B2 (ja) | 耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220819 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |