CN116623082A - 一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法 - Google Patents
一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116623082A CN116623082A CN202310556802.XA CN202310556802A CN116623082A CN 116623082 A CN116623082 A CN 116623082A CN 202310556802 A CN202310556802 A CN 202310556802A CN 116623082 A CN116623082 A CN 116623082A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rolling
- steel
- temperature
- hot
- percent
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 94
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 94
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 47
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 19
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 claims description 18
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 13
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 11
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 8
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 8
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 8
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 26
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 22
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 6
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 6
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 6
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 6
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 2
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012356 Product development Methods 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
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
-
- 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
-
- 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
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
本发明公开一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法,其中集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢的化学成分按质量百分比计为:C:0.06~0.08%,Si:0.02~0.04%,Mn:0.25~0.35%,P≤0.018%,S≤0.005%,Alt:0.020~0.050%,Ca:0.0008~0.0020%;其余为Fe及不可避免夹杂。本发明提供的生产包括冶炼→连铸→热轧→酸轧→连续退火→热浸镀锌→光整、拉矫→钝化→卷取,能够得到一种具有良好的耐蚀性、焊接性、优良的强度和塑性匹配等综合性能的热镀锌高强结构钢。
Description
技术领域
本发明属于冶金板材生产技术领域,具体涉及一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法。
背景技术
伴随着中国化工、医药和食品等行业的大发展,中国作为世界工厂的不断发展,集装桶作为一种中型散装容器,使用方便、经济耐用,逐渐成为液体包装的主流产品,目前全球市场需求量超1000万个/年,国内需求量100万个/年。集装桶内容器采用高密度聚乙烯材料,同时配以钢结构框架和钢制托盘,对内容器起到了很好的保护作用,该容器可盛装各类液体和可以装运Ⅱ、Ⅲ类危险化学品。集装桶外护套为镀锌钢板焊接的网格,底盘采用全钢型托盘,可以多次重复使用,在灌装、储运和运输时体现出来的优势能明显地降低成本。生产钢框架的钢材需要兼顾刚性和韧性,如果刚性差,制成的钢框难以承受堆码在上面的其他中型散装容器的重量,如果韧性差,在钢管弯曲和压扁的过程中,会导致开裂,不能形成一个稳定的框架结构,焊接的部位不牢固,在运输途中容易散架。钢框如果变形严重,用户不能重复使用,增加成本,尤其在负载两层运输的情况下会更糟糕,甚至导致内胆都会被压垮而发生泄漏。托盘做不好,装载后提升几次,底板变形、中心梁垮塌,钢材需要有足够的强度提供支撑。近年来随着中型散装容器市场需求的不断提高,热镀锌结构钢作为制作钢框架的主要材料应用前景越来越广。
专利公开号CN 107419180 A(以下称文献1)公布了一种屈服强度≥250MPa的电镀锌用冷轧钢板及生产方法,其主要生产工艺为:热轧→酸洗→冷轧→电解脱脂→罩式退火→平整。本发明主要生产工艺为热轧→酸轧→连续退火→镀锌→光整、拉矫→钝化→卷取→成品。首先该发明罩式退火只限于生产软质钢板,且属间歇式生产,生产周期长,效率偏低,只适合小批量生产;其次该发明为冷轧产品,产品耐腐蚀性相对不佳。
专利公开号CN 104018079 A(以下称文献2)公布了一种冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法,其化学成分配比为C:0.001~0.005%;Si:0.01~0.05%;Mn:0.2~0.7%;P:0.03~0.08%;S≤0.02%;Al:0.01~0.08%;Ti:0.001~0.02%;Nb:0.003~0.03%。该发明成分设计通过降低C的含量增加Ti和Nb含量来提高强度,由于Ti和Nb合金成本高,显著增加了吨钢生产成本。
专利公开号CN 107513668 B(以下称文献3)公布了一种热镀锌板及其加工方法。首先该发明成分设计中添加B元素,由于B易偏聚,很难控制,在冶炼过程中会引起热脆性,增加热压力加工难度;其次该发明未提到中间坯厚度、冷却模式、过热度、拉矫延伸率等工艺参数。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法,本发明提到的热镀锌高强结构钢具有良好的耐蚀性、良好的焊接性、优良的强度和塑性匹配等综合性能,极好地满足了集装桶用钢框架质轻且坚韧的要求,且各项性能均满足相关标准要求和用户使用需求。
本发明一方面提供一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢,其化学成分按质量百分比计为:C:0.06~0.08%,Si:0.02~0.04%,Mn:0.25~0.35%,P≤0.018%,S≤0.005%,Alt:0.020~0.050%,Ca:0.0008~0.0020%;其余为Fe及不可避免夹杂。
在一些实施方式中,所述的集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢的化学成分按质量百分比计为:C:0.06~0.08%,Si:0.02~0.04%,Mn:0.25~0.35%,P≤0.017%,S≤0.005%,Alt:0.030~0.038%,Ca:0.0014~0.0020%;其余为Fe及不可避免夹杂。
在一些实施方式中,所述的集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢的显微组织主要为铁素体和少量珠光体组成,力学性能满足:屈服强度≥250MPa,抗拉强度≥330MPa,延伸率≥20%。
在一些实施方式中,所述的集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢的力学性能满足:屈服强度272~317MPa,抗拉强度350~398MPa,延伸率≥28%。
本发明另一方面提供一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢的生产方法,其包括以下工艺:冶炼→连铸→热轧→酸轧→连续退火→热浸镀锌→光整、拉矫→钝化→卷取;其中:
所述冶炼→连铸工艺包括以下流程:KR脱硫—转炉—LF精炼—RH真空处理—板坯连铸—缓冷,其中供铸机钢水成分为C:0.06~0.08%,Si:0.02~0.04%,Mn:0.25~0.35%,P≤0.018%,S≤0.005%,Alt:0.020~0.050%,Ca:0.0008~0.0020%,其余为Fe及不可避免夹杂;
所述热轧工艺包括以下流程:铸坯加热—粗轧—精轧—冷却—卷取,其中铸坯出炉温度1210±15℃,粗轧采用3+3模式2机架轧机粗轧,精轧采用7机架连续变凸度(Continuously variable crown,cvc)轧机精轧,中间坯厚度40~45mm;所述精轧的开轧温度1030±20℃,所述精轧的终轧温度为870±20℃,热轧钢带厚度1.5~6.0mm;冷却采用层流冷却设备,前分散冷却模式,冷却速度为20±5℃/s,所述卷取温度为600±15℃;
所述酸轧工艺包括以下流程:将热轧带钢经i-BOX技术盐酸槽酸洗,去除表面氧化铁皮后,经过5机架冷轧机冷轧,冷轧压下率为58~76%,轧至目标厚度0.6~1.8mm;
所述连续退火→热浸镀锌工艺包括以下流程:采用美钢联法工艺生产,将冷硬卷钢带开卷后加热进行连续退火和热浸镀锌,加热温度和均热温度均750±15℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度650±15℃,缓冷速度5℃/s;快冷温度465±10℃,快冷速度25~30℃/s;入锌锅温度460±10℃,出锌锅后以15℃/s冷却至250℃以下,随后经水淬烘干至室温;
所述光整、拉矫工艺为:光整延伸率为0.6~1.3%,拉矫延伸率为0.2~0.4%。
本发明的有益效果是通过采用C-Mn成分设计,配合合理的热轧控轧和酸轧镀锌工艺提供一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢,该钢种显微组织主要为铁素体和少量珠光体组成,力学性能:屈服强度272~317MPa,抗拉强度350~398MPa,延伸率≥28%。该钢种有良好的耐蚀性、良好的焊接性、优良的强度和塑性匹配等综合性能,满足集装桶用钢框架质轻且坚韧的要求,同时本发明生产的热镀锌结构钢产品表面质量优良,生产成本低,制备方法简单,适合工业化生产,并满足相关标准要求和用户使用需求。另外,相对于上述文献1,本发明为连续退火,既能生产软质钢板又能生产级别较高的高强钢板,产品开发优势明显,且生产连续化,生产周期短,效率高,板形好,表面光洁,适合大批量生产,而且本发明的产品为镀锌产品,其耐腐蚀性更好。相对于上述文献2,本发明成分设计不加昂贵金属Ti和Nb,可明显降低生产成本。相对于上述文献3,本发明不添加B元素,因此在冶炼过程中不会引起热脆性,热压力加工难度小,且具体公开了中间坯厚度、冷却模式、过热度、拉矫延伸率等工艺参数。
附图说明
图1为实施例1生产的集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢的显微组织图。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明的内容,实施例旨在有助于理解本发明,而不在于限制本发明的内容。
实施例1
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1643℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1560℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为30℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1218℃,加热时间为225min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1035℃,精轧终轧温度为880℃,成品厚度2.5mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到605℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为76%,轧至目标厚度0.6mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为85m/min,加热温度和均热温度均为760℃,加热时间85~120s,均热时间85~120s;缓冷温度650℃,缓冷速度5℃/s,时间13~15s;快冷温度462℃,快冷速度25℃/s,时间8~12s;入锌锅温度460℃,时间25~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至250℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.8%,拉矫延伸率为0.2%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。如图1所示,示出了该实施例获得的集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢的显微组织图,可见显微组织为铁素体和少量珠光体。
实施例2
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1653℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1566℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为26℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1220℃,加热的时间为227min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1026℃,精轧终轧温度为876℃,成品厚度3.0mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到612℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为73%,轧至目标厚度0.8mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为86m/min,加热温度和均热温度均为756℃,加热时间85~120s,均热时间85~120s;缓冷温度662℃,缓冷速度5℃/s,时间13~15s;快冷温度466℃,快冷速度26℃/s,时间8~10s;入锌锅温度465℃,时间25~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至250℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.6%,拉矫延伸率为0.2%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。
实施例3
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1645℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1564℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为28℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1208℃,加热的时间为230min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1038℃,精轧终轧温度为882℃,成品厚度3.5mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到596℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为71%,轧至目标厚度1.0mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为90m/min,加热温度和均热温度均为743℃,加热时间85~120s,均热时间85~120s;缓冷温度645℃,缓冷速度5℃/s,时间13~15s;快冷温度458℃,快冷速度25℃/s,时间8~10s;入锌锅温度462℃,时间25~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至250℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为0.7%,拉矫延伸率为0.4%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。
实施例4
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1646℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1562℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为27℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1210℃,加热时间为232min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1032℃,精轧终轧温度为875℃,成品厚度3.8mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到600℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为68%,轧至目标厚度1.2mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为82m/min,加热温度和均热温度均为755℃,加热时间85~120s,均热时间85~120s;缓冷温度660℃,缓冷速度5℃/s,时间13~15s;快冷温度473℃,快冷速度28℃/s,时间8~10s;入锌锅温度463℃,时间25~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至250℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为1.0%,拉矫延伸率为0.3%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。
实施例5
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1652℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1563℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为30℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1223℃,加热时间为226min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1025℃,精轧终轧温度为883℃,成品厚度4.0mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到610℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为65%,轧至目标厚度1.4mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为80m/min,加热温度和均热温度均为762℃,加热时间85~120s,均热时间85~120s;缓冷温度653℃,缓冷速度5℃/s,时间13~15s;快冷温度465℃,快冷速度25℃/s,时间8~10s;入锌锅温度460℃,时间25~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至250℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为1.2%,拉矫延伸率为0.3%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。
实施例6
将铁水进行脱硫预处理,采用顶底复吹转炉冶炼使铁水脱碳、脱磷得到钢水,转炉冶炼全程吹氩,废钢加入转炉,转炉出钢温度1645℃。然后将转炉冶炼后钢水进行LF炉外精炼,精炼就位温度≥1560℃,LF炉外精炼进行测温和成分微调,LF炉外精炼供铸机化学成分如表1所示。板坯连铸过热度为28℃,之后进行板坯清理、缓冷以及连铸坯质量检查。板坯加热温度为1225℃,加热时间为235min,将加热后的板坯进行高压水除磷。通过定宽压力机定宽,采用2机架粗轧,7机架CVC精轧。精轧开轧温度1027℃,精轧终轧温度为866℃,成品厚度4.3mm。层流冷却采用前分散冷却,冷却速度20℃/s,钢带温度降低到608℃进行卷取。将热轧带钢经盐酸槽酸洗,该酸槽采用MH最新开发的i-BOX技术,操作和维护大大简化,节省能源和劳动力,热轧带钢去除表面氧化铁皮后,经过5机架UCM轧机冷轧,冷轧压下率为58%,轧至目标厚度1.8mm。冷硬卷镀锌工艺选用美钢联法热镀锌生产工艺及立式退火炉中进行,钢带在炉区运行速度为87m/min,加热温度和均热温度均为740℃,加热时间85~120s,均热时间85~120s;缓冷温度646℃,缓冷速度5℃/s,时间13~15s;快冷温度472℃,快冷速度26℃/s,时间8~10s;入锌锅温度460℃,时间25~30s,出锌锅后以15℃/s冷却至250℃以下随后经水淬烘干至室温;光整延伸率为1.3%,拉矫延伸率为0.2%,最后进行产品性能检测,如下表2所示。
对比例1
生产方法按照实施例1所示的方法,不同之处在于LF炉外精炼供铸机化学成分与实施例1所用的不同,如下表1所示。最后进行产品性能检测,如下表2所示。
对比例2
生产方法按照实施例5所示的方法,不同之处在于LF炉外精炼供铸机化学成分与实施例5所用的不同,如下表1所示。最后进行产品性能检测,如下表2所示。
对比例3-4
对比例3-4的生产方法按照实施例4所示的方法,不同之处在于加热温度和均热温度与实施例4不同,具体地,对比例3的退火温度(加热温度和均热温度)为790℃,对比例4的退火温度为720℃。最后进行产品性能检测,如下表2所示。
表1:本发明实施例1~6对比例1~4的化学成分(wt%)
实施例 | C | Si | Mn | P | S | Alt | Ca |
1 | 0.066 | 0.03 | 0.35 | 0.016 | 0.005 | 0.032 | 0.0020 |
2 | 0.070 | 0.02 | 0.25 | 0.017 | 0.003 | 0.030 | 0.0018 |
3 | 0.075 | 0.04 | 0.28 | 0.016 | 0.003 | 0.038 | 0.0014 |
4 | 0.078 | 0.02 | 0.30 | 0.015 | 0.002 | 0.035 | 0.0016 |
5 | 0.060 | 0.04 | 0.26 | 0.014 | 0.003 | 0.032 | 0.0015 |
6 | 0.080 | 0.02 | 0.32 | 0.016 | 0.002 | 0.037 | 0.0018 |
对比例1 | 0.066 | 0.03 | 0.50 | 0.016 | 0.005 | 0.032 | 0.0020 |
对比例2 | 0.060 | 0.04 | 0.15 | 0.014 | 0.003 | 0.032 | 0.0015 |
对比例3 | 0.078 | 0.02 | 0.30 | 0.015 | 0.002 | 0.035 | 0.0016 |
对比例4 | 0.078 | 0.02 | 0.30 | 0.015 | 0.002 | 0.035 | 0.0016 |
对本发明实施例1~6的钢卷进行力学性能检验,检验结果见表2。
表2:本发明实施例1~6和对比例1~4的钢卷的力学性能
实施例 | 屈服强度ReL(MPa) | 抗拉强度Rm(MPa) | 延伸率A80(%) |
实施例1 | 317 | 398 | 28 |
实施例2 | 275 | 352 | 35 |
实施例3 | 286 | 360 | 33 |
实施例4 | 290 | 366 | 32 |
实施例5 | 272 | 350 | 34 |
实施例6 | 303 | 375 | 30 |
对比例1 | 336 | 423 | 22 |
对比例2 | 246 | 315 | 38 |
对比例3 | 243 | 310 | 40 |
对比例4 | 325 | 417 | 23 |
标准要求 | ≥250 | ≥330 | ≥20 |
由以上表1和表2记载的内容可知,该钢种满足集装桶用钢框架质轻且坚韧的要求,同时本发明生产的热镀锌结构钢产品表面质量优良,生产成本低,制备方法简单,适合工业化生产,并满足相关标准要求和用户使用需求。
本发明提供的集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢的力学性能可满足:屈服强度≥250MPa,抗拉强度≥330MPa,延伸率≥20%,优选可满足:屈服强度272~317MPa,抗拉强度350~398MPa,延伸率≥28%,钢种具有良好的耐蚀性、良好的焊接性、优良的强度和塑性匹配等综合性能,同时本发明生产的热镀锌高强结构钢产品表面质量良好,满足标准要求和用户使用需求。根据对比例1-2的结果可知,当化学成分含量不能满足本发明的要求时,尤其是Mn成分的含量,均会导致获得的产品不能满足预定的力学性能,例如对比例1获得的结构钢的延伸率富余量较小,容易导致该产品在使用过程中产生裂纹失效;对比例2获得的结构钢则未达到预定的强度要求。根据对比例3-4的结果可知,当结构钢的化学成分含量满足本发明的要求,但生产方法不能满足本发明的要求时,主要为退火温度,对比例3的退火温度高则会导致获得的结构钢达不到预定的强度,会降低成品框架的实际承重能力,对比例4的退火温度低产品塑性较差,在后续加工使用中易开裂。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢,其化学成分按质量百分比计为:C:0.06~0.08%,Si:0.02~0.04%,Mn:0.25~0.35%,P≤0.018%,S≤0.005%,Alt:0.020~0.050%,Ca:0.0008~0.0020%;其余为Fe及不可避免夹杂。
2.根据权利要求1所述的集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢,其化学成分按质量百分比计为:C:0.06~0.08%,Si:0.02~0.04%,Mn:0.25~0.35%,P≤0.017%,S≤0.005%,Alt:0.030~0.038%,Ca:0.0014~0.0020%;其余为Fe及不可避免夹杂。
3.根据权利要求1或2所述的集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢,其显微组织主要为铁素体和少量珠光体组成,力学性能满足:屈服强度≥250MPa,抗拉强度≥330MPa,延伸率≥20%。
4.根据权利要求3所述的集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢,其力学性能满足:屈服强度272~317MPa,抗拉强度350~398MPa,延伸率≥28%。
5.权利要求1-4中任一项所述的集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢的生产方法,其包括以下工艺:冶炼→连铸→热轧→酸轧→连续退火→热浸镀锌→光整、拉矫→钝化→卷取;其中:
所述冶炼→连铸工艺包括以下流程:KR脱硫—转炉—LF精炼—RH真空处理—板坯连铸—缓冷,其中供铸机钢水成分为C:0.06~0.08%,Si:0.02~0.04%,Mn:0.25~0.35%,P≤0.018%,S≤0.005%,Alt:0.020~0.050%,Ca:0.0008~0.0020%,其余为Fe及不可避免夹杂;
所述热轧工艺包括以下流程:铸坯加热—粗轧—精轧—冷却—卷取,其中铸坯出炉温度1210±15℃,粗轧采用3+3模式2机架轧机粗轧,精轧采用7机架连续变凸度(Continuously variable crown,cvc)轧机精轧,中间坯厚度40~45mm;所述精轧的开轧温度1030±20℃,所述精轧的终轧温度为870±20℃,热轧钢带厚度1.5~6.0mm;冷却采用层流冷却设备,前分散冷却模式,冷却速度为20±5℃/s,所述卷取温度为600±15℃;
所述酸轧工艺包括以下流程:将热轧带钢经i-BOX技术盐酸槽酸洗,去除表面氧化铁皮后,经过5机架冷轧机冷轧,冷轧压下率为58~76%,轧至目标厚度0.6~1.8mm;
所述连续退火→热浸镀锌工艺包括以下流程:采用美钢联法工艺生产,将冷硬卷钢带开卷后加热进行连续退火和热浸镀锌,加热温度和均热温度均750±15℃,加热时间80~120s,均热时间80~120s;缓冷温度650±15℃,缓冷速度5℃/s;快冷温度465±10℃,快冷速度25~30℃/s;入锌锅温度460±10℃,出锌锅后以15℃/s冷却至250℃以下,随后经水淬烘干至室温;
所述光整、拉矫工艺为:光整延伸率为0.6~1.3%,拉矫延伸率为0.2~0.4%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310556802.XA CN116623082A (zh) | 2023-05-17 | 2023-05-17 | 一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310556802.XA CN116623082A (zh) | 2023-05-17 | 2023-05-17 | 一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116623082A true CN116623082A (zh) | 2023-08-22 |
Family
ID=87616397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310556802.XA Pending CN116623082A (zh) | 2023-05-17 | 2023-05-17 | 一种集装桶用250MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116623082A (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106119494A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-16 | 马钢(集团)控股有限公司 | 屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板及其制造方法 |
CN112226681A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-15 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种结构用低成本高强度镀锌板sgc570及其生产方法 |
CN112725704A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-30 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种汽车用热镀锌420MPa级低合金高强钢及其生产方法 |
CN114438413A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-06 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种屈服强度340MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法 |
CN115011873A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-09-06 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种屈服强度550MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法 |
CN115109994A (zh) * | 2021-03-22 | 2022-09-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高强度冷轧热镀锌微合金带钢及其制造方法 |
CN115537661A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-30 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢及其生产方法 |
-
2023
- 2023-05-17 CN CN202310556802.XA patent/CN116623082A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106119494A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-16 | 马钢(集团)控股有限公司 | 屈服强度≥250MPa级热镀锌钢板及其制造方法 |
CN112226681A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-15 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种结构用低成本高强度镀锌板sgc570及其生产方法 |
CN112725704A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-30 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种汽车用热镀锌420MPa级低合金高强钢及其生产方法 |
CN115109994A (zh) * | 2021-03-22 | 2022-09-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高强度冷轧热镀锌微合金带钢及其制造方法 |
CN114438413A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-06 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种屈服强度340MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法 |
CN115011873A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-09-06 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种屈服强度550MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法 |
CN115537661A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-30 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢及其生产方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李茂旺,胡秋芳: "《炉外精炼》", 冶金工业出版社, pages: 154 - 158 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112725704B (zh) | 一种汽车用热镀锌420MPa级低合金高强钢及其生产方法 | |
CN109161805B (zh) | 一种590MPa级汽车轻量化冷轧双相钢及其生产方法 | |
CN110592492A (zh) | 一种汽车顶盖用超深冲热镀锌钢的生产方法 | |
CN102388156A (zh) | 高强度容器用钢板及其制造方法 | |
CN112080692A (zh) | 一种280MPa级冷轧低屈强比冲压汽车结构用钢及其生产方法 | |
CN115011873A (zh) | 一种屈服强度550MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法 | |
CN111394643A (zh) | 一种汽车用420MPa级冷轧低合金高强钢及其生产方法 | |
CN111961789B (zh) | 一种薄规格钢品用结构级彩涂基料热镀锌钢板及其制造方法 | |
CN114438413A (zh) | 一种屈服强度340MPa级热镀锌高强结构钢及其生产方法 | |
CN110029286A (zh) | 一种780MPa级汽车轻量化冷轧双相钢及其制备方法 | |
CN107475625A (zh) | 一种屈服强度≥350MPa的电镀锌用冷轧钢板及生产方法 | |
CN109811264A (zh) | 抗拉强度不小于600MPa的高扩孔钢板的制备方法 | |
CN107881409A (zh) | 一种方罐用冷轧镀锡钢板及其制造方法 | |
CN111690871B (zh) | 一种冷轧电镀锌钢板用热轧钢板及制造方法 | |
CN112375971A (zh) | 一种低成本冷轧低碳搪瓷钢及其制造方法 | |
CN111363981A (zh) | 一种280MPa级冷轧低合金结构用钢及其生产方法 | |
CN114561530A (zh) | 一种用于制做手提式灭火器的低碳钢板制备方法 | |
CN104651715A (zh) | 冷轧钢板及其制备方法和热镀锌钢板及其制备方法 | |
CN112553437B (zh) | 控制420MPa级热镀锌高强钢屈服强度波动的方法 | |
CN115537661B (zh) | 一种汽车结构用600MPa级热镀锌双相钢及其生产方法 | |
CN109321825B (zh) | 一种450MPa级汽车轻量化冷轧双相钢及其生产方法 | |
JP2001335888A (ja) | 軽量2ピース缶用鋼板およびその製造方法 | |
CN112226681A (zh) | 一种结构用低成本高强度镀锌板sgc570及其生产方法 | |
JP2571166B2 (ja) | Di缶用表面処理鋼板の製造方法 | |
CN115044831B (zh) | 一种1100MPa级冷轧马氏体钢及其制造方法 |
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 |