專利名稱：一種熱軋帶鋼及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱軋帶鋼及其制造方法，具體講是一種500M Pa級(jí)熱軋高強(qiáng)帶鋼及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的500MPa級(jí)熱軋高強(qiáng)帶鋼及其制造方法采用Nb、Ti、V微合金化，成本較高。生產(chǎn)500MPa級(jí)熱軋高強(qiáng)帶鋼的公司都在設(shè)法降低該帶鋼的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有500MPa級(jí)熱軋帶鋼的上述不足，本發(fā)明提供一種成本較低的500MPa級(jí)熱軋高強(qiáng)帶鋼，本熱軋帶鋼屈服強(qiáng)度ReH彡500 650MPa，抗拉強(qiáng)度Rm為610 750MPa， 延伸率A彡17%，-20°C沖擊功AKv彡34J，180°冷彎試驗(yàn)d=2a，同時(shí)提供該鋼的制造方法。本發(fā)明的構(gòu)思是使用廉價(jià)的合金元素替代貴重的合金元素，同時(shí)使鋼材屈服強(qiáng)度ReH彡500 650MPa，抗拉強(qiáng)度Rm為610 750MPa，延伸率A彡17%, -20°C沖擊功AKv ^ 34J，180°冷彎試驗(yàn)d=2a，滿足工程機(jī)械用高強(qiáng)鋼的使用要求且強(qiáng)度、塑性、韌性合理匹配。由于本熱軋帶鋼的力學(xué)性能特點(diǎn)是低成本、高強(qiáng)度，高塑性、高韌性，良好的焊接性能要求，鋼質(zhì)要求純凈，夾雜物級(jí)別低。故化學(xué)成分設(shè)計(jì)采用低碳、中錳、低鈦、高硼、微鑰的思路，低碳是為了確保高的塑性、高的韌性，良好的焊接性及成型性能，微鈦是為了避免氮化鈦夾雜物析出造成鑄坯開(kāi)裂，高硼是為了提高鋼板的淬透性。本熱軋帶鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比如下
C :0· 14 O. 25%, Si :0 O. 40%， Mn : I. 2 I. 80%， P^O. 012%,
S^O. 005%, Ti :0. 01 O. 12%，O ^ B ^ O. 0030%, O 彡 Mo 彡 O. 20%，Al:O. 01 O. 05%, 0^ 0. 0020%, N 彡 O. 0060% ;
其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。屈服強(qiáng)度ReH彡500 650MPa，抗拉強(qiáng)度Rm為610 750MPa，延伸率A彡17%，-20°C沖擊功AKv彡34J，180°冷彎試驗(yàn)d=2a。對(duì)鋼板進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)級(jí)別彡8級(jí)；對(duì)非金屬夾雜物檢驗(yàn)，氧化物夾雜物為< I級(jí)。本熱軋帶鋼的制造方法包括下述依次的步驟
I轉(zhuǎn)爐冶煉
將S彡O. 003%的預(yù)處理鐵水，S彡O. 020%的廢鋼，倒入180噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，預(yù)處理的鐵水重量比彡70%,出鋼前2分鐘內(nèi)停止吹氧;出鋼P(yáng)彡O. 010%,出鋼S彡O. 020%,出鋼溫度彡1690°C;出鋼口良好，不散流；出鋼控制渣量不大于I. 8噸。出鋼先在鋼包加石灰和合金，出鋼后鋼包內(nèi)包底吹気，測(cè)溫。II LF 精煉
LF爐進(jìn)行脫氧，[O] ( 15PPm ;脫S彡O. 004%，脫S結(jié)束后，微調(diào)鋼中成分并加入硼鐵，加硼前要先采用Al脫氧，再采用Ti脫氮，之后再加入硼的順序。(對(duì)碳、錳、硅與其它合金全部合金元素都要進(jìn)行確認(rèn)是否進(jìn)入目標(biāo)成分要求，如未達(dá)到目標(biāo)要求，需要補(bǔ)加合金進(jìn)行微調(diào)成分，在出LF工序的成分為成品成分);LF爐出站前進(jìn)行喂Si-Ca線I. 5 2. 5m/t,且底吹氬弱攪拌8分鐘以上。鋼水成分的質(zhì)量百分比達(dá)下述要求出鋼
C :0· 14 O. 25%, Si :0 O. 40%， Mn : 1. 2 1. 80%， P≤0.012%,
S ≤ O. 005%, Ti :0. 01 O. 12%, O ≤ B ≤ O. 0030%, O ≤ Mo ≤O. 20%, Al
O.01 O. 05%, O ≤ O. 0020%, N ≤ O. 0060% ；
其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。III 連鑄
連鑄采用全程保護(hù)澆注；采用輕壓下技術(shù)；澆注溫度控制在1525 1550°C。IV 2250熱連軋軋制
板坯加熱溫度1150 1300°C，加熱時(shí)間大于180min ;終軋溫度860 930°C;層流冷卻方式帶鋼全長(zhǎng)冷卻；卷取溫度CT :550 650°C ;軋制厚度規(guī)格3 15mm。檢驗(yàn)
對(duì)熱軋鋼板進(jìn)行拉伸檢驗(yàn)，鋼板屈服強(qiáng)度ReH為530 650Mpa,抗拉強(qiáng)度Rm為630 750Mpa，延伸率A彡17%，-20°C沖擊功AKv為40 100J，180。冷彎試驗(yàn)d=2a合格；對(duì)鋼板進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)級(jí)別為8 11級(jí)；對(duì)非金屬夾雜物檢驗(yàn)，氧化物夾雜物為O I級(jí)。本發(fā)明的熱軋帶鋼，用廉價(jià)的合金元素替代貴重的合金元素，成本較低。帶鋼的力學(xué)性能屈服強(qiáng)度ReH彡500MPa,抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度Rm為630 750Mpa，延伸率A彡17%，一般為達(dá)19 30%，-20°C沖擊功AKv為40 100J，180°冷彎試驗(yàn)d=2a，滿足工程機(jī)械用鋼的技術(shù)要求，且強(qiáng)度、塑性、韌性合理匹配。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明高強(qiáng)鋼及其制造方法的具體實(shí)施方式
，但本高強(qiáng)鋼及其制造方法的具體實(shí)施方式
不局限于下述的實(shí)施例。鋼板實(shí)施例一
本實(shí)施例是一種熱軋500MPa級(jí)高強(qiáng)韌鋼，鋼板厚4mm寬1800mm。其化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比如下
C :0. 17%, Si :0. 20%, Mn :1. 35%, P :0. 010%, S :0. 002%,
Ti 0. 04%, B 0. 0010%, Mo: O. 03%, Al 0. 04%, O 0. 0013%,
N :0.0055%, 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。鋼板屈服強(qiáng)度ReH為590Mpa，抗拉強(qiáng)度Rm為670Mpa，延伸率A為22%，_20°C沖擊功 AKv 為 55J。制造方法實(shí)施例一
本熱軋高強(qiáng)鋼制造方法的實(shí)施例為下述依次的步驟，
I轉(zhuǎn)爐冶煉
采用入爐鐵水s :0. 002%, 165噸，預(yù)處理鐵水中C與Si的成分的質(zhì)量百分比為
C 4.0%,Si O. 25%,
使用S為O. 010%廢鋼15噸，倒入180噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，出鋼前2分鐘內(nèi)停止吹氧；出鋼P(yáng) :0. 007%，出鋼S :0. 012%，出鋼溫度1675°C，出鋼口良好，不散流；出鋼控制渣量為1.6噸。出鋼前在鋼包內(nèi)先加石灰和合金，鋼包內(nèi)底吹氬、測(cè)溫。II LF 精煉
LF采用Al粉脫氧，[O]彡15PPm ;脫S彡O. 004%，脫S結(jié)束后，微調(diào)鋼中成分并加入硼鐵，加硼前要先采用Al脫氧，再采用Ti脫氮，之后再加入硼的順序。微調(diào)鋼中成分(微調(diào)前C為O. 15%,出鋼前調(diào)整為O. 17%,微調(diào)前Ti為O. 03%,出鋼前調(diào)整為O. 04%) LF爐出站前喂Si-Ca線操作2. Om/t,且底吹氬弱攪拌8分鐘。鋼水化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比如下
C 0. 17%, Si :0. 20%， Mn :1. 35%， P :0. 010%， S 0. 002%,
Ti 0. 04%, B 0. 0010%, Mo: O. 03%, Al 0. 04%, O 0. 0013%,
N :0.0055%, 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。III 連鑄
連鑄采用全程吹氬保護(hù)澆注，采用輕壓下技術(shù)。澆注溫度為1532°c。IV熱連軋軋制
板坯加熱溫度在加熱爐中加熱到1200°C，加熱時(shí)間190min ;終軋溫度900°C ;層流冷卻方式帶鋼全長(zhǎng)冷卻；卷取溫度CT :620°C。檢驗(yàn)
鋼板屈服強(qiáng)度ReH為590Mpa，抗拉強(qiáng)度Rm為670Mpa，延伸率A為22%，_20°C沖擊功AKv為55J，180°冷彎試驗(yàn)d=2a合格。對(duì)鋼板進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)級(jí)別為10級(jí)；對(duì)非金屬夾雜物檢驗(yàn)，氧化物夾雜物為O級(jí)。鋼板實(shí)施例二
本實(shí)施例是一種熱軋500MPa級(jí)高強(qiáng)韌鋼，鋼板厚15mm寬2000mm。其化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比如下
C 0. 19%, Si :0. 25%， Mn :1. 45%， P :0. 008%， S 0. 001%, Ti :0. 06%，B
0.0015%,Mo: 0.06%, Al :0.03%, 0:0.0014%,
N :0. 0045%,其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。鋼板屈服強(qiáng)度ReH為550Mpa，抗拉強(qiáng)度Rm為650Mpa，延伸率A為25%，_20°C沖擊功 AKv 為 90 J。制造方法實(shí)施例二
本熱軋高強(qiáng)鋼制造方法制造的是鋼板實(shí)施例二的帶鋼，本實(shí)施例為下述依次的步驟
I轉(zhuǎn)爐冶煉
采用入爐鐵水s :0. 002%, 160噸，預(yù)處理鐵水中C與Si的成分的質(zhì)量百分比為
C 4.0%,Si O. 28%,
使用S為O. 012%廢鋼20噸，倒入180噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，出鋼前2分鐘內(nèi)停止吹氧；出鋼P(yáng) :0. 006%,出鋼S :0. 014%,出鋼溫度:16850C ;出鋼口良好，不散流；出鋼控制渣量為
1.5噸。出鋼前在鋼包內(nèi)先加石灰和合金，鋼包內(nèi)底吹氬、測(cè)溫。II LF 精煉
LF采用Al粉脫氧，[O]為13PPm ;脫S為O. 001%，脫S結(jié)束后，微調(diào)鋼中成分并加入硼鐵，加硼前要先采用Al脫氧，再采用Ti脫氮，之后再加入硼的順序。微調(diào)鋼中成分(微調(diào)前C為O. 17%,出鋼前調(diào)整為O. 19%,微調(diào)前Ti為O. 05%,出鋼前調(diào)整為O. 06%) LF爐出站前喂Si-Ca線操作2. 2m/t,且底吹氬弱攪拌8分鐘。鋼水化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比如下
C 0. 19%, Si :0. 25%， Mn :1. 45%， P :0. 008%， S 0. 001%, Ti :0. 06%，B 0.0015%, Mo: 0.06%, Al :0.03%, 0:0.0014%,
N :0. 0045%,其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。III 連鑄
連鑄采用全程吹氬保護(hù)澆注，采用輕壓下技術(shù)。澆注溫度為1535°C。IV熱連軋軋制 板坯加熱溫度在加熱爐中加熱到1200°c，加熱時(shí)間190min ;終軋溫度860°C ;層流冷卻方式帶鋼全長(zhǎng)冷卻；卷取溫度CT :580°C。檢驗(yàn)
鋼板屈服強(qiáng)度ReH為560Mpa，抗拉強(qiáng)度Rm為670Mpa，延伸率A為25%，_20°C沖擊功AKv為90J，180°冷彎試驗(yàn)d=2a合格。對(duì)鋼板進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)級(jí)別為10級(jí)；對(duì)非金屬夾雜物檢驗(yàn)，氧化物夾雜物為I級(jí)。鋼板實(shí)施例三
本實(shí)施例是一種熱軋500MPa級(jí)高強(qiáng)韌鋼，鋼板厚8mm寬2000mm。其化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比如下
C 0. 15%, Si :0. 25%， Mn :1. 55%， P :0. 005%， S 0. 001%, Ti :0. 08%，B
0.0020%, Al :0. 03%, O :0. 0015%,
N :0. 0040%,其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。鋼板屈服強(qiáng)度ReH為560Mpa，抗拉強(qiáng)度Rm為685Mpa，延伸率A為24%，_20°C沖擊功 AKv 為 75J。制造方法實(shí)施例三
本熱軋高強(qiáng)鋼制造方法制造的是鋼板實(shí)施例三的帶鋼，本實(shí)施例為下述依次的步驟
I轉(zhuǎn)爐冶煉
采用入爐鐵水s :0. 002%, 160噸，預(yù)處理鐵水中C與Si的成分的質(zhì)量百分比為
C 4.0%,Si O. 28%,
使用S為O. 012%廢鋼20噸，倒入180噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，出鋼前2分鐘內(nèi)停止吹氧；出鋼P(yáng) :0. 006%,出鋼S :0. 011%,出鋼溫度:16800C ;出鋼口良好，不散流；出鋼控制渣量為
1.5噸。出鋼前在鋼包內(nèi)先加石灰和合金，鋼包內(nèi)底吹氬、測(cè)溫。II LF 精煉
LF采用Al粉脫氧，[O]為13PPm ;脫S為O. 001%，脫S結(jié)束后，微調(diào)鋼中成分并加入硼鐵，加硼前要先采用Al脫氧，再采用Ti脫氮，之后再加入硼的順序。微調(diào)鋼中成分(微調(diào)前C為O. 14%,出鋼前調(diào)整為O. 15%,微調(diào)前Ti為O. 05%,出鋼前調(diào)整為O. 08%) LF爐出站前喂Si-Ca線操作2. Om/t,且底吹氬弱攪拌8分鐘。鋼水化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比如下
C 0. 15%, Si :0. 25%， Mn :1. 55%， P :0. 005%， S 0. 001%, Ti :0. 08%，B
O.0020%, Al :0.03%, 0:0.0015%, N :0· 0040%,其余為 Fe 與不可避免的雜質(zhì)。
III 連鑄
連鑄采用全程吹氬保護(hù)澆注，采用輕壓下技術(shù)。澆注溫度為1533°c。IV熱連軋軋制
板坯加熱溫度在加熱爐中加熱到1220°C，加熱時(shí)間190min ;終軋溫度900°C ;層流冷卻方式帶鋼全長(zhǎng)冷卻；卷取溫度CT :650°C。檢驗(yàn)
鋼板屈服強(qiáng)度ReH為560Mpa，抗拉強(qiáng)度Rm為685Mpa，延伸率A為24%，_20°C沖擊功AKv 為75J，180°冷彎試驗(yàn)d=2a合格。對(duì)鋼板進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)級(jí)別為10級(jí)；對(duì)非金屬夾雜物檢驗(yàn)，氧化物夾雜物為O級(jí)。
權(quán)利要求
1.一種熱軋帶鋼，它的化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比為C :0· 14 O. 25%, Si :0 O. 40%， Mn : I. 2 I. 80%， P^O. 012%, S^O. 005%, Ti :0. 01 O. 12%，O ^ B ^ O. 0030%, O 彡 Mo 彡 O. 20%，Al:O. 01 O. 05%, 0^ 0. 0020%, N 彡 O. 0060% ; 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)； 屈服強(qiáng)度ReH彡500 650MPa，抗拉強(qiáng)度Rm為610 750MPa，延伸率A彡17%, -20°C沖擊功AKv ^ 34J，180°冷彎試驗(yàn)d=2a ;對(duì)鋼板進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)級(jí)別> 8級(jí)；對(duì)非金屬夾雜物檢驗(yàn)，氧化物夾雜物為< I級(jí)。
2.一種熱軋帶鋼的制造方法，它包括下述依次的步驟 I轉(zhuǎn)爐冶煉 將S彡O. 003%的預(yù)處理鐵水，S彡O. 020%的廢鋼，倒入180噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，預(yù)處理的鐵水重量比彡70%,出鋼前2分鐘內(nèi)停止吹氧;出鋼P(yáng)彡O. 010%,出鋼S彡O. 020%,出鋼溫度< 1690°C ;出鋼口良好，不散流；出鋼控制渣量不大于I. 8噸；出鋼先在鋼包加石灰和合金，出鋼后鋼包內(nèi)包底吹気，測(cè)溫； IILF精煉 LF爐進(jìn)行脫氧，[O] ( 15PPm ;脫S彡O. 004%，脫S結(jié)束后，微調(diào)鋼中成分并加入硼鐵，加硼前要先采用Al脫氧，再采用Ti脫氮，之后再加入硼的順序；(對(duì)碳、錳、硅與其它合金全部合金元素都要進(jìn)行確認(rèn)是否進(jìn)入目標(biāo)成分要求，如未達(dá)到目標(biāo)要求，需要補(bǔ)加合金進(jìn)行微調(diào)成分，在出LF工序的成分為成品成分);LF爐出站前進(jìn)行喂Si-Ca線I. 5 2. 5m/t，且底吹氬弱攪拌8分鐘以上； 鋼水的成分的質(zhì)量百分比達(dá)下述要求出鋼C :0· 14 O. 25%, Si :0 O. 40%， Mn : I. 2 I. 80%， P^O. 012%,S 彡 O. 005%, Ti :0. 01 O. 12%, O 彡 B 彡 O. 0030%, O 彡 Mo 彡 O. 20%, Al O. 01 O. 05%, O 彡 O. 0020%, N 彡 O. 0060% ； 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)； III連鑄 連鑄采用全程保護(hù)澆注；采用輕壓下技術(shù)；澆注溫度控制在1525 1550°C ； IV 2250熱連軋軋制 板坯加熱溫度1150 1300°C，加熱時(shí)間大于180min ;終軋溫度860 930°C;層流冷卻方式帶鋼全長(zhǎng)冷卻；卷取溫度CT :550 650°C ;軋制厚度規(guī)格3 15mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱軋帶鋼的制造方法，其特征是在步驟IV2250熱連軋軋制后對(duì)熱軋鋼板進(jìn)行檢驗(yàn)；鋼板屈服強(qiáng)度ReH為530 650Mpa，抗拉強(qiáng)度Rm為630 750Mpa，延伸率A彡17%，-20°C沖擊功AKv為40 100J，180°冷彎試驗(yàn)d=2a ;對(duì)鋼板進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)級(jí)別為8 11級(jí)；對(duì)非金屬夾雜物檢驗(yàn)，氧化物夾雜物為O I級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱軋帶鋼及其制造方法。熱軋帶鋼的百分配比為C0.14～0.25%，Si0～0.40%，Mn1.2～1.80%，P≤0.012%，S≤0.005%，Ti0.01～0.12%，0≤B≤0.0030%，0≤Mo≤0.20%，Al0.01～0.05%，O≤0.0020%，N≤0.0060%；其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)；屈服強(qiáng)度ReH≥500～650MPa，抗拉強(qiáng)度Rm為610～750MPa，延伸率A≥17%，-20℃沖擊功AKv≥34J，180°冷彎試驗(yàn)d=2a；對(duì)鋼板進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)級(jí)別≥8級(jí)；對(duì)非金屬夾雜物檢驗(yàn)，氧化物夾雜物為≤1級(jí)。制造方法包括下述依次的步驟Ⅰ轉(zhuǎn)爐冶煉；ⅡLF精煉；Ⅲ連鑄；Ⅳ2250熱連軋軋制。本發(fā)明的熱軋帶鋼，成本較低，帶鋼的力學(xué)性能屈服強(qiáng)度ReH≥500MPa。
文檔編號(hào)C22C38/14GK102864377SQ201210330490
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者孟傳峰, 李建民, 王育田, 崔天燮, 付培茂 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司