一種低合金高強鋼及其制造方法
【專利摘要】一種低合金高強鋼，該鋼種化學成份重量百分比為C:0.040～0.070Wt%，0＜Si≤0.30Wt%，Mn:0.085～0.0105Wt%，Cr：0＜Cr≤0.20Wt%，Ni：0＜Ni≤0.20Wt%；Cu：0＜Cu≤0.20Wt%；0＜P≤0.020Wt%，0＜S≤0.020Wt%，Als:0.020～0.050Wt%，0＜Ti≤0.15Wt%，0＜Nb≤0.15Wt%；余量為Fe和不可避免的微量元素。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用CSP薄板坯連鑄連軋生產線生產熱軋料。較其它常規(guī)生產方法具備生產周期短、生產成本低、質量穩(wěn)定性強、產品屈服強度相對較高的工藝優(yōu)點。
【專利說明】一種低合金高強鋼及其制造方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領域，涉及一種低合金高強鋼的制造方法。

【背景技術】
[0002]冷軋低合金高強鋼是在低碳鋼中添加少量合金元素，使其與碳、氮等元素形成碳化物、氮化物并在鐵素體基體上析出從而提高鋼的強度。這種鋼具有良好的成形性能和較高的強度，主要用于汽車行業(yè)或與汽車行業(yè)配套的機械加工行業(yè)，如汽車座椅、車門鉸鏈加強板、車門防撞梁、橫梁等結構件等內部結構件。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車對節(jié)能環(huán)保、碰撞安全性方面要求越來越高，車體必須同時具備輕量化、強度化。高強度鋼在車身的應用比例已達到50% -80% ο
[0003]目前該級別冷軋低合金高強鋼其生產方法一般為:高爐鐵水一轉爐煉鋼一常規(guī)連鑄一常規(guī)熱軋一酸洗冷連軋一連續(xù)退火一商品。該方法適用于常規(guī)熱連軋機組與連續(xù)退火爐機組。
[0004]目前的低合金高強鋼配方并不合理，生產成本高，殘次品率高。


【發(fā)明內容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供新的特別適合汽車產業(yè)應用的一種低合金高強鋼的制造方法。
[0006]采用的技術方案:一種低合金高強鋼，該鋼種化學成份重量百分比為C:0.040~0.070fft %, O < Si ^ 0.30fft %, Mn:0.085 ~0.0105fft %, Cr:0 < Cr ^ 0.20fft %, Ni:O < Ni ≤ 0.20fft % ；Cu:0 < Cu ^ 0.20fft % ；0 < P ^ 0.020fft %,0 < S ^ 0.020fft %，Als:0.020 ~0.050fft%,0 < Ti ^ 0.15fft%,0 < Nb ^ 0.15fft% ;余量為 Fe 和不可避免的微量元素。
[0007]優(yōu)選的，該鋼種化學成份重量百分比為C:0.050~0.060fft %,0<Si ^0.1Offt%,Mn:0.095 ~0.1OOfft%,Cr:0 < Cr ^ 0.1Offt%,Ni:0 <Ni ^0.1Offt%；Cu:0 < Cu ^ 0.10fft%；0 <P^ 0.01Offt%,O < S ≤ 0.010fft%,Als:0.030 ~0.040fft%,O < Ti≤0.1Offt%,O < Nb ^ 0.1Offt% ;余量為Fe和不可避免的微量元素。
[0008]更優(yōu)選的，該鋼種化學成份重量百分比為C:0.055fft %，Si:0.1Offt %，Mn:0.098fft %, Cr:0.1Offt %, N1:0.1Offt % ；Cu:0.1Offt % ；P:0.01Offt %, S:0.01Offt %,Als:0.035fft%, Ti:0.1Offt%, Nb:0.1Offt% ;余量為Fe和不可避免的微量元素。
[0009]更優(yōu)選的，該鋼種化學成份重量百分比為C:0.050fft %，Si:0.05fft %，Mn:0.098fft %, Cr:0.05fft %, N1:0.05fft % ；Cu:0.05fft % ；P:0.05fft %, S:0.05fft %,Als:0.038fft%, Ti:0.05fft%, Nb:0.05fft% ;余量為Fe和不可避免的微量元素。
[0010]上述低合金高強鋼的制造方法:
[0011]I)經高爐冶煉、脫硫預處理的鐵水進入轉爐冶煉:轉爐冶煉全程吹氬氣，轉爐內控制P ≤ 0.020fft%,S^ 0.020fft%,Si ^0.030fft%，終點鋼水溶解控制在 500 ~600ppm ；
[0012]2) LF爐鋼水精煉:將I)的所得鋼水轉入LF爐，在LF爐進行鋁脫氧；Nb、Ti復合微合金化、鈣處理，鈣線喂線速度為3.1~4.0m/s，鈣處理后弱吹15~20min ；
[0013]3)CSP薄板坯連鑄連軋:CSP鑄機連鑄，鋼包下渣檢測控制，聯(lián)澆中包溫度為1550~1575°C，中包使用無碳覆蓋劑、碳鋼保護渣，鑄坯拉速為4.5~5m/min，鑄坯加熱溫度為1280±20°〇，連軋機軋制，終軋溫度控制在980±201:，卷取溫度780±20°C ；
[0014]4)酸洗冷連軋:冷軋相對壓下率≥50% ；
[0015]5)罩式爐退火:退火溫度為670~685°C，加熱速率≤ 65°C /h，保溫時間≥1h,控制冷卻速率25°C /h，控制冷卻到570°C，出爐溫度< 100°C ；
[0016]6)平整:延伸率0.8~1.1%，平整后得到產品。
[0017]進一步的，所述轉爐冶煉時吹氬氣為底吹氬氣，底吹供氣強度為0.02~0.05m3/(t*min)ο
[0018]進一步的，所述CSP鑄機選擇2流立彎形CSP鑄機。
[0019]進一步的，所述CSP薄板坯連鑄連軋所用連軋機為六機架TMCP熱連軋機。
[0020]本發(fā)明的有益效果:
[0021]1、本發(fā)明采用低碳成份設計思路，通過合理的合金成分設計、熱軋、冷軋和退火工藝，獲得化學成分和機械性能穩(wěn)定，具有高強度，良好的塑韌性和成型性，滿足汽車用冷軋低合金高強鋼的要求。2、本發(fā)明采用CSP薄板坯連鑄連軋生產線生產熱軋料。較其它常規(guī)生產方法具備生產周期短、生產成本低、質量穩(wěn)定性強、產品屈服強度相對較高的工藝優(yōu)點。3、本發(fā)明采用罩氏退火爐進行冷軋后的退火處理。退火處理時間長，性能波動范圍小，塑韌性及成型性能較好。

【具體實施方式】
[0022]工藝流程為:高爐鐵水冶煉一鐵水脫硫預處理一轉爐鋼水冶煉一LF鋼水精煉處理一CSP薄板坯連鑄連軋一酸洗冷連軋一罩式爐退火一平整一檢驗包裝入庫。
[0023]一種低合金高強鋼制造方法，步驟如下:
[0024]I)經高爐冶煉、脫硫預處理的鐵水進入轉爐冶煉:轉爐冶煉全程底吹氬氣，底吹供氣強度為 0.02 ~0.05m3/(t*min)，P ≤ 0.020fft%, S ≤ 0.020fft%, Si ≤ 0.030fft%，終點鋼水溶解控制在500~600ppm ； (t*min為每分鐘噸鋼)
[0025]2) LF爐鋼水精煉:將I)的所得鋼水轉入LF爐，在LF爐進行鋁脫氧、Nb、Ti復合微合金化、鈣處理，鈣線喂線速度為3.1~4.0m/s，鈣處理后弱吹15~20min ；
[0026]3)CSP薄板坯連鑄連軋:CSP鑄機連鑄，鋼包下渣檢測控制，聯(lián)澆中包溫度為1550~1575°C，中包使用無碳覆蓋劑、碳鋼保護渣，鑄坯拉速為4.5~5m/min，鑄坯加熱溫度為1280±20°C，連軋機軋制，終軋溫度控制在980±20°C，卷取溫度780±20°C ；
[0027]4)酸洗冷連軋:冷軋相對壓下率≥50% ；
[0028]5)罩式爐退火:退火溫度為670~685°C，加熱速率≤ 65°C /h，保溫時間≥1h,控制冷卻速率25°C /h，控制冷卻到570°C，出爐溫度< 100°C ；
[0029]6)平整:延伸率0.8~1.1%，平整后得到產品。
[0030]上述CSP鑄機選擇2流立彎形CSP鑄機，CSP薄板坯連鑄連軋所用連軋機為六機架TMCP熱連軋機。
[0031]實施例1
[0032]一種低合金高強鋼，產品成分:C:0.055fft%, S1:0.1Offt %, Mn:0.098fft %, Cr:0.1Offt%, Ni:0.1Offt% ；Cu:0.1Offt% ；P:0.01fft%, S:0.010fft%, Als:0.035fft%, Ti:0.1Offt%, Nb:0.1Offt% ;余量為Fe和不可避免的微量元素。
[0033]具體生產制造過程:
[0034]I)經高爐冶煉、脫硫預處理的鐵水進入轉爐冶煉:轉爐冶煉全程吹氬氣，轉爐內控制P≤0.020fft%, S≤0.020fft%, Si ( 0.030Wt%，終點鋼水溶解控制在500ppm，冶煉過程采用全程底吹氬氣，底吹供氣強度為0.02m3/(t *min)；
[0035]2) LF爐鋼水精煉:將I)的所得鋼水轉入LF爐，在LF爐進行鋁脫氧、Nb、Ti復合微合金化、鈣處理，鈣線喂線速度為3.5m/s，鈣處理后弱吹15min ；
[0036]3) CSP薄板坯連鑄連軋:采用2流立彎形CSP薄板坯連鑄，要求鋼包下渣檢測控制，聯(lián)澆中包溫度為1565~1575°C，中包使用無碳覆蓋劑，使用低碳鋼保護渣，鑄坯拉速為5m/min。控制鑄坯加熱溫度為1290°C，保證鑄坯在爐內保溫時間內，使微合金化元素固溶并控制奧氏體晶粒度；采用六機架TMCP熱連軋機，終軋溫度980°C，卷取溫度780V。
[0037]4)酸洗冷連軋:冷軋相對壓下率68% ；
[0038]5)罩式爐退火:退火溫度為670°C，加熱速率40°C /h，保溫時間10h，控制冷卻速率250C /h，控制冷卻至Ij 570°C，出爐溫度85°C ；
[0039]6)平整:延伸率0.8%，平整后得到該例的產品。
[0040]產品性能，Rel(Rp0.2):382 MPa, Rm:482 MPa，延伸:27%0
[0041]實施例2
[0042]一種低合金高強鋼，該鋼種化學成份重量百分比為C:0.055Wt%，S1:0.1Offt %,Mn:0.098fft %, Cr:0.1Offt %, N1:0.1Offt % ；Cu:0.1Offt % ；P:0.01Offt %, S:0.01Offt %,Als:0.035fft%, Ti:0.1Offt%, Nb:0.1Offt% ;余量為Fe和不可避免的微量元素。
[0043]具體生產制造過程:
[0044]I)經高爐冶煉、脫硫預處理的鐵水進入轉爐冶煉:轉爐冶煉全程吹氬氣，轉爐內控制P≤0.020fft%, S≤0.020fft%, Si ( 0.030Wt%，終點鋼水溶解控制在550ppm，冶煉過程采用全程底吹氬氣，底吹供氣強度為0.05m3/(t*min)；
[0045]2) LF爐鋼水精煉:將I)的所得鋼水轉入LF爐，在LF爐進行鋁脫氧、Nb、Ti復合微合金化、鈣處理，鈣線喂線速度為5m/s，鈣處理后弱吹20min ；
[0046]3) CSP薄板坯連鑄連軋:采用2流立彎形CSP薄板坯連鑄，要求鋼包下渣檢測控制，聯(lián)澆中包溫度為1555~1565°C，中包使用無碳覆蓋劑，使用低碳鋼保護渣，鑄坯拉速為
4.5m/min?？刂畦T坯加熱溫度為1280°C，保證鑄坯在爐內保溫時間內，使微合金化元素固溶并控制奧氏體晶粒度；采用六機架TMCP熱連軋機，終軋溫度990°C，卷取溫度790°C。
[0047]4)酸洗冷連軋:冷軋相對壓下率80% ；
[0048]5)罩式爐退火:退火溫度為680°C，加熱速率45°C /h，保溫時間12h，控制冷卻速率25°C /h，控制冷卻到570°C，出爐溫度95°C ；
[0049]6)平整:延伸率0.9%，平整后得到該例的產品。
[0050]產品性能，Rel(Rp0.2):391 MPa, Rm:499 MPa，延伸:30%o
[0051]最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍
【權利要求】
1.一種低合金高強鋼，其特征是:該鋼種化學成份重量百分比為c:0.040~0.070fft %, O < Si ^ 0.30fft %, Mn:0.085 ~0.0105fft %, Cr:0 < Cr ^ 0.20fft %, Ni:O < Ni ≤ 0.20fft % ；Cu:0 < Cu ^ 0.20fft % ；0 < P ^ 0.020fft %,0 < S ^ 0.020fft %，Als:0.020 ~0.050fft%,0 < Ti ^ 0.15fft%,0 < Nb ^ 0.15fft% ;余量為 Fe 和不可避免的微量元素。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種低合金高強鋼，其特征在于:該鋼種化學成份重量百分比為 C:0.050 ~0.060fft %,0 < Si ^ 0.1Offt %, Mn:0.095 ~0.1OOfft %, Cr:0< Cr ^ 0.1Offt%, Ni:0 < Ni ^ 0.1Offt% ；Cu:0 < Cu ^ 0.1Offt% ；0 < P ^ 0.01fft%,O < S ≤ 0.010fft%,Als:0.030 ~0.040fft%,0 < Ti ≤ 0.1Offt%,O < Nb ≤ 0.10機％;余量為Fe和不可避免的微量元素。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種低合金高強鋼，其特征在于:該鋼種化學成份重量百分比為 C:0.055fft %, Si:0.1Offt %, Mn:0.098fft %, Cr:0.1Offt %, N1:0.1Offt % ；Cu:0.1Offt% ；P:0.01fft%, S:0.010fft%, Als:0.035fft%, T1:0.1Offt%, Nb:0.1Offt% ;余量為Fe和不可避免的微量元素。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種低合金高強鋼，其特征在于:該鋼種化學成份重量百分比為 C: 0.050fft %, Si:0.05fft %, Mn: 0.098fft %, Cr:0.05fft % , N1:0.05fft % ；Cu:0.05fft% ；P:0.05fft%, S:0.05fft%, Als:0.038fft%, T1:0.05fft%, Nb:0.05fft% ;余量為Fe和不可避免的微量元素。
5.根據(jù)權利要求1-4所述的一種低合金高強鋼的制造方法: 1)經高爐冶煉、脫硫預處理的鐵水進入轉爐冶煉:轉爐冶煉全程吹氬氣，轉爐內控制P≤0.020fft%, S≤0.020fft%, Si ( 0.030fft%, Si不做下限要求，終點鋼水溶解控制在500 ~600ppm ； 2)LF爐鋼水精煉:將I)的所得鋼水轉入LF爐，在LF爐進行鋁脫氧；Nb、Ti復合微合金化、鈣處理，鈣線喂線速度為3.1~4.0m/s，鈣處理后弱吹15~20min ； 3)CSP薄板坯連鑄連軋:CSP鑄機連鑄，鋼包下渣檢測控制，聯(lián)澆中包溫度為1550~1575°C,中包使用無碳覆蓋劑、碳鋼保護渣，鑄坯拉速為4.5~5m/min，鑄坯加熱溫度為1280±20°C，連軋機軋制，終軋溫度控制在980±20°C，卷取溫度780±20°C ； 4)酸洗冷連軋:冷軋相對壓下率>50% ； 5)罩式爐退火:退火溫度為670~685°C，加熱速率≤65°C/h，保溫時間≤10h，控制冷卻速率25°C /h，控制冷卻到570°C，出爐溫度< 100°C ； 6)平整:延伸率0.8~1.1%，平整后得到產品。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種低合金高強鋼的制造方法，其特征是:所述轉爐冶煉時吹氬氣為底吹氬氣，底吹供氣強度為0.02~0.05m3/(t*min)。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種低合金高強鋼的制造方法，其特征是:所述CSP鑄機選擇2流立彎形CSP鑄機。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種低合金高強鋼的制造方法，其特征是:所述CSP薄板坯連鑄連軋所用連軋機為六機架TMCP熱連軋機。
【文檔編號】C22C38/50GK104164623SQ201410394882
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權日:2014年8月12日
【發(fā)明者】史洪松 申請人:史洪松