一种屈服强度700MPa级钢带及其生产方法与流程

文档序号:12415146阅读:1854来源:国知局

本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种屈服强度700MPa级钢带及其生产方法。



背景技术:

随着汽车保有量增加和汽车消费的日益普及,汽车产业面临的节能、环保、安全的挑战日益突出。对于降低汽车能耗、减少排放有多种手段,但不论是对传统燃油汽车还是新能源汽车,汽车轻量化技术都是一项共性的基础技术。汽车轻量化技术是指在保证汽车产品使用、安全和成本控制的前提下,将汽车轻量化设计与多种轻量化材料、轻量化制造技术集成应用所实现的整车减重,而在汽车减重方面首先需要从钢铁产品强度的提升出发。

目前700MPa级高强钢带生产流程主要有两种。一是采取中板铸坯热轧实现,铸坯厚度一般在150mm以上,这种生产工艺连铸一般连铸浇注速度较低、板坯加热工艺易于控制。但连铸较低的拉速导致钛合金元素易与氮结合形成氮化钛降低合金元素的利用率;由于铸坯较厚加热炉加热时间长、烧损严重,提高加热成本降低成材率;由于铸坯较厚热轧道次压下量大,减薄风险较大。二是采取薄板坯连铸连轧生产此类钢种,目前珠钢通过电炉冶炼-CSP流程,实现了该类钢种的生产,在成分设计上通过添加铌、钛和钒元素。唐钢通过转炉、LF炉冶炼-FTSR流程生产该强度级别钢种,在成分设计方面仅添加铌、钛合金元素,连铸过程中采取高拉速、轧制中采取粗轧大压下以及中间保温罩工艺、高终轧温度达到钢种强度目标。FTSR流程生产该强度级别钢种与中板坯工艺相比,有较低的加热成本、较薄的铸坯,提高了薄规格生产稳定性;较 CSP工艺通过中间保温罩的投入能实现更薄规格稳定的生产,在成分设计上减少合金元素的加入降低了生产成本。



技术实现要素:

发明的目的在于提供一种屈服强度700MPa级钢带及其生产方法,本发明通过工艺参数的合理控制,得到更薄规格的钢带,降低了生产成本。

为达到上述技术效果,本发明采用的技术方案如下:一种屈服强度700MPa级钢带,所述钢带化学成分及质量分数如下:C:0.07-0.10%,Mn:1.6-1.8%,S≤0.005%,P≤0.022%,Si:0.05-0.18%,Al:0.020-0.050%,Ti:0.08-0.13%,Nb:0.05-0.07%,N≤0.005%,其余为Fe和不可避免杂质元素。

本发明所述钢带厚度为1.2-4.0mm。

本发明所述钢带屈服强度≥700MPa,抗拉强度为750-900MPa。

一种屈服强度700MPa级钢带生产方法,具体步骤包括冶炼、连铸、加热、热轧、层流冷却和卷取工序;所述冶炼工序包括转炉冶炼及LF精炼;所述加热工序,薄板坯凝固后在850-920℃之间进入加热炉加热;加热温度1180℃-1280℃。

本发明所述连铸工序拉速为3.6-4.5m/min。

本发明所述热轧工序,轧制的产品厚度2.0-4.0mm时,粗轧R1、R2总压下量为70-80%,中间坯厚度15-22mm。

本发明所述热轧工序,轧制的产品厚度为1.2-2.0mm时,不包括2.0mm,粗轧R1、R2总压下量为80-83%,中间坯控制在12-15mm之间。

本发明所述热轧工序,粗轧出口温度为1080-1110℃;终轧温度都控制为880±10℃。

本发明所述卷取工序,产品厚度≤2.0mm卷取温度为610±10℃;产品厚度2.0-4.0mm,不包括2.0mm,卷取温度为630±10℃。

本发明所述冶炼工序,转炉冶炼加入中碳锰铁,LF精炼加入低碳锰铁,不加入硅铁;钙处理前加入钛铁。

本发明的设计思路如下:

(1)钢种的成分设计、冶炼、连铸、加热、热轧和层流冷却工艺;

(2)冶炼成分范围:C:0.07-0.10%、Mn:1.6-1.8%、S≤0.005%、P≤0.022%、Si:0.05-0.18%、Al:0.020-0.050%、Ti:0.08-0.13%、Nb:0.05-0.07%、N≤0.005%;

(3)转炉冶炼加入部分中碳锰铁,LF炉采取低碳锰铁配锰,LF精炼工序不加入硅铁,降低硫含量。钛铁在钙处理前加入。大包全部自开、加盖防止增氮,连铸采取高拉速,拉速为3.6-4.5m/min,铸坯通过轻压下后剪切进入加热炉;

(4)铸坯在850-920℃之间进入加热炉加热。加热温度1180℃-1280℃。粗轧出口温度为1080-1110℃。粗轧采用大压下量轧制:产品厚度2.0-4.0mm时,粗轧R1、 R2总压下量为70-80%,中间坯厚度为15-22mm。产品厚度为1.2-2.0mm(不包括2.0mm)时,粗轧R1、R2总压下量为80-83%,中间坯厚度为12-15mm。投入粗轧和精轧之间的保温罩。终轧温度为870-890℃。产品厚度≤2.0mm卷取温度为610±10℃;产品厚度2.0-4.0mm,不包括2.0mm,卷取温度为630±10℃。

采用上述方案所产生的有益效果为:采用上述方案生产的屈服强度大于700MPa的高强钢带,其抗拉强度为750-900MPa,钢带厚度为1.2-4.0mm。该生产方法与现有技术相比,其优势在于:不添加Mo、Ni、B、V等合金元素降低生产成本,通过连铸、加热以及热轧工艺参数的控制实现薄规格钢带的工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种屈服强度700MPa级钢带,成分及质量分数如下:C:0.07%、Mn:1.70%、S:0.002%、P:0.017%、Si:0.08%、Al:0.050%、Ti:0.1%、Nb:0.07%、N:0.004%;其余为Fe和不可避免杂质元素。

一种屈服强度700MPa级钢带生产方法,具体步骤如下:

(1)冶炼工序:转炉冶炼加入中碳锰铁,LF炉采取低碳锰铁配锰,LF精炼工序不加入硅铁。钛铁在钙处理前加入。

(2)连铸工序:大包全部自开、加盖防止增氮。连铸拉速为3.6m/min,铸坯通过轻压下后剪切进入加热炉。

(3)加热工序:薄板坯凝固后在850-920℃之间进入加热炉加热。加热温度1180-1280℃。

(4)热轧及卷取工序:粗轧出口温度为1080-1110℃。轧制规格为4.0mm、3.5mm;粗轧压下量分别为70%、74%,中间坯厚度分别为21.0mm、18.1mm。投入中间保温罩。终轧温度都控制为880±10℃。卷取温度为630±10℃。

实施例1 物理性能。

实施例2

一种屈服强度700MPa级钢带,成分及质量分数如下:C:0.10%、Mn:1.60%、S:0.005%、P:0.022%、Si:0.18%、Al:0.048%、Ti:0.08%、Nb:0.06%、N:0.003%;其余为Fe和不可避免杂质元素。

一种屈服强度700MPa级钢带生产方法,具体步骤如下:

(1)冶炼工序:同实施例1。

(2)连铸工序:大包全部自开、加盖防止增氮。连铸拉速为3.7m/min,铸坯通过轻压下后剪切进入加热炉。

(3)加热工序:薄板坯凝固后在850-920℃之间进入加热炉加热。加热温度1180-1280℃。

(4)热轧及卷取工序:粗轧出口温度为1080-1110℃。轧制规格为3.0mm;粗轧压下量为75%,中间坯厚度为17.0mm。投入中间保温罩。终轧温度都控制为880±10℃。卷取温度为630±10℃。

实施例2 物理性能。

实施例3

一种屈服强度700MPa级钢带,成分及质量分数如下:C:0.07%、Mn:1.8%、S:0.001%、P:0.017%、Si:0.05%、Al:0.020%、Ti:0.11%、Nb:0.06%、N:0.004%;其余为Fe和不可避免杂质元素。

一种屈服强度700MPa级钢带生产方法,具体步骤如下:

(1)冶炼工序:同实施例1。

(2)连铸工序:大包全部自开、加盖防止增氮。连铸拉速为3.8m/min,铸坯通过轻压下后剪切进入加热炉。

(3)加热工序:薄板坯凝固后在850-920℃之间进入加热炉加热。加热温度1180-1280℃。

(4)热轧及卷取工序:粗轧出口温度为1080-1110℃。轧制规格为2.5mm、2.3mm、2.0mm;粗轧压下量分别为75%、75%、77%,中间坯厚度分别为17mm、17mm、16mm。投入中间保温罩。终轧温度都控制为880±10℃。卷取温度为630±10℃。

实施例3 物理性能。

实施例4

一种屈服强度700MPa级钢带,成分及质量分数如下:C:0.10%、Mn:1.75%、S:0.002%、P:0.011%、Si:0.08%、Al:0.042%、Ti:0.13%、Nb:0.05%、N:0.004%;其余为Fe和不可避免杂质元素。

一种屈服强度700MPa级钢带生产方法,具体步骤如下:

(1)冶炼工序:同实施例1。

(2)连铸工序:大包全部自开、加盖防止增氮。连铸拉速为4.0m/min,铸坯通过轻压下后剪切进入加热炉。

(3)加热工序:薄板坯凝固后在850-920℃之间进入加热炉加热。加热温度1180-1280℃。

(4)热轧及卷取工序:粗轧出口温度为1080-1110℃。轧制规格为1.8mm、1.8mm、1.5mm;粗轧压下量分别为81%、81%、83%,中间坯厚度分别为13.0mm、13.0mm、12.2mm。投入中间保温罩。终轧温度都控制为880±10℃。卷取温度为610±10℃。

实施例4物理性能。

实施例5

一种屈服强度700MPa级钢带,成分及质量分数如下:C:0.07%、Mn:1.72%、S:0.002%、P:0.013%、Si:0.10%、Al:0.049%、Ti:0.1116%、Nb:0.0617%、N:0.0042%;其余为Fe和不可避免杂质元素。

一种屈服强度700MPa级钢带生产方法,具体步骤如下:

(1)冶炼工序:同实施例1。

(2)连铸工序:大包全部自开、加盖防止增氮。连铸拉速为4.3m/min,铸坯通过轻压下后剪切进入加热炉。

(3)加热工序:薄板坯凝固后在850-920℃之间进入加热炉加热。加热温度1180-1280℃。

(4)热轧及卷取工序:粗轧出口温度为1080-1110℃。轧制规格为1.4mm、1.2mm、1.2mm;粗轧压下量分别为83%、83%、83%,中间坯厚度分别为12mm、12mm、12mm。投入中间保温罩。终轧温度都控制为880±10℃。卷取温度为610±10℃。

实施例5 物理性能。

实施例6

一种屈服强度700MPa级钢带,成分及质量分数如下:C:0.08%、Mn:1.66%、S:0.002%、P:0.015%、Si:0.17%、Al:0.022%、Ti:0.13%、Nb:0.07%、N:0.0029%;其余为Fe和不可避免杂质元素。

一种屈服强度700MPa级钢带生产方法,具体步骤如下:

(1)冶炼工序:同实施例1。

(2)连铸工序:大包全部自开、加盖防止增氮。连铸拉速为4.5m/min,铸坯通过轻压下后剪切进入加热炉。

(3)加热工序:薄板坯凝固后在850-920℃之间进入加热炉加热。加热温度1180-1280℃。

(4)热轧及卷取工序:粗轧出口温度为1080-1110℃。轧制规格为1.2mm;粗轧压下量分别为83%,中间坯厚度分别为12mm。投入中间保温罩。终轧温度都控制为880±10℃。卷取温度为610±10℃。

实施例6 物理性能。

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