热轧薄铸造钢带产品及其制造方法
【专利说明】热$us铸造钢带产品及其制造方法
[0001] 本申请是基于申请日为2010年2月20日，优先权日为2009年2月20日，申请号 为201080008606. X，发明名称为："热乳薄铸造钢带产品及其制造方法"的专利申请的分案 申请。
[0002] 背景和概沐
[0003] 在双辑式连铸机（twin roll caster)中，将恪融金属引入一对反向旋转的内冷式 铸辊之间从而使金属壳凝固在移动的辊面上，且被一起带入铸辊之间的辊隙从而产生凝固 的带产品，该带产品从铸辊之间的辊隙向下传送。本文所用的术语"辊隙"指的是铸辊最靠 近在一起的普遍区域（general region)。恪融金属从钢包（ladle)倾注经过金属传送系 统以形成熔融金属的浇铸熔池，其中该金属传送系统包括中间包和位于辊隙上方的插芯式 喷嘴（core nozzle)，该浇铸熔池支撑在位于辊隙上方的辊的铸造表面上且沿辊隙的长度 延伸。该浇铸熔池通常受限在与辊的末端表面以滑动方式设置的难熔侧板或挡板（dam)之 间，从而挡住饶铸恪池的两个末端处防止流出。铸造钢带（cast strip)通常引向至热乳机， 在该热乳机中该钢带被热压下10 %或更多。
[0004] 过去，已经在双辊式连铸机上连续铸造普通（plain)低碳钢，包括普通碳-锰钢。 这些普通碳-猛钢的物理性能一般会受到增加的热乳压下（hot rolling reduction)的影 响。例如，随着热乳量的增加，屈服强度和抗张强度减小，而随着热乳量的增加，总伸长一般 会增加。因此，在过去，必须针对所施加的热乳压下量对钢的组成进行调节以提供所需的机 械性能。这将导致效率低下和操作问题，因为炼钢车间必须提供不同的熔融组成用于不同 的热乳钢带厚度以提供所需的热乳钢性能。
[0005] 另外，钢的组成可以包含来自混入钢液中的废产品的铜。过去，一般避免大于约 0.2重量％的铜浓度，这是因为考虑到热乳压下过程中的"热脆性（hot shortness)"，这会 导致钢带（strip)上出现裂缝或非常粗糙的表面，有时称作"起裂纹（checking)"。当铜浓 度大于0. 2% (例如在具有改进的耐气候性的钢中）的情况中，必须加入昂贵的添加物例如 镍以降低热脆性的风险。
[0006] 热脆性的问题已经在制造低合金钢中增加了使用电弧炉以形成熔融碳钢的成本。 通过电弧炉制造钢的成本中的约75%是用作给电弧炉装料的原料的废钢（scrap)的成本。 传统上已经按照铜含量将钢废料分成铜含量小于〇. 15重量％、铜含量大于等于0. 15重 量％至高达0. 5重量％以及铜含量大于0. 5重量％。铜含量大于0. 5 %的废钢可以混合铜 浓度低的废钢以制造可用的废钢。无论如何，铜含量小于〇. 15重量％的废钢是最有价值的 废钢，而其他两种等级的废钢的价值则较小。铜含量小于〇. 15重量％的废钢通常用于电弧 炉中用于一些钢的工业制造方法，大大增加了所生成的钢板的成本。铜含量高达〇. 5%的废 钢等级已经用于使用电弧炉的小型乳机中或用于其他的过程中，在所述其他的过程中与铜 含量较低的废钢混合以将废钢的总铜含量减小至小于〇. 15%的花费很大。
[0007] 本发明公开了一种热乳钢带及其制造方法，其包括以下步骤：
[0008] (a)装配内冷式乳辊连铸机，其具有位于侧面的铸辊，在铸辊之间形成辊隙，
[0009] (b)形成钢液的浇铸熔池，所述浇铸熔池支撑在辊隙上方的铸辊上并且通过侧挡 板限制在铸辊末端的附近，所述钢液具有20~75ppm的游离氧含量，其组成使得所制造的 热乳薄铸造钢带（cast strip)的组成包含小于0.25重量％的碳、大于0.01重量％和小于 等于0. 15重量％的磷、0. 9~2. 0重量％的锰、0. 05~0. 50重量％以及小于0. 01重量％ 的铝，
[0010] (C)反向旋转所述铸辊使得当所述铸辊移动经过所述浇铸熔池时在铸辊上凝固金 属壳，以及
[0011] (d)由所述金属壳向下移动经过铸辊之间的所述辊隙以形成钢带，
[0012] (e)热乳所述钢带使得在压下量为10%和35%时的机械性能在屈服强度、抗张 强度和总伸长方面的变化差在10%以内（within 10 % for yield strength, tensile strength and total elaongation)，以及
[0013] (f)在300~700°C的温度卷取热乳钢带以提供大部分的含贝氏体和针状铁素体 的显微结构。
[0014] 可选地，热乳步骤可以使得机械性能在压下量为15%和35%时在屈服强度、抗 张强度和总伸长方面的变化差在10%以内。另外可选的是，在15%~35%压下量的整个 范围中的机械性能在屈服强度、抗张强度和总伸长方面的变化差在10 %以内。可选地，在 10%~35%压下量的整个范围中的机械性能在屈服强度、抗张强度和总伸长方面的变化差 在10%以内。
[0015] 钢液的组成可以含有30~60ppm的游离氧含量。热乳钢带的熔融金属的总氧含 量可以为70ppm~150ppm。
[0016] 钢液的组成使得热乳钢带的组成的锰含量为0. 9~1. 3重量％。
[0017] 钢液的组成使得热乳钢带的组成可以另外包含0. 01重量％~0. 20重量％的铌。 可选地或额外地，钢液可以具有一定的组成使得热乳钢带的组成另外包含至少一种选自以 下的元素：约0. 05重量％~约0. 50重量％的钼、约0. 01重量％~约0. 20重量％的|凡以及 它们的混合物。
[0018] 热乳钢带可以额外地提供为具有锌或锌合金或铝的涂层。热乳钢带在热乳压下量 为至少35%之后也可以具有至少440Mpa的屈服强度。
[0019] 本发明还公开了一种热乳钢带及其制造方法，其包括以下步骤：
[0020] (a)装配内冷式乳辊连铸机，其具有位于侧面的铸辊，在铸辊之间形成辊隙，
[0021] (b)形成钢液的浇铸熔池，所述浇铸熔池支撑在辊隙上方的铸辊上并且通过侧挡 板限制在铸辊末端的附近，所述钢液具有20~75ppm的游离氧含量，其组成使得所述热乳 钢带的组成包含小于0. 25重量％的碳、0. 2~2. 0重量％的锰、0. 05~0. 50重量％的硅、 大于0. 01重量％和小于等于0. 15重量％的磷、小于0. 03重量％的锡、小于0. 20重量％的 镍、小于0. 01重量％的铝以及0. 20~0. 60重量％的铜，
[0022] (C)反向旋转所述铸辊使得当所述铸辊移动经过所述浇铸熔池时在铸辊上凝固金 属壳，
[0023] (d)由所述金属壳向下移动经过铸辊之间的所述辊隙以形成钢带，
[0024] (e)热乳所述钢带使得在压下量为10%和35%时的机械性能在屈服强度、抗张强 度和总伸长方面的变化差在10%以内，以及
[0025] (f)在300~700°C的温度卷取热乳钢带以提供大部分的含贝氏体和针状铁素体 的显微结构。
[0026] 可选地，热乳步骤可以使得机械性能在压下量为15%和35%时在屈服强度、抗 张强度和总伸长方面的变化差在10%以内。另外可选的是，在15%~35%压下量的整个 范围中的机械性能在屈服强度、抗张强度和总伸长方面的变化差在10 %以内。可选地，在 10%~35%压下量的整个范围中的机械性能在屈服强度、抗张强度和总伸长方面的变化差 在10%以内。
[0027] 钢液可以具有30~60ppm的游离氧含量。热乳钢带的熔融金属的总氧含量可以 为70ppm~150ppm。镍含量可以是小于0· 1重量％。
[0028] 钢液可以具有一定的组成使得热乳钢带的组成的铜含量为0. 2~0. 5重量％或 0. 3~0. 4重量％。钢液的组成可以另外具有一定的组成使得热乳钢带的组成额外具有 0· 4~0· 75重量％或0· 4~0· 5重量％的铬含量。
[0029] 附图的简要说明
[0030] 参考附图对本发明进行进一步说明，其中：
[0031] 图1示出了结合了连续（in-line)热乳机和卷取机的钢带铸造设备；
[0032] 图2示出了双辊带坯连铸机的细节；
[0033] 图3是示出了热乳压下量对高猛钢（elevated manganese steel)的屈服强度的 影响的图示；
[0034] 图4是示出了热乳压下量对0. 19%碳钢的屈服强度和伸长的影响的图示；
[0035] 图5是示出了碳量对含0. 88%~1. 1%的锰的测试样本的抗张强度（TS)、屈服强 度（YS)和伸长（TE)的影响的图示；以及
[0036] 图6是示出了约15%~45%压下量的范围中的热乳压下量对抗张强度、屈服强度 和伸长的影响的图示。
[0037] 附图的详细说明
[0038] 图1示出了用于连铸钢带的带坯连铸机的连续