专利名称：一种含硼微合金耐大气腐蚀钢及其制造方法
技术领域：
本发明涉及连铸エ艺，特别涉及ー种含硼微合金耐大气腐蚀钢及其制造方法。
背景技术：
传统的薄带大都是由厚达70_200mm的铸坯经过多道次连续轧制生产出来的，而采用双辊薄带连铸エ艺生产的铸带经过一道次或两道次轧制成为热轧帯，即可以投入市场使用。相比传统带钢的生产エ艺，前者的生产线比较短，所需要的能源比较少，是ー种低碳环保的热轧薄带生产エ艺。双辊薄带连铸典型的エ艺流程为大包中的熔融钢水通过大包长水ロ、中间包以及布流装置直接浇注在ー个由两个相对转动并能够快速冷却的结晶辊和侧封装置围成的熔池中，钢水在结晶辊旋转的周向表面凝固形成凝固壳并逐渐生长，进而在两结晶辊辊缝隙最小处(nip点)形成l_5mm厚的铸带，钢带经由导板导向被夹送辊送入轧机中轧制成 0. 7-2. 5mm的薄帯，随后经过冷却装置冷却，经飞剪装置切头后，最后送入卷取机卷取成卷。薄带连铸生产的带钢，由于厚度较薄，用于冷轧基料，可以大大降低后续冷轧减薄的道次，大大节约生产成本；此外，对于厚度小于2mm的薄规格热轧带，如果性能允许，可以直接用来替代冷轧产品(以热代冷)，使得薄带连铸的产品领域得到大大的拓展。但是，薄带连铸由于其本身的エ艺特性，生产的钢种普遍存在组织细化、屈強比偏高、成型性不好的现象，而对薄带连铸生产线配备的冷轧机组所需的冷轧基料，以及汽车行业需要ー些“以热代冷”且要求具有良好成型性的产品，一般要求热轧卷的屈强比较低，容易折弯成型。因此，薄带连铸在生产此类钢种时，需要解决组织不均匀、屈強比偏高的问题，从而满足冷轧基料的使用要求。带钢作为冷轧基料使用时，带钢需要经过酸洗-除磷エ序，为了利于酸洗去除表面氧化皮，要求带钢表面氧化皮的厚度越薄越好，这就需要在铸带各个阶段控制氧化铁皮的生成，在典型エ艺中，在结晶辊直至轧机入口均采用密闭室装置防止铸带氧化，在密闭室装置内如专利US6920912添加氢气以及在专利US20060182989中控制氧气含量小于5%，均可以控制铸带表面的氧化皮厚度。但是在轧机至卷取这段输送过程如何控制氧化皮的厚度很少有关专利涉及，尤其是在采用层流冷却或喷淋冷却对带钢进行冷却的过程中，高温的带钢与冷却水接触，铸带表面的氧化皮厚度增长很快；同时，高温的带钢与冷却水接触还会带来很多问题其一，会在带钢表面形成水斑(锈斑)，影响表面质量；其ニ，层流冷却或喷淋冷却用的冷却水容易造成带钢表面局部冷却不均匀，造成带钢内部微观组织的不均匀，从而造成带钢性能的不均匀，影响产品质量；其三，带钢表面局部冷却不均匀，会造成板形的恶化，影响板形质量。带钢作为“以热代冷”产品使用吋，一般要求钢种具有良好的成型性，其本质也是要求钢种具有较低的屈強比。此外作为汽车零部件、集装箱板使用时还需要钢种具有一定的耐腐蚀性，利用薄带连铸生产耐大气腐蚀钢钢种时，具有ー种天然的优势，即带钢表面层会富集ー层耐腐蚀性元素，如Cu、P、Cr等元素，可以大大提高带钢的抗腐蚀性能。
带钢具有这样的表面层，客观上也要求带钢表面氧化铁皮厚度越薄越好，便于酸洗。因为较厚的氧化铁皮会使酸洗时间变长，从而破坏带钢表面富集的耐腐蚀性元素层，如Cu、P、Cr等消失或减少,从而降低带钢耐腐蚀性能。目前国内外耐大气腐蚀钢及其制造方法专利，其中450MPa及其以上強度级别的耐大气腐蚀钢，大都采用Nb、V、Ti、Mo复合微合金化技术，通过细晶強化和沉淀强化来提高耐大气腐蚀钢的综合力学性能，具体专利成分和性能见表I。表I耐候钢的专利对比(wt%)
权利要求
1.一种含硼微合金耐大气腐蚀钢，其化学成分重量百分比为c :0.02-0.06%, Si:O.2-0. 4%, Mn 0. 6-1. 5%, P :0. 07-0. 22%, S 彡 O. 008%, N 0. 004-0. 010%, Al 0. 01-0. 06%,Cu 0. 20-0. 8%, Cr 0. 3-0. 8%, Ni 0. 12-0. 4%, B 0. 001-0. 006%，此外，还包含 Nb、V、Ti、Mo中一种以上，最多三种，Nb 0. 01-0. 08%, V 0. 01-0. 08%, Ti 0. 01-0. 08%, Mo 0. 1-0. 4%，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.一种含硼微合金耐大气腐蚀钢的制造方法，其包括如下步骤 a)冶炼 按照下述化学成分冶炼，钢水化学成分为C :0. 02-0. 06%, Si: O. 2-0. 4%，Mn O.6-1. 5%, P 0. 07-0. 22%, S 彡 O. 008%, N 0. 004-0. 010%, Al 0. 01-0. 06%, Cu 0. 20-0. 8%,Cr 0. 3-0. 8%, Ni 0. 12-0. 4%, B 0. 001-0. 006%，此外，还包含 Nb、V、Ti、Mo 中一种以上，最多三种，Nb 0. 01-0. 08%, V 0. 01-0. 08%, Ti 0. 01-0. 08%, Mo 0. 1-0. 4%，其余为 Fe 和不可避免的杂质； b)双棍薄带连铸 将熔融钢水通过薄带连铸形成形成1_5_厚的铸带，结晶辊直径500-1500_，浇铸速度 60-150m/min ； c)二次冷却 在薄带连铸铸带出结晶辊后，铸带温度在1420-1480°C，在铸带的两侧沿铸带宽度方向设置二冷装置，二冷装置的开始冷却点设置在离nip点250-750mm，整个二冷冷却段长度200-500_;铸带出结晶辊后立即向铸带两侧采用喷洒干冰的方式对铸带进行快速均匀冷却至1280°C以下，冷却速率200-300°C /s ； d)在线热轧 二次冷却后的铸带出密闭室后经夹送辊送至轧机中轧制成O. 7-2. 5_厚度的带钢，轧制温度1050-1200°C，压下率为20-50% ； e)带钢轧后冷却 对在线热轧后的带钢进行轧后冷却，冷却采用防氧化快速冷却的方式，将干冰直接喷射在带钢表面，以加速带钢的冷却，冷却速率为80-200°C /s ； f)带钢卷取 冷却后的热轧带钢经切头剪切除质量较差的头部后，直接进行卷取成卷，卷取温度为500-6000C ;经过上述制造过程，最终的薄带连铸含B微合金耐大气腐蚀钢带材的性能达到屈服强度600MPa以上，抗拉强度达到750MPa以上，延伸率达到18%以上，屈强比低于O. 8。
3.如权利要求2所述的含硼微合金耐大气腐蚀钢的制造方法，其特征是，所述的二次冷却在铸带下密闭室内进行，采用强化冷却方法将干冰直接喷射在铸带表面，其中干冰与惰性气体或氮气混合体积比例为5: f 10:1，以O. 5-5MPa的压力直接将干冰喷射在铸带表面。
4.如权利要求2所述的含硼微合金耐大气腐蚀钢的制造方法，其特征是，热轧压下率30-50%ο
5.如权利要求2所述的含硼微合金耐大气腐蚀钢的制造方法，其特征是，热轧轧制温度 1050-1150°Co
6.如权利要求2所述的含硼微合金耐大气腐蚀钢的制造方法，其特征是，热轧后钢带的厚度为I. 2-2. Omm。
7.如权利要求2所述的含硼微合金耐大气腐蚀钢的制造方法，其特征是，对在线热轧后的带钢进行轧后冷却采用防氧化快速冷却的方式，将干冰直接喷射在带钢表面，以加速带钢的冷却，其中干冰与惰性气体或压缩氮气混合体积比例为5: f 10:1，以O. 2-3MPa的压力直接将干冰喷射在带钢表面。
8.如权利要求2所述的含硼微合金耐大气腐蚀钢的制造方法，其特征是，卷取采用双卷取机形式。
全文摘要
一种含硼微合金耐大气腐蚀钢及其制造方法，采用双辊薄带连铸生产含硼耐大气腐蚀钢，铸带出结晶辊后采用喷洒干冰的方式，对铸带进行均匀强化冷却，快速将铸带冷却至1280℃以下，冷却速率200-300℃/s，在这样的冷却方式下，可以促进粗大BN的析出，防止低熔点相B2O3的出现以及细小AlN的析出，达到均匀化奥氏体晶粒、降低屈强比的目的；然后经过奥氏体在线再结晶轧制，再经过防氧化快速冷却，防氧化快速冷却速率80-200℃/s；卷取温度500-600℃。通过本发明可以得到屈强比较低的钢种，有效解决薄带连铸生产的钢种普遍存在的组织不均匀、屈强比偏高、难成型，不能满足冷轧用料要求的问题。
文档编号B22D11/06GK102787279SQ20121031719
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者于艳, 吴建春, 方园 申请人:宝山钢铁股份有限公司