一种Mn-Ti低碳钢的TMCP生产制备方法
【专利摘要】本发明提供一种Mn-Ti低碳钢的TMCP生产制备方法，将特定成分连铸坯，热送至2250热连轧生产线上，设定终轧温度为860oC，终轧厚度为8mm；卷曲时，将热轧后的板材以10-30oC/s的速度冷却至290℃进行卷曲，卷曲后空冷。本发明所提供的控轧控冷方法、参数，能够获得钢质较高，微观组织和力学性能优异的Mn-Ti低碳钢，为Mn-Ti低碳钢的大生产工艺制订了借鉴和参考。
【专利说明】—种Mn-Ti低碳钢的TMCP生产制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低碳钢的生产工艺，具体是一种Mn-Ti低碳钢的TMCP生产制备方法。
【背景技术】
[0002]近些年来，汽车、工程机械、火车、舰船以及输油管道等制造领域，强烈需求具有高强度并兼备较好成型能力及韧性的钢种。控轧控冷(TMCP)技术的产生与发展，可更高效、节能的生产热轧卷板。那么，如何通过TMCP技术，设计合理的控轧控冷工艺参数，实现目标微观组织控制而获得综合力学性能较好的高强钢，对于其工业化生产至关重要。
[0003]现有的Mn-Ti低碳钢的TMCP过程，其终轧温度和卷曲温度均较低，轧后材料的组织不够均匀，组织中存在较多的多边形铁素体，且其晶粒尺寸较大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是提供一种Mn-Ti低碳钢的TMCP生产制备方法，使得该钢种获得较好的综合力学性能。
[0005]本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是:一种Mn-Ti低碳钢的TMCP生产制备方法，流程包括冶炼、开坯、热轧和卷曲，其特征在于:1)开坯和热轧，将成分为Fe-0.091C-ο.2S1-2.2 (Mn+Ti+Cr) -0.027Nb-0.0022B-0.0168P-0.0013S 的连铸坯，热送至 2250 热连轧生产线上，设定终轧温度为860° C，终轧厚度为8mm ;2)卷曲，将热轧后的板材以10-30° C/s的速度冷却至290°C进行卷曲，卷曲后空冷。
[0006]本发明的有益效果是:本发明所提供的的控轧控冷方法、参数，能够获得钢质较高，微观组织和力学性能优异的Mn-Ti低碳钢，为Mn-Ti低碳钢的大生产工艺制订了借鉴和参考。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是Mn-Ti低碳钢的TMCP流程图。
[0008]图2是终轧温度790°C和卷曲温度220° C工艺下Mn_Ti低碳钢金相图图3是终轧温度860° C和卷曲温度220° C工艺下Mn_Ti低碳钢金相图。
[0009]图4是终轧温度860° C和卷曲温度290° C工艺下Mn_Ti低碳钢金相图。
[0010]图5是终轧温度860° C和卷曲温度360° C工艺下Mn_Ti低碳钢金相图。
[0011]图6是本发明的工艺下Mn-Ti低碳钢透射图。
[0012]图7是不同工艺参数下制备的低碳钢性能汇总表。
【具体实施方式】
[0013]一种Mn-Ti低碳钢的TMCP生产制备方法，流程如图1所示，包括冶炼、开坯、热轧和卷曲，开坯和热轧时，将成分为 Fe-0.091C-0.2S1-2.2 (Mn+Ti+Cr) -0.027Nb-0.0022B-0.0168P-0.0013S的连铸坯，热送至2250热连轧生产线上，设定终轧温度为860° C，终轧厚度为8mm ;卷曲时，将热轧后的板材以10-30°C/s的速度冷却至290°C进行卷曲，卷曲后空冷。
[0014]同时运用相同的流程，改变工艺参数，对Mn-Ti低碳钢进行TMCP的生产制备，每一种工艺的轧制过程均在2250热连轧生产线上完成，且每一种轧制工艺的总的压下量相同，材料经卷曲成形后，分别沿轧制方向取样，加工成125 X 12.5 mm,标距为56.5mm的矩形截面拉伸试样，然后以1 X 10-4S-1的应变速率，在Instron 5582微机控制拉伸试验机上进行室温拉伸试验。冲击韧性实验根据标准ASTM E23，从热轧卷板上取样，加工成10 X 10 X 55mm规格，采用标准夏比V型缺口冲击试验方法在室温下进行。
[0015]具体的工艺参数以及该工艺下Mn-Ti低碳钢的力学性能如图7中的表格内容所示；
采用Ax1vert 25 CA (Zeiss)金相显微镜和HITACH1-SU1500扫描电子显微镜观察不同TMCP参数下热轧卷板的金相组织。详细微观组织形貌在JEM-2100透射电子显微镜下观察，样品从钢板上沿轧制方向切割，手工打磨至40 μ m，再取直径为3mm的圆片，经电解双喷减薄至穿孔。电解液为95-5%无水乙醇高氯酸溶液，电压为30V，电流为10mA，温度用液氮控制在_20°C。不同TMCP工艺参数的金相组织如图2、图3、图4、图5所示。
[0016]结合不同TMCP工艺参数下得到的Mn-Ti低碳钢的力学性能和金相组织图可以看出:当卷取温度相同时，随着终轧温度的升高，实验钢组织中多边形铁素体的含量不断下降，晶粒尺寸得到细化，因此钢的强度和屈强比增加，塑性和冲击韧性下降。而终轧温度相同时，随着卷取温度的升高，材料组织中层状特征更加明显，多边形铁素体减少而针状或贝氏体铁素体的体积逐渐增多，因此材料的强度和屈强比下降，塑性和冲击韧性上升。
[0017]本发明的方法生产制备的Mn-Ti低碳钢，从图4中可以看出，组织中层状特征比较明显，多边形铁素体减少而针状或贝氏体铁素体逐渐增多；从图6中可以看出，多边形铁素体内部存在位错网络以及点状的析出物，与之相邻的针状铁素体内部有高密度位错，并且从多边形铁素体晶界开始长大。综合以上考虑，本发明的TMCP工艺所得到的Mn-Ti低碳钢具有较好的综合力学性能。
【权利要求】
1.一种Mn-Ti低碳钢的TMCP生产制备方法，流程包括冶炼、开坯、热轧和卷曲，其特征在于:1)进行开坯和热轧时，将成分为 Fe-0.091C-0.2S1-2.2 (Mn+Ti+Cr) -0.027Nb-0.0022B-0.0168P-0.0013S的连铸坯，热送至2250热连轧生产线上，设定终轧温度为860° C，终轧厚度为8mm ；2)进行卷曲时，将热轧后的板材以10_30°C/s的速度冷却至290°C进行卷曲，卷曲后空冷。
【文档编号】C21D8/02GK104313280SQ201410345224
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】李大赵, 刘涛, 窦进, 李晓楠, 郭菲 申请人:中北大学