屈服強(qiáng)度為245MPa級的熱軋薄板搪瓷鋼及制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種屈服強(qiáng)度為245MPa級的熱軋薄板搪瓷鋼及其制造方法，該鋼的厚度為1.0～2.5mm，化學(xué)成分按重量百分比計為C：0.001～0.010%，Si≤0.05%，Mn：0.10～0.50%，P≤0.020%，S≤0.010%，Ti：0.04～0.10%，Als：0.02～0.08%，N≤0.008%，其余為Fe及不可避免的夾雜。制造方法為CSP工藝，依次包括如下步驟：鐵水脫硫→轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉→真空處理→連鑄成板坯→均熱爐均熱→熱連軋控軋控冷→卷取成鋼卷。本發(fā)明的熱軋薄板搪瓷鋼具有軋制負(fù)荷小，板形控制好的優(yōu)勢，生產(chǎn)成本低、效率高，從而即保證了搪瓷鋼，生產(chǎn)出的鋼板抗鱗爆性能好、強(qiáng)度高，具有較好的深沖加工性能。
【專利說明】屈服強(qiáng)度為245MPa級的熱軋薄板搪瓷鋼及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微合金化鋼制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種屈服強(qiáng)度為245MPa級(即屈服強(qiáng)度R&為245~330MPa)的熱軋薄板搪瓷鋼及制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和科技能力的提高，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低制造成本，搪瓷產(chǎn)品用鋼以熱代冷逐漸成為一種趨勢。在過去的國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)中，針對熱軋熱水器內(nèi)膽用搪瓷鋼等都有了一些成果，如申請?zhí)枮镃N200810047087.2的專利文獻(xiàn)介紹了一種利用常規(guī)熱連軋工藝生產(chǎn)的C:0.01~0.15%、Si ≤0.04%、Mn:0.50~0.90%、P≤0.070%、S≤0.015%、Ti:0.005~0.060%、Als:0.005~0.070%成分的熱水器內(nèi)膽用鋼；申請?zhí)枮?CN200910062667.3 的專利文獻(xiàn)公開了一種 C:0.01 ~0.12%、Si ≤ 0.03%、Mn:0.50 ~1.00%、P^0.070%、S^0.015%、Nb:0.020 ~0.050%、Mo:0.05 ~0.30%、Als:0.005 ~0.070%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，且同時滿足IONb≥Mo、0.30% ≤ 10Nb+Mo≤0.50%,屈服強(qiáng)度> 360MPa的搪瓷鋼板制造方法及其燒搪工藝方法。但以上鋼種均不具備深沖加工性能，使用范圍受到一定的限制，并且以上方法都是應(yīng)用的常規(guī)熱連軋生產(chǎn)工藝，而對于薄規(guī)格搪瓷鋼而言，常規(guī)熱連軋生產(chǎn)工藝具有軋制負(fù)荷大，板形控制差，生產(chǎn)效率低等問題。CSP (連鑄連軋)生產(chǎn)線以其獨(dú)特的工藝流程，為開發(fā)和生產(chǎn)熱軋薄板搪瓷鋼提供了良好平臺。與常規(guī)熱軋產(chǎn)線相比，CSP產(chǎn)線生產(chǎn)薄板的優(yōu)勢主要在于板形和軋制方面。但與常規(guī)熱軋的加熱爐相比，常規(guī)CSP生產(chǎn)線的均熱爐加熱溫度低且加熱時間短，會導(dǎo)致Ti不能在搪瓷鋼中完全固溶，從而影響到搪瓷鋼中Ti的第二相析出物(TiC和TiN)的大小和數(shù)量。因此常規(guī)CSP生產(chǎn)線生產(chǎn)的搪瓷鋼的屈服強(qiáng)度難以控制，造成搪瓷鋼性能波動范圍較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種屈服強(qiáng)度為245MPa級的熱軋薄板搪瓷鋼，該鋼的屈服強(qiáng)度Ri為245~330MPa，抗拉強(qiáng)度Rm≥300MPa,延伸率A≥22%，具備深沖加工性能，適用于CSP生產(chǎn)線生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供一種屈服強(qiáng)度為245MPa級的熱軋薄板搪瓷鋼的制造方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明所設(shè)計的熱軋?zhí)麓射摰暮穸葹?.0~2.5mm，化學(xué)成分按重量百分比計為 c:0.001 ~0.010%, Si ≤ 0.05%, Mn:0.10 ~0.50%, P ≤ 0.020%,S≤0.010%, Ti:0.04 ~0.10%, Als:0.02 ~0.08%, N≤0.008%，其余為 Fe 及不可避免的夾雜。
[0006]進(jìn)一步地，該搪瓷鋼的化學(xué)成分按重量百分比計為C:0.005~0.009%,Si ≤ 0.03%, Mn:0.30 ~0.45%, P ≤ 0.018%, S ≤ 0.006%, T1:0.06 ~0.10%, Als:0.05 ~0.07%，N≤0.005%，其余為Fe及不可避免的夾雜。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明的熱軋薄板搪瓷鋼的制造方法為CSP工藝，依次包括如下步驟:鐵水脫硫一轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉一真空處理一連鑄成板坯一均熱爐均熱一熱連軋控軋控冷一卷取成鋼卷；其中均熱爐出爐溫度為1250±20°C ;熱連軋控軋控冷是在熱連軋機(jī)組進(jìn)行，開軋溫度為1100~1150°C，終軋溫度為860~930°C;鋼板軋后采用層流快速冷卻后卷取，冷卻速度為10~15°C /s，卷取溫度為600~700°C。
[0008]進(jìn)一步地，所述熱連軋控軋控冷的終軋溫度為870~900°C。
[0009]本發(fā)明的熱軋薄板搪瓷鋼中各合金成分的作用機(jī)理如下:
[0010]本發(fā)明的碳(C)含量為0.001~0.010%，碳是鋼中不可缺少的提高鋼材強(qiáng)度的元素之一，同時可以與鋼中Ti等元素作用形成微合金碳化物，起到析出強(qiáng)化作用。另外，碳、錳配合，保證耐高溫?zé)滦阅堋?br> [0011]本發(fā)明的錳(Mn)含量為0.10~0.50%，可降低奧氏體轉(zhuǎn)變成鐵素體的相變溫度，擴(kuò)大熱加工溫度區(qū)域，有利于細(xì)化晶粒尺寸，提高鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。
[0012]本發(fā)明的磷(P)含量≤0.020%、硫(S)含量≤0.010%ο磷在鋼中具有容易造成偏析不利影響。硫易與錳結(jié)合生成MnS夾雜，影響鋼的塑性。因此，本發(fā)明應(yīng)盡量減少磷、硫元素對鋼性能的不利影響，通過對鐵水進(jìn)行深脫硫預(yù)處理手段，控制磷、硫含量，從而減輕其不利影響。
[0013]本發(fā)明的硅(Si)含量< 0.05%。硅對熱連軋板卷表面質(zhì)量有不利影響，因此本發(fā)明應(yīng)盡量降低鋼中的硅含量。
[0014]本發(fā)明的鈦(Ti)含量為0.04~0.10%，鈦是一種強(qiáng)烈的碳化物和氮化物形成元素，在鋼重新加熱過程中阻止奧氏體晶粒長大，在高溫奧氏體區(qū)粗軋時析出TiN和TiC，可有效抑制奧氏體晶粒長大，同時析出的TiN和TiC不但可以有效提高鋼板強(qiáng)度，還作為鋼中不可逆缺陷提高其抗鱗爆性能。
[0015]本發(fā)明的鋁(Als)含量為0.02~0.08%，其主要作用是脫去鋼水中的氧(O)，防止鈦被氧化而失效。
[0016]本發(fā)明的氮(N)含量< 0.008%，屬于轉(zhuǎn)爐鋼中正常殘余，可以與鋼中鈦(Ti)結(jié)合形成TiN析出，起到抑制奧氏體晶粒長大和析出強(qiáng)化的作用。
[0017]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0018]I)本發(fā)明的熱軋薄板搪瓷鋼由于含有Ti，且Ti/C至少在4以上，因此具有較好的抗鱗爆性能，制備的屈熱軋薄板搪瓷鋼服強(qiáng)度245~330MPa，抗拉強(qiáng)度Rm ^ 300MPa,延伸率A > 22%，且耐高溫?zé)?，易涂搪，易成型，易焊接，能夠較好地滿足深沖搪瓷產(chǎn)品用鋼的需求。
[0019]2)本發(fā)明的CSP工藝熱連軋生產(chǎn)線軋制薄規(guī)格搪瓷鋼具有軋制負(fù)荷小，板形控制好的優(yōu)勢，并且不需要經(jīng)過鋼坯堆垛緩冷過程和鋼坯再加熱過程，成本低，生產(chǎn)效率高。同時，發(fā)明人經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，通過將均熱爐出爐溫度控制在1250±20°C的較窄范圍和控制終軋溫度機(jī)卷取溫度，有利于提高Ti的第二相析出物的數(shù)量和降低析出物的大小，從而即保證了搪瓷鋼的抗鱗爆性能又提高了搪瓷鋼的強(qiáng)度，生產(chǎn)出的鋼板具有較好的深沖加工性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的熱軋薄板搪瓷鋼的金相組織圖(94%鐵素體+少量珠光體)。
[0021]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2制備的熱軋薄板搪瓷鋼的金相組織圖(93%鐵素體+少量珠光體)。
[0022]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例3制備的熱軋薄板搪瓷鋼的金相組織圖(91%鐵素體+少量珠光體)。
[0023]圖4為本發(fā)明的對比例I制備的熱軋薄板搪瓷鋼的金相組織圖(92%鐵素體+少量珠光體)。
[0024]圖5為本發(fā)明的對比例I制備的熱軋薄板搪瓷鋼Ti的第二相析出物透射電鏡圖。
[0025]圖6為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的熱軋薄板搪瓷鋼Ti的第二相析出物透射電鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0027]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的CSP工藝薄板搪瓷鋼及其生產(chǎn)方法作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0028]表1列出了本發(fā)明可用于搪瓷產(chǎn)品CSP工藝薄板搪瓷鋼的幾種具體實(shí)施例的化學(xué)成分。鋼的生產(chǎn)方法如下:在連鑄連軋生產(chǎn)線150噸轉(zhuǎn)爐上先采用鐵水深脫硫技術(shù)，使鐵水中的S0.005%以保證最終得到的薄板搪瓷鋼中的S0.010% ;然后進(jìn)行頂?shù)讖?fù)合吹煉，鋼水經(jīng)過吹氬氣后，再經(jīng)過真空處理，使鋼中的化學(xué)成分滿足表1的要求，余量為Fe及不可避免的夾雜。將滿足表1要求的鋼水澆注成52~90 X 1000~1550mm斷面連續(xù)板坯帶，再根據(jù)要求定尺長度切割成板坯。然后板坯通過均熱爐均熱后，直接在7個機(jī)架熱連軋機(jī)組上進(jìn)行控制軋制，軋制的鋼帶經(jīng)層流快速冷卻后卷取成熱軋鋼卷?；蛘?，根據(jù)需要可以另行開平橫切成鋼板。
[0029]采用控軋控冷處理的熱連軋生產(chǎn)工藝時，為充分發(fā)揮微合金元素在鋼中的作用，最好采用厚度為50~60mm的板坯，提高道次壓下率。板坯均熱后，保證出爐溫度在11230~1270°C之間后再直接進(jìn)入熱連軋機(jī)組軋制，開軋溫度為1100~1150°C，終軋溫度為860~930 ； 1:經(jīng)層流快速冷卻(冷卻速度為10~15°C /s)后進(jìn)行卷取，卷取溫度為600~700°C，制得板厚為1.0~2.5mm的熱軋鋼卷，繼續(xù)開平橫切成鋼板。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例1~3及對比例I~2中熱軋薄板搪瓷鋼的熱軋板生產(chǎn)工藝參數(shù)和性能試驗結(jié)果見表2。其中，對比例1、2與實(shí)施例1中的搪瓷鋼化學(xué)成分相同，其他工藝參數(shù)相同，僅均熱爐出爐溫度不相同。
[0031]從表2反映出的性能來看，實(shí)施例1~3中的熱軋板都能滿足屈服強(qiáng)度L為245~330MPa，抗拉強(qiáng)度Rni300MPa，延伸率A22%的要求。從圖1~4可以看出實(shí)施例I~3和對比例I的工藝對的組織影響不大，但從圖5和6可以明顯看出對比例I的鋼樣比實(shí)施例1的鋼#樣的Ti的第二相析出物要更大，數(shù)量要更少，從而導(dǎo)致其性能未能達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0032]表1實(shí)施例1~3中熱軋薄板搪瓷鋼的化學(xué)成分(wt%)
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種屈服強(qiáng)度為245MPa級的熱軋薄板搪瓷鋼，其特征在于:該搪瓷鋼的厚度為1.0~2.5mm，化學(xué)成分按重量百分比計為C:0.001~0.010%, Si ( 0.05%, Mn:0.10~0.50%, P ≤ 0.020%, S ≤ 0.010%, Ti:0.04 ~0.10%, Als:0.02 ~0.08%, N ≤ 0.008%,其余為Fe及不可避免的夾雜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈服強(qiáng)度為245MPa級的熱軋薄板搪瓷鋼，其特征在于:該搪瓷鋼的化學(xué)成分按重量百分比計為C:0.005~0.009%, Si ( 0.03%, Mn:0.30~0.45%，P ≤ 0.018%，S ≤ 0.006%, Ti:0.06 ~0.10%, Als:0.05 ~0.07%，N ≤ 0.005%，其余為 Fe 及不可避免的夾雜。
3.權(quán)利要求1所述的屈服強(qiáng)度為245MPa級的熱軋薄板搪瓷鋼的制造方法，其特征在于:該方法為CSP工藝，依次包括如下步驟:鐵水脫硫一轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉一真空處理一連鑄成板坯一均熱爐均熱一熱連軋控軋控冷一卷取成鋼卷；所述均熱爐出爐溫度為1230~12700C ;所述熱連軋控軋控冷是在熱連軋機(jī)組進(jìn)行，開軋溫度為1100~1150°C，終軋溫度為860~930 ； °C鋼板軋后采用層流快速冷卻后卷取，冷卻速度為10~15°C /s，卷取溫度為 600 ~700。。。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的屈服強(qiáng)度為245MPa級的熱軋薄板搪瓷鋼的制造方法，其特征在于:所述熱連軋控軋控冷的終軋溫度為870~900°C。
【文檔編號】C21D8/02GK103589953SQ201310547968
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】陶軍暉, 馬玉喜, 宋暢, 歐陽珉路, 胡敏, 徐進(jìn)橋, 郭斌, 崔雷, 梁文, 劉培燦 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司