本發(fā)明屬于熱軋鋼卷及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種低成本高性能spa-h熱軋鋼卷及其制備方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)生產(chǎn)屈服強(qiáng)度350mpa級(jí)集裝箱用鋼，鑄坯表面裂紋多，連鑄容易漏鋼，強(qiáng)度富余量不足，塑性及韌性低。強(qiáng)度富余量不足，造成部分鋼卷判廢；鑄坯表面有裂紋幾率大不能直裝，不利于節(jié)能減排；鑄坯表面質(zhì)量差；軋鋼采用任意軋制工藝，產(chǎn)品的性能波動(dòng)范圍大，不利于用戶的使用。對(duì)spa-h系列鋼卷生產(chǎn)性能實(shí)績(jī)調(diào)查，結(jié)果如表1和表2所示：表1spa-h系列鋼厚度、性能范圍統(tǒng)計(jì)表從表1可看出，spa-h生產(chǎn)厚度在8mm以下，屈服強(qiáng)度在235～485mpa，抗拉強(qiáng)度在350～582mpa，延伸率24～47％；在生產(chǎn)中性能波動(dòng)范圍大，同時(shí)有的性能不合格。表2spa-h系列鋼厚度及性能指標(biāo)頻次表厚度mm頻次屈服強(qiáng)度mpa頻次抗拉強(qiáng)度mpa頻次伸長(zhǎng)率％頻次≤262≤2903≤4503≤2202-3223290-3301450-470222-2773-4568330-370171470-49010727-32474-5849370-4101366490-51077832-379375-6134410-450334510-53081537-428776-750450-49014530-55016742-47217-81490-5300550-5701447-520570-5903從表2可看出，pa-h的屈服強(qiáng)度主要是在330～450mpa、抗拉強(qiáng)度主要在470～550mpa范圍、延伸率主要在27～47％、生產(chǎn)主要厚度是2-6mm；各指標(biāo)分布圖1a～1d所示。對(duì)spa-h系列鋼卷生產(chǎn)成分實(shí)績(jī)調(diào)查。對(duì)857爐spa-h進(jìn)行c、si、mn三元素統(tǒng)計(jì)如表3所示，c、si、mn成分頻次如表4所示；spa-h系列鋼c、si、mn、cr、p含量統(tǒng)計(jì)分布圖如圖2a～2e所示；日本標(biāo)準(zhǔn)(jisg3125-2010)對(duì)spa-h成分、性能要求及生產(chǎn)實(shí)績(jī)對(duì)比，如表5所示。從表3可看出：spa-h鋼c平均含量為0.081％、mn平均含量為0.426％。從表4可看出：spa-h系列鋼熔煉分析c含量主要0.08～0.10％、mn含量主要在0.41～0.47％。從表5中可看出：鋼卷抗拉強(qiáng)度偏低，這樣造成鋼卷性能偏低的可能性就很大。表3spa-h系列鋼c、si、mn范圍統(tǒng)計(jì)表表4c、si、mn成分頻次表5成分、性能要求及生產(chǎn)實(shí)績(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低成本高性能spa-h熱軋鋼卷及其制備方法，該spa-h熱軋鋼卷有優(yōu)良的塑性及韌性，提高了冷加工性能，避免spa-h鋼卷使用中大變形的折彎開(kāi)裂問(wèn)題，減少質(zhì)量異議；通過(guò)調(diào)整spa-h鋼成分中c、cr含量，調(diào)整als含量，采用合適的軋制工藝及控冷工藝，提高spa-h鋼的綜合性能，生產(chǎn)出低成本、高性能的spa-h熱軋鋼卷；軋鋼生產(chǎn)進(jìn)行直裝，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，綠色鋼鐵的理念。本發(fā)明的一種低成本高性能spa-h熱軋鋼卷，其成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括：c0.07～0.095％，si0.25～0.35％，mn0.38～0.48％，p0.085～0.105％，s≤0.007％，cu0.25～0.35％，ni0.08～0.20％，cr0.50～0.60％，als0.015～0.045％；余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。所述spa-h熱軋鋼卷的成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括：c0.08％，si0.30％，mn0.43％，p0.090％，s≤0.007％，cu0.27％，ni0.09％，cr0.55％，als0.020％；余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的一種低成本高性能spa-h熱軋鋼卷的制備方法，包括：成分設(shè)計(jì)，鐵水預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐冶煉，鋼包爐，連鑄，熱連軋，層流冷卻，卷取，得到低成本高性能spa-h熱軋鋼卷；其中，熱軋鋼卷的成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括：c0.07～0.095％，si0.25～0.35％，mn0.38～0.48％，p0.085～0.105％，s≤0.007％，cu0.25～0.35％，ni0.08～0.20％，cr0.50～0.60％，als0.015～0.045％；余量為fe和不可避免的雜質(zhì)；板坯厚度為1.50～6.00mm，終軋溫度為850±20℃，卷曲溫度為570±20℃～600±20℃。所述成分如表6所示：表6成分設(shè)計(jì)范圍所述轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中氮?dú)迩袚Q；出鋼前補(bǔ)吹≤1次；出鋼時(shí)間4～8min；出鋼4/5前加完合金；出鋼雙擋渣，到站渣厚≤100mm；處理結(jié)束前鋼包弱吹ar時(shí)間5～10min；鋼包爐精煉處理結(jié)束至連鑄鋼包開(kāi)澆時(shí)間10～20min；其中，鋼包弱吹時(shí)亮圈≤200mm。所述熱連軋之前進(jìn)行板坯精整。所述連鑄過(guò)程中：液相線溫度1520℃；目標(biāo)中包溫度1540±7℃；結(jié)晶器保護(hù)渣為耐候鋼專用保護(hù)渣；連澆第一爐中包開(kāi)澆時(shí)中包鋼水量25～30t，液位550～580mm；中包快換時(shí)中包鋼水量15～20t，液位350～400mm；正常澆次澆注保持中包鋼水量42～50t，液位950～1000mm，更換大包時(shí)中包鋼水量35～40t，液位800～850mm；連鑄中包停澆時(shí)中包鋼水量控制在8～15t，液位200～350mm；全程保護(hù)澆注，長(zhǎng)水口插入深度300～400mm。所述連鑄得到的厚板坯的加工工藝參數(shù)如表7所示：表7加熱工藝參數(shù)厚度范圍(mm)出爐溫度(℃)在爐時(shí)間(min)均熱時(shí)間(min)1.50～2.601250±30℃≥180≥252.61～3.601230±30℃≥150≥223.61～6.001220±30℃≥150≥22所述熱連軋過(guò)程中：出爐溫度為1220±30℃～1250±30℃，在爐時(shí)間為≥150min，均熱時(shí)間為≥22min。所述層流冷卻采取前段冷卻。所述軋制工藝參數(shù)如表8所示：表8軋制工藝參數(shù)厚度范圍(mm)精軋入口參考溫度(℃)終軋溫度(℃)卷取溫度(℃)冷卻策略1.50～2.601050±30℃850±20℃600±20℃前段冷卻2.61～3.601030±30℃850±20℃590±20℃前段冷卻3.61～6.001020±30℃850±20℃570±20℃前段冷卻所述熱連軋過(guò)程中：出爐溫度為1220±30℃～1250±30℃，在爐時(shí)間為150～200min，均熱時(shí)間為22～35min.有益效果(1)本發(fā)明通過(guò)spa-h成分設(shè)計(jì)，調(diào)整c含量，輔以合適的軋制工藝保證鋼卷有優(yōu)良的塑性及韌性，提高延伸率；低碳成分設(shè)計(jì)(c≤0.095％)，保證連鑄坯表面質(zhì)量良好，同時(shí)實(shí)現(xiàn)直裝，節(jié)能減排，改善了材料焊接性能；適當(dāng)增加鉻含量，增加鋼卷屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本；(2)本發(fā)明的軋制工藝采用tmcp+rpc工藝，首次將軋后弛豫-控制相變工藝(rpc)技術(shù)應(yīng)用于(p+f)鋼的生產(chǎn)，低的終軋溫度及卷曲溫度，保證鋼卷組織細(xì)小、均勻；鋼卷保持了p+f的顯微組織特征，鋼卷性能各向異性?。坏蚦、低mn成分的spa-h鋼有優(yōu)良的強(qiáng)韌性配合；優(yōu)良的塑性及韌性，提高了冷加工性能，避免spa-h鋼卷使用中大變形的折彎開(kāi)裂問(wèn)題，減少質(zhì)量異議；(3)本發(fā)明中的spa-h熱軋鋼卷有優(yōu)良的塑性及韌性，提高了冷加工性能，避免spa-h鋼卷使用中大變形的折彎開(kāi)裂問(wèn)題，減少質(zhì)量異議；(4)本發(fā)明的成分設(shè)計(jì)及軋制工藝將是我國(guó)低成本、高性能耐候熱軋鋼卷的一種新的生產(chǎn)方法。附圖說(shuō)明圖1為spa-h厚度(a)、屈服強(qiáng)度(b)、抗拉強(qiáng)度(c)以及伸長(zhǎng)率(d)的性能指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分布圖；其中，厚度單位為mm；屈服強(qiáng)度單位為mpa；抗拉強(qiáng)度單位為mpa；圖2為spa-h系列鋼c(a)、si(b)、mn(c)、cr(d)、p(e)含量統(tǒng)計(jì)分布圖；圖3為實(shí)施例1中spa-h熱軋鋼卷的金相組織圖；圖4為實(shí)施例2中spa-h熱軋鋼卷的金相組織圖；圖5為實(shí)施例3中spa-h熱軋鋼卷的金相組織圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。實(shí)施例1成分設(shè)計(jì)好后，對(duì)鐵水進(jìn)行預(yù)處理，然后180t轉(zhuǎn)爐冶煉，氮?dú)迩袚Q，出鋼得鋼水；出鋼前補(bǔ)吹1次，出鋼時(shí)間5min；出鋼4/5前加完合金；出鋼雙擋渣，到站渣厚80mm；鋼包爐造還原渣操作，處理時(shí)間18分鐘，處理結(jié)束前鋼包弱吹ar(亮圈≤200mm)時(shí)間6min；鋼包爐處理結(jié)束至連鑄鋼包開(kāi)澆時(shí)間12min。上述出鋼后的鋼水各成分的重量百分比依次為：c0.07％，si0.25％，mn0.38％，p0.085％，s0.006％，cu0.25％，ni0.08％，cr0.50％，als0.015％；其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。將所述鋼水進(jìn)行連鑄得板坯，其中液相線溫度1520℃；目標(biāo)中包溫度1540±7℃；結(jié)晶器保護(hù)渣：耐候鋼專用保護(hù)渣；連澆第一爐中包開(kāi)澆時(shí)中包鋼水量26t(液位560mm)；中包快換時(shí)中包鋼水量18t(液位380mm)；正常澆次澆注保持中包鋼水量45t(液位960mm)，更換大包時(shí)中包鋼水量36t(液位820mm)，連鑄中包停澆時(shí)中包鋼水量控制在9t(液位240mm)；全程保護(hù)澆注，長(zhǎng)水口插入深度300mm。在線對(duì)板坯表面缺陷進(jìn)行目視檢查，按入爐板坯技術(shù)條件對(duì)板坯進(jìn)行火焰清理。將上述的板坯加熱，在爐時(shí)間160min，均熱時(shí)間25min，板坯厚度1.65mm時(shí)，出爐溫度控制在1250℃；將上述加熱后的板坯軋制，精軋入口溫度控制在1050℃，終軋溫度控制在850℃；卷曲溫度控制為600℃，冷卻策略為前段，層流冷卻，最后卷曲即得樣品，其金相組織見(jiàn)圖3。實(shí)施例2成分設(shè)計(jì)好后，對(duì)鐵水進(jìn)行預(yù)處理，然后180t轉(zhuǎn)爐冶煉，氮?dú)迩袚Q，出鋼得鋼水；出鋼前補(bǔ)吹1次，出鋼時(shí)間6min；出鋼4/5前加完合金；出鋼雙擋渣，到站渣厚80mm；鋼包爐造還原渣操作，處理時(shí)間20分鐘，處理結(jié)束前鋼包弱吹ar(亮圈≤200mm)時(shí)間8min；精煉處理結(jié)束至連鑄鋼包開(kāi)澆時(shí)間15min。上述出鋼后的鋼水各成分的重量百分比依次為：c0.08％，si0.30％，mn0.43％，p0.090％，s0.004％，cu0.27％，ni0.09％，cr0.55％，als0.020％；其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。將所述鋼水進(jìn)行連鑄得板坯，其中液相線溫度1520℃；目標(biāo)中包溫度1540±7℃；結(jié)晶器保護(hù)渣：耐候鋼專用保護(hù)渣；連澆第一爐中包開(kāi)澆時(shí)中包鋼水量28t(液位570mm)；中包快換時(shí)中包鋼水量18t(液位370mm)；正常澆次澆注保持中包鋼水量46t(液位980mm)，更換大包時(shí)中包鋼水量38t(液位830mm)，連鑄中包停澆時(shí)中包鋼水量控制在12t(液位280mm)；全程保護(hù)澆注，長(zhǎng)水口插入深度350mm。在線對(duì)板坯表面缺陷進(jìn)行目視檢查，按入爐板坯技術(shù)條件對(duì)板坯進(jìn)行火焰清理。將上述的板坯加熱，在爐時(shí)間180min，均熱時(shí)間28min，板坯厚度2.85mm時(shí)，出爐溫度控制在1230℃；將上述加熱后的板坯軋制，精軋入口溫度控制在1050℃，終軋溫度控制在850℃；卷曲溫度控制為590℃，冷卻策略為前段，層流冷卻，最后卷曲即得樣品，其金相組織見(jiàn)圖4。實(shí)施例3成分設(shè)計(jì)好后，對(duì)鐵水進(jìn)行預(yù)處理，然后180t轉(zhuǎn)爐冶煉，氮?dú)迩袚Q，出鋼得鋼水；出鋼前補(bǔ)吹1次，出鋼時(shí)間8min；出鋼4/5前加完合金；出鋼雙擋渣，到站渣厚80mm；鋼包爐造還原渣操作，處理時(shí)間22分鐘，處理結(jié)束前鋼包弱吹ar(亮圈≤200mm)時(shí)間10min；精煉處理結(jié)束至連鑄鋼包開(kāi)澆時(shí)間20min。上述出鋼后的鋼水各成分的重量百分比依次為：c0.095％，si0.35％，mn0.48％，p0.105％，s0.007％，cu0.35％，ni0.20％，cr0.60％，als0.045％；其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。將所述鋼水進(jìn)行連鑄得板坯，其中液相線溫度1520℃；目標(biāo)中包溫度1540±7℃；結(jié)晶器保護(hù)渣：耐候鋼專用保護(hù)渣；連澆第一爐中包開(kāi)澆時(shí)中包鋼水量30t(液位580mm)；中包快換時(shí)中包鋼水量20t(液位400mm)；正常澆次澆注保持中包鋼水量48t(液位1000mm)，更換大包時(shí)中包鋼水量40t(液位850mm)，連鑄中包停澆時(shí)中包鋼水量控制在12t(液位330mm)；全程保護(hù)澆注，長(zhǎng)水口插入深度400mm。在線對(duì)板坯表面缺陷進(jìn)行目視檢查，按入爐板坯技術(shù)條件對(duì)板坯進(jìn)行火焰清理。將上述的板坯加熱，在爐時(shí)間200min，均熱時(shí)間32min，板坯厚度5.60mm時(shí)，出爐溫度控制在1220℃；將上述加熱后的板坯軋制，精軋入口溫度控制在1050℃，終軋溫度控制在850℃；卷曲溫度控制為570℃，冷卻策略為前段，層流冷卻，最后卷曲即得樣品，其金相組織見(jiàn)圖5。實(shí)施例1～3樣品的拉伸性能數(shù)據(jù)當(dāng)前第1頁(yè)12