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一種sphd級冷軋用深沖鋼及煉鋼方法

文檔序號:3382566閱讀:717來源:國知局
專利名稱:一種sphd級冷軋用深沖鋼及煉鋼方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明型涉及一種低碳鋼冶煉方法,特別是廣泛用于制造各種深沖件的SPHD級冷軋用深沖鋼及煉鋼方法,屬鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
隨著家電、汽車、機(jī)械產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,對高附加值、高品質(zhì)、高技術(shù)含量的品種鋼需求日益增加,開發(fā)、制造深沖鋼可以為相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)良的制造原料,同時也可為鋼鐵企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。冷軋用深沖鋼是一種廣泛用于汽車、家電外殼的板材,它具有較高的屈服強(qiáng)度和優(yōu)良的延伸率,在強(qiáng)度、韌性、塑性、可延伸等性能方面以及尺寸精度等方面提出了更高的要求。隨著冶金技術(shù)和冶金生產(chǎn)工藝的發(fā)展,為制造SPHD級深沖鋼提供了廣闊的發(fā)展空間,很多鋼鐵企業(yè)競相研制開發(fā)此類產(chǎn)品,形成了激烈的競爭態(tài)勢,因此,不斷優(yōu)化成分配比和生產(chǎn)工藝過程,開發(fā)出能夠滿足強(qiáng)度、韌性、塑性、可深沖等方面性能要求并使生產(chǎn)過程容易控制的SPHD級冷軋用深沖鋼,是使企業(yè)在此類產(chǎn)品競爭中得以制勝的根本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于提供SPHD級冷軋用深沖鋼和煉鋼方法,所述鋼種經(jīng)優(yōu)化成分配比及工藝方法,可細(xì)化帶鋼晶粒組織,利于氧化物、夾雜排除,提高鋼水潔凈度,增強(qiáng)帶鋼延伸率和深沖性能,并使生產(chǎn)的鑄坯表面質(zhì)量優(yōu)異且生產(chǎn)過程容易控制。
本發(fā)明所稱問題是以下技術(shù)方案解決的一種SPHD級冷軋用深沖鋼,其特別之處是化學(xué)成分配比如下C≤0.10%,Si≤0.03%,Mn≤0.40%,P≤0.015%,S≤0.015%,Als0.015~0.065%,余量Fe。
上述SPHD級冷軋用深沖鋼,優(yōu)選化學(xué)成分配比如下C0.02%~0.05%,Si≤0.02%,Mn0.015~0.30%,P≤0.015%,S≤0.012%,Als0.015~0.040%,余量Fe。
上述SPHD級冷軋用深沖鋼,力學(xué)能技術(shù)指標(biāo)如下
屈服強(qiáng)度Rel(Rp0.5)240~320 Mpa抗拉強(qiáng)度Rm270~415 Mpa延伸率A≥35%冷彎180°d=a a試樣厚度,d彎心直徑。
上述SPHD級冷軋用深沖鋼的煉鋼方法,它包括如下工序a.鐵水預(yù)處理鐵水中噴吹鈍化鎂,噴吹壓力180Kpa、噴吹流量9m3/h、噴鎂量0.5Kg/t鐵、噴吹后鐵水硫含量≤0.005%;b.轉(zhuǎn)爐吹煉轉(zhuǎn)爐吹煉過程采用頂吹氧氣,底吹氬氣,頂吹氧氣工作氧壓0.85~1.0Mpa,氧氣流量11000-15000m3/h,供氧強(qiáng)度3.7-4.0N m3/t*min,純供氧時間11~13分鐘;底吹氬氣壓力0.3~1.3MPa、底吹流量50~120m3/h;c.吹氬喂絲在吹氬站利用喂絲機(jī)喂鋁線,鋁線加入量1.5~1.7Kg/t鋼,喂線后吹氬時間≥8分鐘d.板坯連鑄采用保護(hù)澆鑄。
本發(fā)明提供的用于制造SPHD級冷軋用深沖鋼配方,在嚴(yán)格控制碳、硅、硫、磷含量的基礎(chǔ)上,合理控制Als的含量,使鋼中所存的Als既起到細(xì)化帶鋼晶粒的作用,又不會因為Als含量高而使帶鋼強(qiáng)度增加、塑性降低及影響鋼水的潔凈度。檢測指標(biāo)表明,按照本發(fā)明配方生產(chǎn)的SPHD級冷軋用深沖鋼其力學(xué)性能指標(biāo)完全可以滿足相關(guān)產(chǎn)品要求,采用上述成分生產(chǎn)的鋼坯軋制成中寬鋼帶或卷板,經(jīng)冷軋后制作的汽車、摩托車配件、靜電地板、家用電器的外觀質(zhì)量及內(nèi)部金相組織均優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品。此外,本發(fā)明所提供的SPHD級冷軋用深沖鋼煉鋼方法,經(jīng)過鐵水預(yù)處理、頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉、出鋼后氬站脫氧、吹氬精煉、保護(hù)澆鑄等工序的過程控制,可達(dá)到提高鋼水潔凈度和鑄坯質(zhì)量,確保帶鋼力學(xué)性能,且使生產(chǎn)過程容易控制的目的。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的SPHD級冷軋用深沖鋼配方,為保證深沖件所需的高延伸率性能特點,采用低碳、低硅、低硫、低磷及適量Als,配方中主要元素在鋼中作用及控制方法分析如下低碳、硅是提高鋼材延伸率的基礎(chǔ),碳、硅作為固溶于鋼中的間隙原子,隨著其含量增加,鋼的屈服極限也升高,隨之提高屈服比,加大了變形抗力,影響成形性能,故對于深沖鋼來說,碳、硅含量越低越好。采用普通氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐脫碳,供氧時間長,轉(zhuǎn)爐壽命短生產(chǎn)成本增加,并且鋼水污染嚴(yán)重,鋼水氧含量高,鋼水質(zhì)量差,采用LF、VOD等精煉手段產(chǎn)生大量的二次氧化物,形態(tài)復(fù)雜比重較大不利于排除,對鋼水造成二次污染,給生產(chǎn)造成困難,降低了產(chǎn)品的力學(xué)性能,同時產(chǎn)生增碳、增硅現(xiàn)象。本發(fā)明煉鋼方法為達(dá)到配方中超低含碳目標(biāo),在煉鋼過程中采用轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹、吹氬精煉的手段脫C、降Si,并去除鋼水中有害成分和雜質(zhì),保證鋼水潔凈。
低的含硫、磷量是本發(fā)明配方的關(guān)鍵,硫、磷在鋼中均為有害元素,硫會增加鋼的裂紋敏感性、影響鋼的某些特性,其危害貫穿于從鋼水凝固至軋鋼至最終用戶加工成形的全過程。磷在鋼水中以Fe3P的形式存在,它改變了C的析出行為,影響固溶C原子的狀態(tài)及作用。將鋼中的磷控制在0.015%以下;硫控制在0.015%以下乃至0.012%以下可有效減少硫化物非金屬夾雜,提高了鋼材的延展性、韌性等性能,使生產(chǎn)的鑄坯不易產(chǎn)生裂紋,生產(chǎn)過程容易控制。本發(fā)明在鐵水預(yù)處理工序,采用向鐵水中噴吹鈍化鎂方法除硫,控制噴鎂量和噴吹壓力、噴吹流量,延長鎂和鐵水的接觸時間,減少由于載氣壓力、流量過大,造成鎂大量逸出脫硫效果的問題。噴吹后鐵水硫含量≤0.005%。
控制Als在鋼中含量是本發(fā)明配方的重要環(huán)節(jié),對于生產(chǎn)SPHD級深沖鋼來說,鋼水中ALs的控制亦很關(guān)鍵,鋼中存在Als有細(xì)化帶鋼晶粒的作用,但是Als若含量過高帶鋼強(qiáng)度會增加,同時在生產(chǎn)過程中ALs損失過多,產(chǎn)生的AL2O3夾雜就會增多,為了確保鋼水的潔凈度和帶鋼良好的深沖性能ALs控制在0.015%~0.040%之間是合適的。
本發(fā)明方法,轉(zhuǎn)爐出鋼后不使用LF爐、VD爐、RH爐等精煉手段,僅僅吹氬將鋼水成分調(diào)節(jié)到C0.02%~0.05%,Si≤0.02%,Mn0.015~0.30%,P≤0.015%,S≤0.012%,Als0.015~0.040%;在出鋼過程中不加鋁鐵及相關(guān)含鋁類脫氧劑,而采用吹氬站利用喂絲機(jī)喂鋁線,以精確控制產(chǎn)品成分,上述方法的優(yōu)點是產(chǎn)品C、Si含量控制較低,Als易于控制,氧化物夾雜少,鋼水潔凈。
以下提供幾個實施例其化學(xué)成分含量、力學(xué)性能如下表

(上述實施例中化學(xué)成分余量為Fe)煉鋼方法主要工序如下鐵水預(yù)處理在鐵水中噴吹鈍化鎂,使鎂和硫反應(yīng)形成固態(tài)的MgS,以達(dá)到去除硫的目的,噴吹壓力180Kpa、噴吹流量9m3/h、噴鎂量0.5Kg/t~0.6Kg/t鐵、噴吹后鐵水硫含量≤0.005%。延長鎂與鐵水的接觸時間(12分鐘),以達(dá)到深脫硫。
轉(zhuǎn)爐吹煉轉(zhuǎn)爐吹煉過程采用頂吹氧氣,底吹氬氣,頂吹氧氣工作氧壓0.85~1.0Mpa,氧氣流量11000-15000m3/h,供氧強(qiáng)度3.7-4.0N m3/t*min,純供氧時間11~13分鐘;底吹氬氣壓力0.3~1.3MPa、底吹流量50~120m3/h。頂吹氧氣采用恒壓變槍操作,合理控制頂吹氧氣壓力和氧槍槍位以有效地調(diào)節(jié)與控制熔池的攪拌效果,以達(dá)到吹煉平穩(wěn)、冶煉時間短、脫C、降Si,并去除鋼水中有害成分和雜質(zhì),保證鋼水潔凈。
出鋼過程出鋼不脫氧,只加入2.2~2.5Kg/t中碳錳鐵。
吹氬喂絲在吹氬站利用喂絲機(jī)喂鋁線,鋁線加入量1.5~1.7Kg/t鋼,喂線后吹氬時間≥8分鐘。使用喂線機(jī)按照目標(biāo)要求加入率線,可使AL吸收率穩(wěn)定,產(chǎn)生氧化物與夾雜較少。只采用吹氬的精煉手段避免了二次氧化物生成。吹氬流量要確保鋼水液面平穩(wěn)反動,鋼水裸露液面直徑300mm~500mm確保鋼水夾雜物成分上浮。
板坯連鑄采用鋼包、中間包雙重保護(hù)澆鑄,以降低ALs損失確保鋼水質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種SPHD級冷軋用深沖鋼,其特征在于化學(xué)成分配比如下C≤0.10%,Si≤0.03%,Mn≤0.40%。P≤0.015%,S≤0.015%,Als0.015~0.065%、余量為Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SPHD級冷軋用深沖鋼,其特征在于化學(xué)成分配比如下C0.02%~0.05%,Si≤0.02%,Mn0.015~0.30%、P≤0.015%、S≤0.012%、Als0.015~0.040%、余量為Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的SPHD級冷軋用深沖鋼,其特征在于力學(xué)能技術(shù)指標(biāo)如下屈服強(qiáng)度Rel(Rp0.5)240~320Mpa抗拉強(qiáng)度Rm270~415Mpa延伸率A≥35%冷彎180°d=a a試樣厚度,d彎心直徑。
4.一種如權(quán)利要求1、2或3所述的SPHD級冷軋用深沖鋼的煉鋼方法,其特征在于它包括如下工序a.鐵水預(yù)處理鐵水中噴吹鈍化鎂,噴吹壓力180Kpa、噴吹流量9m3/h、噴鎂量0.5~0.6Kg/t鐵、噴吹后鐵水硫含量≤0.005%;b.轉(zhuǎn)爐吹煉轉(zhuǎn)爐吹煉過程采用頂吹氧氣,底吹氬氣,頂吹氧氣工作氧壓0.85~1.0Mpa,氧氣流量11000-15000m3/h,供氧強(qiáng)度3.7-4.0N m3/t*min,純供氧時間11~13分鐘;底吹氬氣壓力0.3~1.3MPa、底吹流量50~120m3/h;c.吹氬喂絲在吹氬站利用喂絲機(jī)喂鋁線,鋁線加入量1.5~1.7Kg/t鋼,喂線后吹氬時間≥8分鐘d.板坯連鑄采用保護(hù)澆鑄。
全文摘要
一種SPHD級冷軋用深沖鋼及煉鋼方法,屬鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域,用于解決提高深沖鋼性能指標(biāo)且使生產(chǎn)過程容易控制的問題。特別之處是其化學(xué)成分配比為C≤0.10%,Si≤0.03%,Mn≤0.40%。P≤0.015%,S≤0.015%,Als0.015~0.065%、余量Fe。本發(fā)明方法包括鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐吹煉、吹氬喂絲、板坯連鑄等工序。本發(fā)明配方合理控制碳、錳含量,嚴(yán)格控制硅、硫、磷、Als的含量,配合煉鋼方法,可達(dá)到細(xì)化帶鋼晶粒組織,利于氧化物、夾雜排除,提高鋼水潔凈度、增強(qiáng)帶鋼延伸率和深沖性能的目的。檢測指標(biāo)表明,本發(fā)明產(chǎn)品力學(xué)性能完全可以滿足相關(guān)要求,外觀質(zhì)量、內(nèi)部金相組織優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品。
文檔編號C21C7/04GK101045973SQ200710061819
公開日2007年10月3日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月29日
發(fā)明者劉江偉, 張文博, 張貴磊, 迪林, 游建雄, 程新宇, 張勇, 楊百龍, 徐濤 申請人:唐山建龍實業(yè)有限公司
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