專利名稱：一種熱軋鋼及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，涉及一種用熱軋鋼及其制造方法。
背景技術(shù)：
三級(jí)錨鏈用熱軋圓鋼是造船工業(yè)常用的一種鋼材，常采用大斷面連鑄坯以熱軋方式軋制而成。目前所使用的三級(jí)錨鏈用熱軋圓鋼要求調(diào)質(zhì)后的強(qiáng)韌性要達(dá)到以下要求， 如屈服強(qiáng)度(os)為410Mpa，抗拉強(qiáng)度(Ob)為690Mpa，伸長(zhǎng)率(δ)為17%，斷面收縮率 (Φ)40%，中心位置V型缺口平均沖擊功在0°C時(shí)為60J，在-20°C時(shí)為35J。為了滿足三級(jí)錨鏈用熱軋圓鋼的高強(qiáng)韌性要求，在制造過程中，連鑄坯的壓縮比最小應(yīng)為7 1，如生產(chǎn)直徑Φ150πιπι的圓鋼時(shí)，要求連鑄坯的斷面尺寸至少在350X350mm以上。也就是說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)三級(jí)錨鏈用熱軋圓鋼首先要獲得較大斷面的連鑄坯，然而，連鑄坯的斷面尺寸由連鑄機(jī)的設(shè)備條件決定，若連鑄機(jī)僅能生產(chǎn)斷面為260X 340mm的連鑄坯，則將其軋制成直徑Φ150πιπι的圓鋼時(shí)，熱軋材的壓縮比僅為5 1，由此制造的三級(jí)錨鏈用熱軋圓鋼的強(qiáng)韌性無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)韌性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種熱軋鋼及其制造方法，所述熱軋鋼具有高強(qiáng)韌性。本發(fā)明還提供一種熱軋鋼的制造方法，該方法可以獲得高強(qiáng)韌性的熱軋鋼，而且， 熱軋鋼的生產(chǎn)可以部分彌補(bǔ)連鑄機(jī)設(shè)備條件的限制。為此，本發(fā)明提供一種熱軋鋼，該熱軋鋼含有I. 70 1.85% (重量)的錳。優(yōu)選地，所述熱軋鋼還含有(以重量百分比計(jì))碳O. 29 O. 33，硅 O. 22 O. 28，鋁 O. 020 O. 065，鈦 O. 020 O. 030。優(yōu)選地,所述熱軋鋼中還含有以下微量元素,所述微量元素包括重量占O. 00 O. 20%的鉻，重量占O. 00 O. 02%的鑰，重量占O. 00 O. 20% 的鎳，重量占O. 00 O. 20%的銅，重量占O. 000 O. 025%的磷，重量占O. 000 O. 015% 的硫，重量占O. 00 O. 010 %的氮，重量占O. 00 O. 04 %的鈮，重量占O. 000 O. 04 %的 凡。優(yōu)選地，熱軋鋼在中心位置的V型缺口平均沖擊功為0°C時(shí)，沖擊功120 150J ;-20°C時(shí)，沖擊功70 100J ;所述熱軋鋼經(jīng)全直徑調(diào)質(zhì)熱處理后的屈服強(qiáng)度495 535Mpa，和/或抗拉強(qiáng)度715 750Mpa，和/或伸長(zhǎng)率20 25%，和/或斷面收縮率62 72%。另外，本發(fā)明還提供一種熱軋鋼的制造方法，包括以下步驟將原料熔化成鋼水，在出鋼的過程中將所述鋼水中錳的含量控制在I. 70
1.85% (重量)；對(duì)所述鋼水進(jìn)行鋼包精煉；
對(duì)鋼包精煉后的所述鋼水進(jìn)行真空精煉；將真空精煉后的所述鋼水澆鑄成鑄坯；將所述鑄坯軋制成熱軋鋼；熱處理所述熱軋鋼。優(yōu)選地，所述鋼水還包括(以重量百分比計(jì))
碳O. 29 O. 33，硅 O. 22 O. 28，鋁 O. 020 O. 065，鈦 O. 020 O. 030。優(yōu)選地,所述鋼水還包括微量元素,所述微量元素包括重量占O. 00 O. 20%的鉻，重量占O. 00 O. 02%的鑰，重量占O. 00 O. 20% 的鎳，重量占O. 00 O. 20%的銅，重量占O. 000 O. 025%的磷，重量占O. 000 O. 015% 的硫，重量占O. 00 O. 010%的氮，重量占O. 00 O. 04%的鈮，重量占O. 000 O. 04%的 凡。優(yōu)選地，熱處理所述熱軋鋼的步驟包括將所述熱軋鋼加熱至920±40°C，并保溫3 5小時(shí)；將保溫3 5小時(shí)后的熱軋鋼放入水中進(jìn)行水淬；將進(jìn)行水淬后的熱軋鋼加熱至610±40°C，并保溫4 5小時(shí)；將保溫4 5小時(shí)后的熱軋鋼放入水中進(jìn)行水冷。優(yōu)選地，在將所述鑄坯軋制成熱軋鋼時(shí)的加熱制度為預(yù)熱段溫度< 820°C ;加熱段溫度1140±30°C ;均熱段溫度1170±40°C。優(yōu)選地，將所述鑄坯軋制成熱軋鋼后，將其放置在空氣中堆冷，以使所述熱軋鋼的內(nèi)部偏析在I. O級(jí)以下，疏松在I. 5級(jí)以下。優(yōu)選地，所述鋼水澆鑄成鑄坯后，將所述鑄坯放入緩冷坑進(jìn)行緩冷。優(yōu)選地，在出鋼時(shí)，所述鋼水中的鈮、釩、鈦的總重量不大于所述鋼水總重量的 O. 12%。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明提供的熱軋鋼通過調(diào)整鋼中錳的含量可以獲得高的強(qiáng)韌性，將其應(yīng)用于生產(chǎn)生活的結(jié)構(gòu)件，可以提高結(jié)構(gòu)件的可靠性以及使用壽命。另外，本發(fā)明提供的熱軋鋼的制造方法，通過控制熱軋鋼中錳的含量可以達(dá)到細(xì)化晶粒的目的，從而提高熱軋鋼的強(qiáng)韌性。而且，由該制造方法制造熱軋鋼時(shí)，即使軋制的壓縮比小于7，同樣可以獲得高強(qiáng)韌性的熱軋鋼，而且強(qiáng)韌性優(yōu)于目前采用大規(guī)格的連鑄坯生產(chǎn)的熱軋鋼，換句話說(shuō)，該制造方法生產(chǎn)高強(qiáng)韌性的熱軋鋼可以彌補(bǔ)連鑄機(jī)設(shè)備條件的限制。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，通過控制軋制過程中的加熱制度，可以改善連鑄坯的內(nèi)部組織，從而提高熱軋鋼的強(qiáng)韌性。作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，通過適合的熱軋鋼的熱處理制度，可以進(jìn)一步提高熱軋鋼的強(qiáng)韌性。


圖I為本發(fā)明提供的熱軋鋼的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的熱軋鋼及其制造方法進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明提供的熱軋鋼的化學(xué)組成及含量(重量百分比)為碳O. 29 O. 33，硅 O. 22 O. 28，錳 I. 70 I. 85，鉻 O. 00 O. 20，鑰 O. 00 O. 02，鋁 O. 020 O. 065，鎳 O. 00 O. 20，銅 O. 00 O. 20，磷 O. 000 O. 025，硫 O. 000 O. 015，氮 O. 00 O. 010，銀 O. 00 O. 04，釩 O. 000 O. 04，鈦 O. 020 O. 030，余量為鐵。這種熱軋鋼通過控制鋼中錳的含量可以獲得高強(qiáng)韌性，具體為在中心位置的V 型缺口平均沖擊功為0°C時(shí)，沖擊功120 150J ;-20°C時(shí)，沖擊功70 100J ;屈服強(qiáng)度 os495 535Mpa，和/或抗拉強(qiáng)度ob 715 750Mpa，和/或伸長(zhǎng)率δ彡20 25%，和/ 或斷面收縮率Φ62 72%。將本發(fā)明提供的熱軋鋼應(yīng)用于生產(chǎn)生活的結(jié)構(gòu)件，可以提高結(jié)構(gòu)件的可靠性以及使用壽命。本實(shí)施例開發(fā)了一種新的熱軋鋼的制造方法，用于制造高強(qiáng)韌性的三級(jí)錨鏈用熱軋圓鋼，即使熱軋材的壓縮比僅為5 1，也可以獲得高強(qiáng)韌性的熱軋圓鋼，這種方法可以彌補(bǔ)連鑄機(jī)設(shè)備條件限制的熱軋鋼的生產(chǎn)方法。
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本發(fā)明提供的制造熱軋鋼的工藝路線包括以下步驟FAF(電爐煉鋼)一LF精煉 (鋼包精煉)一VD精煉(真空精煉)一連鑄一切割一冷卻(緩冷)一檢驗(yàn)一判定一加熱一軋制一切割一堆冷一熱處理一超聲+磁粉探傷一(精整)一判定一包裝一稱重一入庫(kù)。下面對(duì)上述步驟中主要步驟進(jìn)行說(shuō)明。圖I為本發(fā)明提供的熱軋鋼的工藝流程圖。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明熱軋鋼的制造方法包括以下步驟步驟Si，將原料熔化成鋼水并出鋼。原料包括主料和輔料，其中，主料包括生鐵和廢鋼，當(dāng)然，生鐵也可以用鐵水代替， 或者將生鐵和鐵水同時(shí)加入。生鐵和鐵水應(yīng)符合GB/T717-1998的有關(guān)要求，廢鋼應(yīng)符合 GB/T4223-2004《廢鋼鐵》有關(guān)要求。輔料包括鐵合金及其它輔料材料，其中，輔料材料應(yīng)符合文件編號(hào)SG. J. 002-04《合金、輔助材料等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。本實(shí)施例以100噸噸位的電爐為例，將主料加入電爐中，其中，加入的生鐵不少于 50噸。廢鋼選用重廢和剪切料，而且，廢鋼中不得有大型鑄鐵及結(jié)構(gòu)件，并控制廢鋼中殘余元素的含量，如Sn、Sb、B、As百分含量均小于O. 02 (重量)％，廢鋼中殘余元素的含量符合 DNV船級(jí)社(挪威船級(jí)社)規(guī)范。啟動(dòng)電爐使主料熔化成鋼水，并造好泡沫渣，加強(qiáng)冶煉過程的脫磷，使磷含量降低至O. 009 (重量)％以下。在熔化主料的同時(shí)烘烤鋼包，并檢查確認(rèn)鋼包的透氣磚的透氣是否良好，待鋼包紅包時(shí)出鋼。鋼包應(yīng)采用渣線良好的鋼包。當(dāng)電爐內(nèi)的鋼水溫度達(dá)到1680°C以上時(shí)出鋼，出鋼量不大于105噸，而且終點(diǎn)碳含量不小于O. 06 (重量)％。為防止出鋼時(shí)出鋼口卷渣，出鋼口壽命在中前期，而且不得出鋼下渣。在出鋼過程中加入輔料，輔料包括合金和渣料，其中，合金包括硅錳合金、錳鐵、增碳劑以及鋁塊，渣料包括石灰和預(yù)熔渣。出鋼時(shí)加入600kg石灰、500kg預(yù)熔渣及適量合金。為節(jié)約鋁塊的用量，降低冶煉成本，輔料的加入順序?yàn)楣桢i合金、錳鐵、增碳劑、石灰、預(yù)熔渣、鋁塊，從而使出鋼后的鋼水的化學(xué)成分及含量(重量百分比)控制在表I的范圍內(nèi)，其中，鋼水中的鈮、 釩、鈦的總重量應(yīng)小于或等于(即不大于)所述鋼水總重量的O. 12%。另外，合金和渣料是在500°C的溫度下烘烤之后使用。通過控制熱軋鋼的化學(xué)成分及含量可以達(dá)到細(xì)化晶粒的目的，從而提高熱軋鋼的強(qiáng)韌性。在步驟s 10中，除出鋼時(shí)鋼水的化學(xué)成分及含量與 現(xiàn)有技術(shù)不同外，其它冶煉工藝均與現(xiàn)有技術(shù)相同。 步驟s20，對(duì)鋼水進(jìn)行LF精煉。
權(quán)利要求
1.一種熱軋鋼，其特征在于，該熱軋鋼含有重量占I. 70 I. 85%的錳。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱軋鋼，其特征在于，所述熱軋鋼還含有 重量占0. 29 0. 33%的碳，重量占0. 22 0. 28%的硅，重量占0. 020 0. 065%的鋁重量占0. 020 0. 030%的鈦。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱軋鋼，其特征在于，所述熱軋鋼中還含有以下微量元素，所述微量元素包括 重量占0. 00 0. 20 %的鉻，重量占0. 00 0. 02 %的鑰，重量占0. 00 0. 20 %的鎳，重量占0. 00 0. 20%的銅，重量占0. 000 0. 025%的磷，重量占0. 000 0. 015%的硫，重量占0. 00 0. 010%的氮，重量占0. 00 0. 04%的鈮，重量占0. 000 0. 04%的釩。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱軋鋼，其特征在于，熱軋鋼在中心位置的V型缺口平均沖擊功為0°C時(shí)，沖擊功120 150J ;-20°C時(shí)，沖擊功70 100J ;所述熱軋鋼的經(jīng)全直徑調(diào)質(zhì)熱處理后屈服強(qiáng)度495 535Mpa，和/或抗拉強(qiáng)度715 750Mpa，和/或伸長(zhǎng)率20 .25%，和/或斷面收縮率62 72%。
5.一種熱軋鋼的制造方法，其特征在于，包括以下步驟 將原料熔化成鋼水，在出鋼的過程中將所述鋼水中含有重量控制在I. 70 I. 85%的錳； 對(duì)所述鋼水進(jìn)行鋼包精煉； 對(duì)鋼包精煉后的所述鋼水進(jìn)行真空精煉； 將真空精煉后的所述鋼水澆鑄成鑄坯； 將所述鑄坯軋制成熱軋鋼； 熱處理所述熱軋鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述鋼水還包括 重量占0. 29 0. 33%的碳，重量占0. 22 0. 28%的硅，重量占0. 020 0. 065%的鋁，重量占0. 020 0. 030%的鈦。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述鋼水還包括微量元素，所述微量元素包括 重量占0. 00 0. 20 %的鉻，重量占0. 00 0. 02 %的鑰，重量占0. 00 0. 20 %的鎳，重量占0. 00 0. 20%的銅，重量占0. 000 0. 025%的磷，重量占0. 000 0. 015%的硫，重量占0. 00 0. 010%的氮，重量占0. 00 0. 04%的鈮，重量占0. 000 0. 04%的釩。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，熱處理所述熱軋鋼的步驟包括 將所述熱軋鋼加熱至920±40°C，并保溫3 5小時(shí)； 將保溫3 5小時(shí)后的熱軋鋼放入水中進(jìn)行水淬； 將進(jìn)行水淬后的熱軋鋼加熱至610±40°C，并保溫4 5小時(shí)； 將保溫4 5小時(shí)后的熱軋鋼放入水中進(jìn)行水冷。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，在將所述鑄坯軋制成熱軋鋼時(shí)的加熱制度為預(yù)熱段溫度≤8200C ;加熱段溫度1140±30°C ;均熱段溫度1170±40°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，將所述鑄坯軋制成熱軋鋼后，將其放置在空氣中堆冷，以使所述熱軋鋼的內(nèi)部偏析在I. 0級(jí)以下，疏松在I. 5級(jí)以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述鋼水澆鑄成鑄坯后，將所述鑄坯放入緩冷坑進(jìn)行緩冷。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，在出鋼時(shí)，所述鋼水中的鈮、釩、鈦的總重量不大于所述鋼水總重量的0. 12%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱軋鋼及其制造方法，該熱軋鋼中含有1.70～1.85％(重量)的錳，因此該熱軋鋼具有高強(qiáng)韌性，可以作為錨鏈用鋼。該熱軋鋼的制造方法可以通過小規(guī)格的連鑄坯獲得與大規(guī)格的連鑄坯強(qiáng)韌性相同甚至更優(yōu)的熱軋鋼。
文檔編號(hào)C22C38/58GK102703809SQ20111007507
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者徐益峰, 石新華 申請(qǐng)人:北大方正集團(tuán)有限公司, 江蘇蘇鋼集團(tuán)有限公司, 蘇州蘇信特鋼有限公司