一種利用低溫在線靜態(tài)再結(jié)晶生產(chǎn)鋼帶的方法
【專利摘要】一種利用低溫在線靜態(tài)再結(jié)晶生產(chǎn)鋼帶的方法，采用雙輥薄帶連鑄生產(chǎn)含硼耐大氣腐蝕鋼，鑄帶出結(jié)晶輥后采用噴灑干冰的方式，對(duì)鑄帶進(jìn)行均勻強(qiáng)化冷卻，將鑄帶冷卻至1280℃以下，冷卻速率200-300℃/s，在這樣的冷卻方式下，可以促進(jìn)粗大BN的析出，防止低熔點(diǎn)相B2O3的出現(xiàn)以及細(xì)小AlN的析出，達(dá)到均勻化奧氏體晶粒、降低屈強(qiáng)比的目的；后經(jīng)雙機(jī)架低溫奧氏體在線靜態(tài)再結(jié)晶軋制，再經(jīng)過(guò)防氧化快速冷卻。通過(guò)本發(fā)明得到屈強(qiáng)比較低的鋼種，有效解決薄帶連鑄生產(chǎn)的鋼種普遍存在的組織不均勻、屈強(qiáng)比偏高、難成型，不能滿足冷軋用料要求的問(wèn)題。生產(chǎn)的耐大氣腐蝕薄帶鋼，滿足冷軋基料使用要求，也可以“以熱代冷”直接使用。
【專利說(shuō)明】一種利用低溫在線靜態(tài)再結(jié)晶生產(chǎn)鋼帶的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及連鑄工藝，特別涉及一種利用低溫在線靜態(tài)再結(jié)晶生產(chǎn)鋼帶的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的薄帶大都是由厚達(dá)70_200mm的鑄坯經(jīng)過(guò)多道次連續(xù)軋制生產(chǎn)出來(lái)的，而采用雙輥薄帶連鑄工藝生產(chǎn)的鑄帶經(jīng)過(guò)一道次或兩道次軋制成為熱軋帶，即可以投入市場(chǎng)使用。相比傳統(tǒng)帶鋼的生產(chǎn)工藝，前者的生產(chǎn)線比較短，所需要的能源比較少，是一種低碳環(huán)保的熱軋薄帶生產(chǎn)工藝。
[0003]雙輥薄帶連鑄典型的工藝流程為:大包中的熔融鋼水通過(guò)大包長(zhǎng)水口、中間包以及布流裝置直接澆注在一個(gè)由兩個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)并能夠快速冷卻的結(jié)晶輥和側(cè)封裝置圍成的熔池中，鋼水在結(jié)晶輥旋轉(zhuǎn)的周向表面凝固形成凝固殼并逐漸生長(zhǎng)，進(jìn)而在兩結(jié)晶輥輥縫隙最小處(nip點(diǎn))形成l_5mm厚的鋼帶，鋼帶經(jīng)由導(dǎo)板導(dǎo)向被夾送輥送入軋機(jī)中軋制成0.7-2.5mm的薄帶，隨后經(jīng)過(guò)冷卻裝置冷卻，經(jīng)飛剪裝置切頭后，最后送入卷取機(jī)卷取成卷。薄帶連鑄生產(chǎn)的帶鋼，由于厚度較薄，用于冷軋基料，可以大大降低后續(xù)冷軋減薄的道次，大大節(jié)約生產(chǎn)成本；此外，對(duì)于厚度小于2mm的薄規(guī)格熱軋帶，如果性能允許，可以直接用來(lái)替代冷軋產(chǎn)品(以熱代冷)，使得薄帶連鑄的產(chǎn)品領(lǐng)域得到大大的拓展。
[0004]但是，薄帶連鑄由于其本身的工藝特性，生產(chǎn)的鋼種普遍存在組織細(xì)化、屈強(qiáng)比偏高、成型性不好的現(xiàn)象，而對(duì)薄帶連鑄生產(chǎn)線配備的冷軋機(jī)組所需的冷軋基料，以及汽車行業(yè)需要一些“以熱代冷”且要求具有良好成型性的產(chǎn)品，一般要求熱軋卷的屈強(qiáng)比較低，容易折彎成型。因此，薄帶連鑄在生產(chǎn)此類鋼種時(shí)，需要解決組織不均勻、屈強(qiáng)比偏高的問(wèn)題，從而滿足冷軋基料的使用要求。
[0005]帶鋼作為冷軋基料使用時(shí)，帶鋼需要經(jīng)過(guò)酸洗-除磷工序，為了利于酸洗去除表面氧化皮，要求帶鋼表面氧化皮的厚度越薄越好，這就需要在鑄帶各個(gè)階段控制氧化鐵皮的生成，在典型工藝中，在結(jié)晶輥直至軋機(jī)入口均采用密閉室裝置防止鑄帶氧化，在密閉室裝置內(nèi)如專利US6920912添加氫氣以及在專利US20060182989中控制氧氣含量小于5%，均可以控制鑄帶表面的氧化皮厚度。但是在軋機(jī)至卷取這段輸送過(guò)程如何控制氧化皮的厚度很少有關(guān)專利涉及，尤其是在采用層流冷卻或噴淋冷卻對(duì)帶鋼進(jìn)行冷卻的過(guò)程中，高溫的帶鋼與冷卻水接觸，鑄帶表面的氧化皮厚度增長(zhǎng)很快；同時(shí)，高溫的帶鋼與冷卻水接觸還會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題:其一，會(huì)在帶鋼表面形成水斑(銹斑)，影響表面質(zhì)量；其二，層流冷卻或噴淋冷卻用的冷卻水容易造成帶鋼表面局部冷卻不均勻，造成帶鋼內(nèi)部微觀組織的不均勻，從而造成帶鋼性能的不均勻，影響產(chǎn)品質(zhì)量；其三，帶鋼表面局部冷卻不均勻，會(huì)造成板形的惡化，影響板形質(zhì)量。
[0006]帶鋼作為“以熱代冷”產(chǎn)品使用時(shí)，一般要求鋼種具有良好的成型性，其本質(zhì)也是要求鋼種有較低的屈強(qiáng)比。此外作為汽車零部件、集裝箱板使用時(shí)還需要鋼種具有一定的耐腐蝕性，利用薄帶連鑄生產(chǎn)耐大氣腐蝕鋼鋼種時(shí)，具有一種天然的優(yōu)勢(shì)，即帶鋼表面層會(huì)富集一層耐腐蝕性元素，如Cu、P、Cr等元素，可以大大提高帶鋼的抗腐蝕性能。[0007]帶鋼具有這樣的表面層，客觀上也要求帶鋼表面氧化鐵皮厚度越薄越好，便于酸洗。因?yàn)檩^厚的氧化鐵皮會(huì)使酸洗時(shí)間變長(zhǎng)，從而破壞帶鋼表面富集的耐腐蝕性元素層，如Cu、P、Cr等消失或減少,從而降低帶鋼耐腐蝕性能。
[0008]目前國(guó)內(nèi)外已就耐大氣腐蝕鋼及其制造方法，其中450MPa及其以上強(qiáng)度級(jí)別的耐大氣腐蝕鋼大都采用Nb、V、T1、Mo復(fù)合微合金化技術(shù)，通過(guò)細(xì)晶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化來(lái)提高耐大氣腐蝕鋼的綜合力學(xué)性能，具體專利成分和性能見表1。
[0009]表1耐候鋼的專利對(duì)比(wt%)
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種利用低溫在線靜態(tài)再結(jié)晶生產(chǎn)鋼帶的方法，其包括如下步驟: a)冶煉 按照下述成分冶煉，鋼水化學(xué)成分重量百分比為:C:0.02-0.06%, S1:0.2-0.4%，Mn:0.6-1.5%, P:0.07-0.22%, S ≤ 0.008%, N:0.004-0.010%, Al:0.01-0.06%, Cu:0.20-0.8%,Cr:0.3-0.8%, N1:0.12-0.4%, B:0.001-0.006%，此外，還包含 Nb、V、T1、Mo 中一種以上，最多三種，其含量為:Nb:0.01-0.08%, V:0.01-0.08%, T1:0.01-0.08%, Mo:0.1-0.4%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)； b)雙棍薄帶連鑄 將鋼水連鑄形成l_5mm厚的鑄帶，結(jié)晶輥直徑500-1500mm，澆鑄速度60_150m/min ； c)二次冷卻 薄帶連鑄鑄帶出結(jié)晶輥后，鑄帶溫度在1420-1480°C，在鑄帶的兩側(cè)沿鑄帶寬度方向設(shè)置二冷裝置，二冷裝置的開始冷卻點(diǎn)設(shè)置在離兩結(jié)晶輥輥縫隙最小處nip點(diǎn)250-750mm，整個(gè)二冷冷卻段長(zhǎng)度200-500mm ;鑄帶出結(jié)晶輥后立即向鑄帶兩側(cè)采用噴灑干冰的方式對(duì)鑄帶進(jìn)行快速均勻冷卻至1280°C以下，鑄帶冷卻速率200-300°C /s ； d)在線熱軋 二次冷卻后鑄帶出密閉室后經(jīng)夾送輥送至雙機(jī)架軋機(jī)中軋制成0.5-2.0mm厚度的帶鋼，軋制采用雙機(jī)架軋制，軋制溫度為900-1050°C，熱軋總壓下率為50-70% ； e)帶鋼軋后冷卻 對(duì)在線熱軋后的帶鋼進(jìn)行軋后冷卻，采用防氧化快速冷卻的方式，將干冰直接噴射在帶鋼表面，冷卻速率為80-200°C /s ； f)卷取 冷卻后的熱軋帶鋼經(jīng)切頭剪切除質(zhì)量較差的頭部后，直接進(jìn)行卷取成卷，卷取溫度500-6000C ;經(jīng)過(guò)上述制造過(guò)程，最終的薄帶連鑄含B微合金耐大氣腐蝕鋼帶材的性能達(dá)到屈服強(qiáng)度600MPa以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)到750MPa以上，延伸率達(dá)到18%以上，屈強(qiáng)比低于0.8。
2.如權(quán)利要求1所述的利用低溫在線靜態(tài)再結(jié)晶生產(chǎn)鋼帶的方法，其特征是，二次冷卻在鑄帶下密閉室內(nèi)進(jìn)行，采用強(qiáng)化冷卻方法將干冰直接噴射在鑄帶表面，其中干冰與惰性氣體或氮?dú)饣旌象w積比例為5: f 10:1，以0.5-5MPa的壓力直接將干冰噴射在鑄帶表面。
3.如權(quán)利要求1所述的利用低溫在線靜態(tài)再結(jié)晶生產(chǎn)鋼帶的方法，其特征是，防氧化快速冷卻的方式將干冰直接噴射在帶鋼表面，其中干冰與惰性氣體或壓縮氮?dú)饣旌象w積比例為5: f 10:1，以0.2-3MPa的壓力直接將干冰噴射在帶鋼表面。
4.如權(quán)利要求1所述的利用低溫在線靜態(tài)再結(jié)晶生產(chǎn)鋼帶的方法，其特征是，卷取采用雙卷取機(jī)形式。
【文檔編號(hào)】B22D11/06GK103667968SQ201210317166
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】吳建春, 方園, 于艷 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司