500MPa級(jí)叉車用門架型鋼的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種500MPa級(jí)叉車用門架型鋼的生產(chǎn)方法，該方法依次包括鐵水預(yù)脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、全保護(hù)連鑄、軋制步驟，按重量百分比所述500MPa級(jí)叉車用門架型鋼由以下化學(xué)成分組成：C0.24～0.30％、Si0.15～0.30％、Mn1.05～1.30％、P≤0.025％、S≤0.015％、V0.05～0.08％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明主要通過(guò)提高碳含量，降低硫、磷含量，微合金化僅為釩，沒(méi)有添加其他元素，軋后不控冷且不需進(jìn)行熱處理，得到的鋼力學(xué)性能良好，屈服強(qiáng)度平均為531MPa，抗拉強(qiáng)度平均為685MPa，延伸率平均為23.5％，布氏硬度大于210，20℃沖擊功平均59J。
【專利說(shuō)明】500MPa級(jí)叉車用門架型鋼的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種500MPa級(jí)叉車用門架型鋼的生產(chǎn)方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]叉車作為物流系統(tǒng)的重要裝備，其需求量不斷增加。而作為叉車對(duì)貨物的叉取、升降、堆放、碼垛等工序的起升門架，是最重要的受力構(gòu)件，而門架都是懸掛在平衡重式正面叉車前方的驅(qū)動(dòng)橋上，在進(jìn)行叉取、提升和運(yùn)送貨物作業(yè)中，以前驅(qū)動(dòng)橋?yàn)橹行漠a(chǎn)生很大的力矩。因此提高門架系統(tǒng)的強(qiáng)度，不僅會(huì)使門架的安全穩(wěn)定性大大提高，同時(shí)會(huì)減少門架系統(tǒng)自重，使生產(chǎn)材料成本降低，顯著提高其使用經(jīng)濟(jì)性。
[0003]近年來(lái)，行業(yè)內(nèi)常用的叉車門架型鋼有335MPa、400MPa、420MPa和440MPa等強(qiáng)度級(jí)別，在一定程度滿足了國(guó)產(chǎn)叉車的制造需求。但對(duì)于3噸及以下用于出口的叉車來(lái)說(shuō)，多采用高起升3級(jí)門架，出于叉車安全穩(wěn)定性的考慮，行業(yè)內(nèi)可選擇叉車門架型鋼的420MPa與440MPa強(qiáng)度級(jí)別有些不足，因此叉車行業(yè)亟待開(kāi)發(fā)適用于該類叉車的500MPa級(jí)型鋼產(chǎn)
品O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種500MPa級(jí)叉車用門架型鋼的生產(chǎn)方法，該方法得到的鋼具有高強(qiáng)度且力學(xué)性能良好。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0006]一種500MPa級(jí)叉車用門架型鋼的生產(chǎn)方法，依次包括鐵水預(yù)脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、全保護(hù)連鑄、軋制步驟，其中:
[0007]在所述鐵水預(yù)脫硫步驟中，脫硫后保證鐵水中硫含量為< 0.01Owt ；
[0008]在所述轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，采用頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉；
[0009]在所述LF精煉步驟中，精煉過(guò)程中充分?jǐn)嚢杌?，造黃白渣；
[0010]在所述全保護(hù)連鑄步驟中，采用浸入式水口全保護(hù)澆鑄；
[0011]在所述軋制步驟中，加熱爐的均熱溫度為1200~1215°C，終軋溫度在腹板中央為880°C，軋材在冷床自然冷卻至300-450°C，然后進(jìn)行水冷，將軋件溫度降至100°C以下后，送入矯直機(jī)進(jìn)行矯直，最后將軋件切定尺寸；
[0012]該生產(chǎn)方法得到的500MPa級(jí)叉車用門架型鋼按重量百分比由以下成分組成:C0.24 ~0.30%,Si0.15 ~0.30%,Mnl.05 ~1.30%,P ( 0.025%,S ( 0.015%,V0.05 ~
0.08 %,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0013]在本發(fā)明的軋制步驟中控制加熱爐的均熱溫度為1200_1215°C，可以很好的使VN合金充分溶解，起到細(xì)化晶粒的作用，同時(shí)避免出現(xiàn)因加熱溫度過(guò)高可能造成晶粒粗大，導(dǎo)致強(qiáng)度達(dá)不到要求的情況，該軋制前的均熱對(duì)于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中碳型鋼的高強(qiáng)度起到了至關(guān)重要的作用。
[0014]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述500MPa級(jí)叉車用門架型鋼按重量百分比由以下成分組成:C0.25 ~0.29%,Si0.20 ~0.30%,Mnl.15 ~1.25%,P ( 0.025%,S≤0.015%, V0.065~0.075%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0015]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，在轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，采用大渣量低槍位操作，吹煉過(guò)程渣料分兩批加入，首批加入2/3渣料；采用硅錳、中錳、釩氮進(jìn)行合金化，鋼水中合金元素的目標(biāo)值按相應(yīng)元素范圍的中間值控制；采用鋁錳鐵脫氧，加入量1.5~
2.0kg/1鋼；出鋼過(guò)程中加入合成洛8~10kg/t鋼，當(dāng)鋼水出至1/4時(shí)依次均勻加入娃猛、中錳、鋁錳鐵、釩氮合金，鋼水出至3/4時(shí)加完，合金對(duì)準(zhǔn)鋼流沖擊去加入。在轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中，采用鋁錳鐵脫氧，鋼水中酸溶鋁達(dá)0.03%~0.05wt%，脫氧能力遠(yuǎn)大于硅、碳、錳等脫氧劑，鋼水中氧幾乎全部轉(zhuǎn)變成Al2O3，加入少量即可有效降低鋼水中的氧含量，降低鋼中氧化物夾雜物，提高鋼水潔凈度，提高產(chǎn)品的綜合性能。
[0016]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，在所述LF精煉步驟中，還包括精煉過(guò)程全程底吹氬氣攪拌，精煉后期保持渣面微動(dòng)小氬氣攪拌IOmin以上，出站前喂入實(shí)芯純鈣包芯線，喂入量為120~150m/爐；其中，所述渣面微動(dòng)小氬氣是指氬氣流量為50~150NL/min。本發(fā)明中采用喂實(shí)芯純鈣包芯線，鈣的收得率高、喂線長(zhǎng)度短、喂線時(shí)間短、鋼水溫降少，比如相較于鐵鈣線，鈣的收得率提高30%，喂線長(zhǎng)度減少50%，喂線時(shí)間縮短2~3min，鋼水溫降減少3~5°C，可達(dá)到脫氧、脫硫、使非金屬夾雜變性及去除有害微量元素等較好的冶金效果。[0017]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，在所述全保護(hù)連鑄步驟中，使用塞棒中間包，使用浸入式水口全保護(hù)澆注，其中，二冷采用弱冷，結(jié)晶器采用非正弦振動(dòng)，液相線溫度為1509°C，中間包過(guò)熱度按20~30°C控制，中包第一爐溫度控制在1530~1535°C，連澆爐次控制在1525~1533°C，連鑄機(jī)為6機(jī)6流，鑄坯規(guī)格為165mmX 200mm，拉速為1.0~1.3m/min。本發(fā)明中間包采用的塞棒控制機(jī)構(gòu),可以有效控制鑄流,提高連鑄鋼水液面穩(wěn)定性，減少鑄還缺陷，進(jìn)而提聞廣品性能。
[0018]本發(fā)明未提及的工序，均為本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明主要針對(duì)叉車用門架型鋼在成分、冶煉及軋制過(guò)程中的問(wèn)題，提供一種500MPa級(jí)叉車用門架型鋼的生產(chǎn)方法，該方法通過(guò)提高碳含量，降低硫、磷含量，微合金化主要采用釩，沒(méi)有添加其他的元素，軋后不控冷且不需進(jìn)行熱處理。本發(fā)明P、S含量低、微合金只采用V，在保證產(chǎn)品具有良好力學(xué)性能的前提下，實(shí)現(xiàn)了低成本生產(chǎn)。本發(fā)明鋼力學(xué)性能良好，屈服強(qiáng)度平均為531MPa，抗拉強(qiáng)度平均為685MPa，延伸率平均為23.5%，布氏硬度大于210，20°C沖擊功平均59J。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例1-3的生產(chǎn)方法依次包括鐵水預(yù)脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉(以下實(shí)施例采用80噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉)、LF精煉、全保護(hù)連鑄、軋制(以下實(shí)施例采用1-3軋機(jī)布置型式生產(chǎn)線軋制)，可以概括為:
[0022]I)鐵水到脫硫站，脫硫后保證鐵水中的硫含量為< 0.010wt*%。
[0023]2)轉(zhuǎn)爐冶煉:用大渣量低槍位操作，吹煉過(guò)程，渣料分兩批(首批加入2/3渣料)加入，全程渣子化好、化透。采用硅錳、中錳、釩氮進(jìn)行合金化，要求合金干凈、干燥，鋼水中合金元素的目標(biāo)值按相應(yīng)元素范圍的中間值控制，采用鋁錳鐵脫氧，加入量1.5~2.0kg/t鋼，出鋼過(guò)程中加入合成渣8~10kg/t鋼，當(dāng)鋼水出至1/4時(shí)依次、均勻加入硅錳、中錳、鋁錳鐵、釩氮合金，鋼水出至3/4時(shí)加完，合金對(duì)準(zhǔn)鋼流沖擊區(qū)加入，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的化合物或組合物作為合成渣，只要成分含量符合要求即可。
[0024]3)LF精煉:精煉過(guò)程中充分?jǐn)嚢杌?，造黃白渣，全程底吹氬氣攪拌，前期可根據(jù)情況適當(dāng)調(diào)高氬氣壓力，精煉后期保持渣面微動(dòng)小氬氣攪拌IOmin以上，出站前喂入喂入實(shí)芯純鈣包芯線，實(shí)芯純鈣包芯線喂入量為120~150m/爐。其中，所述渣面微動(dòng)小氬氣量是指氬氣流量為50~150NL/min。
[0025]4)連鑄:使用塞棒中間包，使用浸入式水口全保護(hù)澆注，其中，二冷采用弱冷，結(jié)晶器采用非正弦振動(dòng)，液相線溫度為1509°C，中間包過(guò)熱度按20~30°C控制，中包第一爐溫度控制在1530~1535°C，連澆爐次控制在1525~1533°C，連鑄機(jī)為6機(jī)6流，鑄坯規(guī)格為 165mmX 200mm,拉速為 1.0 ~1.3m/min。
[0026]5)加熱爐的均熱溫度為1200~1210°C，終軋溫度在腹板中央為880°C，軋材在冷床自然冷卻至450°C以下，進(jìn)行水冷，將軋件溫度降至100°C以下后，送入矯直機(jī)進(jìn)行矯直，最后將軋件切定尺寸。通過(guò)上述方法得到的500MPa級(jí)叉車用門架型鋼按重量百分比由以下成分組成:C0.25 ~0.29%、Si0.20 ~0.30%、Mnl.20 ~1.25 %、P≤ 0.025 %、S≤0.015%, V0.065~0.075%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0027]6)三個(gè)實(shí)施例得到的鋼的具體化學(xué)成分參見(jiàn)表1，轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程記錄表見(jiàn)表2，精煉過(guò)程記錄表見(jiàn)表3，連鑄過(guò)程記錄表見(jiàn)表4，軋制過(guò)程記錄表見(jiàn)表5，軋材力學(xué)性能記錄表見(jiàn)表6。
[0028]表1:鋼中主要化學(xué)成分重量百分比)
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種500MPa級(jí)叉車用門架型鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，依次包括鐵水預(yù)脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、全保護(hù)連鑄、軋制步驟，其中: 在所述鐵水預(yù)脫硫步驟中，脫硫后保證鐵水中硫含量為< 0.01Owt% ； 在所述轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，采用頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉； 在所述LF精煉步驟中，精煉過(guò)程中充分?jǐn)嚢杌?，造黃白渣； 在所述全保護(hù)連鑄步驟中，采用浸入式水口全保護(hù)澆鑄； 在所述軋制步驟中，加熱爐的均熱溫度為1200~1215°C，終軋溫度在腹板中央為880°C，軋材在冷床自然冷卻至300-450°C，然后進(jìn)行水冷，將軋件溫度降至100°C以下后，送入矯直機(jī)進(jìn)行矯直，最后將軋件切定尺寸； 該生產(chǎn)方法得到的500MPa級(jí)叉車用門架型鋼按重量百分比由以下成分組成:C0.24~.0.30%,Si0.15 ~0.30%,Mnl.05 ~1.30%,P ( 0.025%,S ( 0.015%,V0.05 ~0.08%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述500MPa級(jí)叉車用門架型鋼按重量百分比由以下成分組成:C0.25~0.29%、Si0.20~0.30%, Mnl.15~1.25%、P≤0.025%, S ^ 0.015%, V0.065~0.075%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，在轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，采用大渣量低槍位操作，吹煉過(guò)程渣料分兩批加入，首批加入2/3渣料；采用硅錳、中錳、釩氮進(jìn)行合金化，鋼水中合金元素的目標(biāo)值按相應(yīng)元素范圍的中間值控制；采用鋁錳鐵脫氧，加入量1.5~2.0kg/1鋼；出鋼過(guò)程中加入合成洛8~10kg/t鋼，當(dāng)鋼水出至1/4時(shí)依次均勻加入娃猛、中錳、鋁錳鐵、釩氮合金，鋼水出至3/4時(shí)加完，合金對(duì)準(zhǔn)鋼流沖擊去加入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，在所述LF精煉步驟中，在所述LF精煉步驟中，還包括精煉過(guò)程全程底吹氬氣攪拌，精煉后期保持渣面微動(dòng)小氬氣攪拌IOmin以上，出站前喂入實(shí)芯純鈣包芯線，喂入量為120~150m/爐；其中，所述渣面微動(dòng)小氬氣是指氬氣流量為50~150NL/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，在所述全保護(hù)連鑄步驟中，使用塞棒中間包，使用浸入式水口全保護(hù)澆注，其中，二冷采用弱冷，結(jié)晶器采用非正弦振動(dòng)，液相線溫度為1509°C，中間包過(guò)熱度按20~30°C控制，中包第一爐溫度控制在1530~1535°C，連澆爐次控制在1525~1533°C，連鑄機(jī)為6機(jī)6流，鑄坯規(guī)格為165mmX 200mm，拉速為1.0~.1.3m/min。
【文檔編號(hào)】C21D7/13GK103938076SQ201410169482
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】王剛, 王中學(xué), 劉春偉, 紀(jì)進(jìn)立, 宋玉卿, 袁鵬舉, 陳良, 霍喜偉, 孫曉慶, 孔令坤, 趙新華, 方金林 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司