本發(fā)明涉及相變誘導塑性鋼的生產(chǎn)方法,具體涉及板坯流程生產(chǎn)相變誘導塑性鋼的生產(chǎn)方法,屬于塑性鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
相變誘導塑性鋼相比傳統(tǒng)的高強鋼具有強度高、塑性好以及加工硬化率高的特點,適用于高成形性的結(jié)構(gòu)部件。傳統(tǒng)相變誘導塑性鋼通常采用高Si或高Al的成分設(shè)計,盡管含量較高的Si元素或Al元素能夠有效抑制滲碳體的析出,提高殘余奧氏體含量和穩(wěn)定性,有利于提高鋼板的伸長率,但另一方面,Si元素會導致鋼板表面氧化,影響鋼板表面質(zhì)量,同時高硅含量會導致連鑄過程板坯鼓肚現(xiàn)象發(fā)生,Al也可抑制或者延遲滲碳體析出,因此使用Al代Si可改善表面質(zhì)量,然而由于Al不能提供與Si相同的固溶強化作用,在降低了抗拉性能的同時還會顯著提高Ms點,降低殘奧的穩(wěn)定性。此外,隨著工業(yè)的發(fā)展,對鋼液潔凈度要求也較高,例如,攀鋼開發(fā)的相變誘導塑性鋼CR450,對鋼液潔凈度有高的潔凈度控制目標,因此對精煉及連鑄工序提出了更為嚴格的要求,傳統(tǒng)的相變誘導塑性鋼的生產(chǎn)工藝并不能滿足上述要求。
申請?zhí)枮?01210266845.6的中國專利申請公開了一種相變誘導塑性鋼及其制備方法,其化學成分重量百分比分別為C:0.18%-0.21%,Si:10.5%-0.6%,Mn:1.8%-2.0%,Nb:0.03%-0.04%,P≤0.01%,S≤0.01%,Alt:0.8%-1.0%,N≤0.005%,余量為Fe。其解決的技術(shù)問題是,使得冷軋熱鍍鋅相變誘發(fā)塑性鋼在滿足設(shè)計強度級別的基礎(chǔ)上,具有更好的焊接性和塑性。為解決上述問題,其添加了大量Al代替Si可以解決涂鍍性問題,但會削弱一定強度,此外,其Si的添加量可高達10.5%,會嚴重影響鋼板表面質(zhì)量。
申請?zhí)枮?01410174042.7的中國專利申請公開了一種1000MPa級以上釩微合金化熱軋相變誘導塑性鋼及制備方法,該熱軋相變誘導塑性鋼按質(zhì)量百分比包括C:0.18~0.23%,Si≤0.50%,Mn:1.0~1.5%,V:0.16~0.20%,N:0.01~0.03%,并限制P≤0.06%,S≤0.005%,余量為Fe及其他不可避免的雜質(zhì)。其添加的V含量較高,并且采用三段式冷卻(層流冷卻→空冷→氣霧冷卻),還需要嚴格控制冷卻速度和冷卻溫度,工藝復(fù)雜,并且對設(shè)備的要求非常的高,因此成本非常高。
申請?zhí)枮?01110242071.9的中國專利申請?zhí)峁┮环N800MPa級熱軋相變誘導塑性鋼板及其制造方法,其成分為:C:0.05%~0.3%、Si:≤0.5%、Mn:0.6%~3.0%、Als:0.01%~0.08%、P:0.05%~0.1%、Nb:0.01%~0.1%、S<0.005%,余為Fe。其降低Si含量的同時,添加一定量的P元素,同時添加適量Nb元素,通過增大未再結(jié)晶區(qū)壓下率及在終軋后采用簡單冷卻路徑,獲得強度級別達到800MPa的塑性鋼,但由于P元素的添加,會增加鋼的脆性,尤其是低溫脆性。
申請?zhí)枮?00610118500.0的中國專利申請公開了一種抗拉強度750MPa級熱軋相變誘發(fā)塑性鋼及制造方法,1)冶煉、鑄造成坯,其成分質(zhì)量百分比為:C 0.08~0.20、Si≤0.8、Mn 0.5~2.0、Al 0.8~2.5、Nb≤0.03、N≤0.010、P≤0.020、S≤0.008、Ca 0.001~0.005、余鐵。其添加了大量Al代替Si可以解決涂鍍性問題,但強度較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種潔凈的板坯流程生產(chǎn)相變誘導塑性鋼的方法,采用該方法生產(chǎn)的相變誘導塑性鋼雜質(zhì)少,因而性能好。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的板坯流程生產(chǎn)相變誘導塑性鋼的方法包括如下步驟:
a.轉(zhuǎn)爐冶煉:冶煉鋼水m千克,m≠0,入爐的S≤0.003wt%,轉(zhuǎn)爐終點C含量0.05%~0.09wt%;
b.出鋼:出鋼過程中加入活性石灰3~4kg/t鋼,出鋼結(jié)束后加入1~2kg/t鋼剛玉渣至渣面;
c.LF精煉:LF鋼水出站前采用小氬氣流量軟吹≥8min,氬氣流量以鋼水翻動不裸露為準;
d.連鑄:連鑄中包鋼水過熱度20℃~35℃,連鑄投用輕壓下,目標拉速0.9~1.2m/min;
其中,連鑄得到的產(chǎn)品化學成分按照重量百分比計為:C:0.25~0.29%,Si 1.40~1.60%,Mn:1.90~2.20%,P≤0.020%,S≤0.005%,Ti 0.06-0.08%Als:0.020~0.060%,N:≤0.0060%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
進一步地,a步驟所述的轉(zhuǎn)爐冶煉的原料可以是釩鈦鐵水提釩脫硫后的半鋼。
優(yōu)選的,a步驟所述的轉(zhuǎn)爐冶煉的原料化學成分按照重量百分比計包含:C:3.5-4.2%,S≤0.005%,V:≤0.01%。
優(yōu)選的,b步驟所述的出鋼溫度為1660~1680℃。
優(yōu)選的,c步驟所述的LF出站溫度為1535~1555℃。
優(yōu)選的,c步驟所述的小氬氣流量軟吹時間11min。
優(yōu)選的,d步驟所述的連鑄采用恒速澆注。
優(yōu)選的,d步驟所述的LF工序目標化學成分按照重量百分比計為:C:0.26~0.28%,Si 1.45~1.55%,Mn:1.95~2.15%,P≤0.015%,S≤0.003%,Ti 0.065-0.075%Als:0.030~0.050%,N:≤0.0045%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
優(yōu)選的,d步驟所述的連鑄中包鋼水過熱度22℃~33℃。
本發(fā)明的有益效果:采用本發(fā)明的板坯流程生產(chǎn)相變誘導塑性鋼的方法,鋼液潔凈度高,得到的產(chǎn)品雜質(zhì)少,工藝簡單,成本低;此外,本發(fā)明采用的鋁微量,降低脆性的磷元素含量也低,得到的產(chǎn)品韌性好、屈服強度、抗拉強度高。
具體實施方式
本發(fā)明的板坯流程生產(chǎn)相變誘導塑性鋼的方法包括如下步驟:
a.轉(zhuǎn)爐冶煉:冶煉鋼水m千克,m≠0,入爐的S≤0.005wt%,轉(zhuǎn)爐終點C含量0.05%~0.09wt%;
b.出鋼:出鋼過程中加入活性石灰3~4kg/t鋼,出鋼結(jié)束后加入1~2kg/t鋼剛玉渣至渣面;
c.LF精煉:LF鋼水出站前采用小氬氣流量軟吹≥8min,氬氣流量以鋼水翻動不裸露為準;
d.連鑄:連鑄中包鋼水過熱度20℃~35℃,連鑄投用輕壓下,目標拉速0.9~1.2m/min;
其中,連鑄得到的產(chǎn)品化學成分按照重量百分比計為:C:0.26~0.28%,Si 1.45~1.55%,Mn:1.95~2.15%,P≤0.015%,S≤0.003%,Ti 0.065-0.075%Als:0.030~0.050%,N:≤0.0045%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
b步驟活性石灰和剛玉渣可以快速成渣,有利于去除硫雜質(zhì)。并形成渣相,添加到渣面的剛玉渣可以與石灰反應(yīng),形成鈣鋁渣系,本發(fā)明形成的渣系熔點較低,有利于脫硫及去除夾雜。
c步驟的小氬氣流量軟吹的流量是根據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模調(diào)整的,以鋼水翻動不裸露為準。
d步驟連鑄投用輕壓下,目標拉速0.9~1.2m/min可以改善中心偏析和減少中心疏松的作用。
a步驟所述的轉(zhuǎn)爐冶煉的原料優(yōu)選是釩鈦鐵水提釩脫硫后的半鋼,含有適量的釩,可以不再另外添加釩。鋼中的釩在室溫下溶解度很低,通常與鋼中的C和N形成V(C,N),細化晶粒,在強化基體的同時提高韌塑性,但釩含量較高時,強度會進一步提高,而韌性,特別是沖擊韌性會顯著下降。
優(yōu)選的,a步驟所述的轉(zhuǎn)爐冶煉的原料化學成分按照重量百分比計包含:C:3.5-4.2%,S≤0.005%,V:≤0.01%。
優(yōu)選的,b步驟所述的出鋼溫度為1660~1680℃。
優(yōu)選的,c步驟所述的LF出站溫度為1535~1555℃。
優(yōu)選的,c步驟所述的小氬氣流量軟吹時間11min。
d步驟所述的連鑄優(yōu)選采用恒速澆注,可讓產(chǎn)品質(zhì)地均勻,性能好。
優(yōu)選的,d步驟所述的LF工序目標化學成分按照重量百分比計為::C:0.26~0.28%,Si 1.45~1.55%,Mn:1.95~2.15%,P≤0.015%,S≤0.003%,Ti 0.065-0.075%Als:0.030~0.050%,N:≤0.0045%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
優(yōu)選的,d步驟所述的連鑄中包鋼水過熱度22℃~33℃。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的描述,并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
實施例1
以含釩鈦鐵水提釩脫硫后的半鋼為原料進行初煉鋼水,其中,該半鋼按重量百分比計為3.41%的C、0.041%的Mn、0.062%的P、0.002%的S、0.004%的V以及痕跡量的Cr、Si和Ti,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
a.轉(zhuǎn)爐冶煉:將231噸上述半鋼加入220噸(公稱容量)的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐中,利用頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹氧脫碳的功能將上述半鋼初煉成鋼水。當鋼水初煉到C含量為0.058wt%、Mn含量為0.032wt%、P含量為0.0081wt%、S含量為0.0051wt%、溫度為1671℃時,開始稠渣向鋼包中出鋼。
b.渣洗:出鋼過程中加入活性石灰700Kg,出鋼結(jié)束后加入300kg剛玉渣。
c.LF精煉:出站前采用小氬氣流量軟吹11min,軟吹過程鋼水翻動未裸露,出站溫度為1545℃,LF工序合金微調(diào)后化學成分見表1。
d.連鑄:連鑄中包鋼水過熱度22℃~33℃。
成品成分樣檢驗見表2,成品的力學性能檢測見表3。
表1 LF合金微調(diào)后成分的質(zhì)量百分比/%
表2成品鋼成分的質(zhì)量百分比/%
表3成品鋼的力學性能