本發(fā)明屬于帶鋼制取技術(shù)領(lǐng)域，涉及經(jīng)濟(jì)型低錳微鈦合金化q345b帶鋼及相應(yīng)的生產(chǎn)制造方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)鑄機(jī)生產(chǎn)的q345b鋼種主要成份為c、si、mn、p、s，且mn絕大部分在1.0%以上，合金成本較高。按照常規(guī)鑄機(jī)成份生產(chǎn)的鑄坯表面質(zhì)量問題尤其是表面縱裂問題突出。
與板坯連鑄工藝相比，csp薄板坯連鑄機(jī)具有板坯比表面積大、拉速快、結(jié)晶器熔池小等特點(diǎn)，但csp薄板連鑄坯的冷卻速度快，w(c)在0.08%～0.15%時(shí)，就開始發(fā)生包晶反應(yīng)。發(fā)生包晶反應(yīng)時(shí)，鑄坯收縮量大；同時(shí)，收縮的結(jié)晶器漏斗結(jié)構(gòu)擴(kuò)大了鑄坯與結(jié)晶器銅板間的間隙，保護(hù)渣的流入容易出現(xiàn)溝槽，形成收縮和傳熱不均。因此，薄板坯對(duì)包晶反應(yīng)更為敏感，導(dǎo)致包晶鋼(w(c)=0.08%～0.15%)和亞包晶鋼(w(c)=0.16%～0.20%)的裂紋敏感性較強(qiáng)。另外，由于低碳路線(w(c)≤0.07%)生產(chǎn)q345b時(shí)需要添加nb、v或ti等微合金來彌補(bǔ)低碳帶來的強(qiáng)度降低部分，且配加量較大，造成合金成本顯著增加大幅度攀升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決csp流程生產(chǎn)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼q345b的質(zhì)量、澆注安全性及成本之間的矛盾，本發(fā)明提出一種經(jīng)濟(jì)型低錳微鈦合金化q345b帶鋼及相應(yīng)的生產(chǎn)制造方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種低錳微鈦合金化q345b熱軋鋼帶，其化學(xué)成份重量百分比[c]:0.16～0.20wt%、[si]:≤0.20wt%、[mn]:0.20～0.45wt%、[p]:≤0.025wt%、[s]:≤0.010wt%、[als]:0.015～0.040wt%、[ti]:0.040～0.060wt%，其余為鐵及不可避免的微量雜質(zhì)元素。
上述低錳微鈦合金化q345b熱軋鋼帶的生產(chǎn)工藝，工藝路線為：高爐鐵水→鐵水脫硫預(yù)處理→120噸復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉→lf精煉→csp薄板坯連鑄→輥底式隧道爐均熱→連軋→層流冷卻→卷取→檢驗(yàn)入庫。
在復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉中：出鋼c控制在0.08～0.14%，出鋼溫度控制在1630～1670℃，用鋼砂鋁脫氧，使用si-mn合金配錳，合金配加完畢后，加入鋼包合成渣、小粒石灰。
在lf鋼水精煉處理中：鋼水升溫→鋁線或鋁鐵深脫氧→造渣脫硫→鈦合金化→鈣處理；根據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏，出站溫度控制在1570～1605℃。
在csp薄板坯連鑄中，采用2流立彎形csp薄板坯連鑄機(jī)進(jìn)行澆注，要求長水口保護(hù)澆注，鋼包下渣檢測控制，連澆中包溫度為1540～1560℃，中包使用無碳覆蓋劑，使用中碳鋼保護(hù)渣，鑄坯拉速為3.8～4.7m/min，控制鑄坯出爐溫度為1140～1160℃。
在連軋工序中采用六機(jī)架熱連軋機(jī)，終軋溫度控制在860～920℃，卷取工序的卷取溫度560～620℃。
本發(fā)明取得的有益效果是：1、本發(fā)明采用csp薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)，其冷卻速度顯著高于傳統(tǒng)板坯的冷卻速度，成分設(shè)計(jì)上通過選用價(jià)格較低的鈦鐵合金作為細(xì)晶、沉淀強(qiáng)化元素，并大幅度降低鋼中硅、錳元素含量，并確保鋼帶理化性能指標(biāo)均符合國標(biāo)及判定要求，且富余量充分，具有明顯成本優(yōu)勢。
2、采用csp短流程生產(chǎn)q345b，碳含量設(shè)計(jì)為0.16～0.20%時(shí)成本較低，但由于連鑄機(jī)采用的是漏斗形的結(jié)晶器，高拉速下坯殼承受應(yīng)力大，容易出現(xiàn)鑄坯表面質(zhì)量缺陷甚至漏鋼。通過選用裂紋敏感性較弱的合金元素ti替代裂紋敏感性較強(qiáng)的合金元素mn，實(shí)現(xiàn)csp流程碳含量在包晶區(qū)生產(chǎn)q345b鑄坯縱裂率大幅度降低的生產(chǎn)方法。
3、csp流程生產(chǎn)含ti鋼種q345b時(shí)，為減小鋼帶性能波動(dòng)，研究鈦鐵合金的加入時(shí)機(jī)，使ti收得率高達(dá)85%以上；同時(shí)，軋制工藝制度突破了以厚度調(diào)整其溫度制度的常規(guī)思路，首次選擇了以中包ti含量調(diào)整其溫度制度的新思路，相對(duì)減小其力學(xué)性能的波動(dòng)。
具體實(shí)施方式
為更好的說明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于所舉實(shí)例。
下述實(shí)例采用csp流程的經(jīng)濟(jì)型低錳及鈦微合金化q345b熱軋鋼帶，其生產(chǎn)工藝路線為：高爐鐵水→鐵水預(yù)處理(脫硫)→120噸復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉→lf精煉→2流立彎形csp薄板坯連鑄→輥底式隧道爐均熱→六機(jī)架連軋工藝→層流冷卻→卷取→檢驗(yàn)入庫。
所述轉(zhuǎn)爐鋼水冶煉中：出鋼c控制在0.08～0.14%；出鋼溫度控制在1630～1670℃；選用鋼砂鋁脫氧；使用si-mn合金配錳；因本發(fā)明對(duì)si無下限要求，出鋼過程無需單獨(dú)配si；合金配加完畢后，加入鋼包合成渣、小粒石灰。
所述lf鋼水精煉處理中：鋼水升溫→深脫氧（鋁線或鋁鐵）→造渣脫硫→鈦合金化（feti70或鈦線）→鈣處理；根據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏，出站溫度控制在1570～1605℃。
所述csp薄板坯連鑄連軋中：采用2流立彎形csp薄板坯連鑄機(jī)進(jìn)行澆注，要求長水口保護(hù)澆注，鋼包下渣檢測控制，連澆中包溫度為1540～1560℃，中包使用無碳覆蓋劑，使用中碳鋼保護(hù)渣，鑄坯拉速為3.8～4.7m/min?？刂畦T坯加熱溫度為1140～1160℃；采用六機(jī)架熱連軋機(jī)，終軋溫度控制在860～920℃，卷取溫度560～620℃。
實(shí)施例1
工藝為：高爐鐵水→鐵水預(yù)處理(脫硫)→120噸復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉→lf精煉→2流立彎形csp薄板坯連鑄→輥底式隧道爐均熱→六機(jī)架連軋工藝→層流冷卻→卷取→檢驗(yàn)入庫。
產(chǎn)品成分：
[c]:0.178wt%、[si]:0.052wt%、[mn]:0.371wt%、[p]:0.0174wt%、[s]:0.0026wt%、[als]:0.028wt%、[ti]:0.052wt%；其余為鐵，以及鈣等不可避免的雜質(zhì)元素。
轉(zhuǎn)爐、精煉工藝：轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量為0.128%；出鋼溫度為1649℃；精煉出站溫度為1588℃。
csp薄板坯連鑄連軋工藝：中包溫度1547～1551℃，鑄坯拉速3.8m/min，出爐溫度1149℃，終軋溫度896℃，卷取溫度561℃，采用前段集中冷卻模式。熱軋卷規(guī)格5.5×1500mm。
產(chǎn)品性能：rel:450mpa；rm:568mpa；延伸:27.5%。
實(shí)施例2
工藝為：高爐鐵水→鐵水預(yù)處理(脫硫)→120噸復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉→lf精煉→2流立彎形csp薄板坯連鑄→輥底式隧道爐均熱→六機(jī)架連軋工藝→層流冷卻→卷取→檢驗(yàn)入庫。
產(chǎn)品成分：
[c]:0.186wt%、[si]:0.068wt%、[mn]:0.359wt%、[p]:0.0099wt%、[s]:0.0038wt%、[als]:0.0316wt%、[ti]:0.059wt%；其余為鐵，以及鈣等不可避免的雜質(zhì)元素。
轉(zhuǎn)爐、精煉工藝：轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量為0.092%；出鋼溫度為1646℃；精煉出站溫度為1586℃。
csp薄板坯連鑄連軋工藝：中包溫度1554～1556℃，鑄坯拉速3.9m/min，出爐溫度1146℃，終軋溫度864℃，卷取溫度608℃，采用前段集中冷卻模式。熱軋卷規(guī)格7.5×1500mm。
產(chǎn)品性能：rel:451mpa；rm:584mpa；延伸:25%。
實(shí)施例3
工藝為：高爐鐵水→鐵水預(yù)處理(脫硫)→120噸復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉→lf精煉→2流立彎形csp薄板坯連鑄→輥底式隧道爐均熱→六機(jī)架連軋工藝→層流冷卻→卷取→檢驗(yàn)入庫。
產(chǎn)品成分：
[c]:0.180wt%、[si]:0.065wt%、[mn]:0.313wt%、[p]:0.008wt%、[s]:0.0044wt%、[als]:0.0176wt%、[ti]:0.044wt%；其余為鐵，以及鈣等不可避免的雜質(zhì)元素。
轉(zhuǎn)爐、精煉工藝：轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量為0.085%；出鋼溫度為1649℃；精煉出站溫度為1595℃。
csp薄板坯連鑄連軋工藝：中包溫度1550～1552℃，鑄坯拉速3.8m/min，出爐溫度1150℃，終軋溫度864℃，卷取溫度608℃，采用前段集中冷卻模式。熱軋卷規(guī)格9.5×1500mm。
產(chǎn)品性能：rel:407mpa；rm:541mpa；延伸:26.5%。
本發(fā)明對(duì)q345b鋼種的使用要求、性能特點(diǎn)，在充分考慮csp鑄機(jī)本身特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過鋼種成分設(shè)計(jì)，生產(chǎn)工藝過程控制，形成了csp薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線為核心工藝的冶煉、澆注、控軋控冷等工藝生產(chǎn)方案和核心生產(chǎn)技術(shù)。
本發(fā)明根據(jù)csp流程特點(diǎn)，從影響q345b裂紋敏感指數(shù)入手，通過重新設(shè)計(jì)化學(xué)成分，大幅度降低mn含量，降低其裂紋敏感指數(shù)，從而大幅度減少裂紋缺陷；引入少量廉價(jià)微合金ti，替代大量錳鐵，大幅度降低合金成本；微合金ti作為細(xì)晶、沉淀強(qiáng)化元素的加入，彌補(bǔ)降低mn含量后帶來強(qiáng)度指標(biāo)降低；提供了一種csp流程生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型低錳微鈦合金化q345b熱軋鋼帶的制備方法，并確保鋼帶理化性能指標(biāo)均符合國標(biāo)及判定要求，且富余量充分。