抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)極薄規(guī)格熱軋寬帶鋼及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)極薄規(guī)格熱乳寬帶鋼及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)下游用戶出于降低構(gòu)件自重、減少鋼材用量、降低生產(chǎn)成本因素考慮，以及國家對(duì)資源環(huán)境的保護(hù)力度逐步加大，對(duì)高強(qiáng)度、薄規(guī)格帶鋼的需求迅速增加，但對(duì)于常規(guī)熱連乳機(jī)生產(chǎn)帶鋼厚度規(guī)格減薄至一定厚度(1.2mm?1.5)，將是十分困難的，在薄規(guī)格基礎(chǔ)上，要求實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度多600MPa)，目前國內(nèi)尚未能實(shí)現(xiàn)，均采用熱連乳機(jī)生產(chǎn)熱乳原料、經(jīng)冷乳加工至期望厚度規(guī)格(1.2?1.5_)、調(diào)質(zhì)熱處理工藝，以達(dá)到期望的力學(xué)性能要求。
[0003]如熱連乳機(jī)能夠生產(chǎn)出厚度規(guī)格達(dá)到1.2mm，同時(shí)抗拉強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)> 600MPa寬帶鋼，將為下游加工使用用戶節(jié)省大量原料成本，同時(shí)節(jié)省加工時(shí)間，降低生產(chǎn)周期，是迫切希望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種厚度規(guī)格為1.2?1.5mm，抗拉強(qiáng)度> 600MPa，屈服強(qiáng)度> 500MPa，伸長率> 30%的熱乳寬帶鋼及其生產(chǎn)方法。
[0005]一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)薄規(guī)格熱乳寬帶鋼，其化學(xué)成分組成及重量百分比為:C:0.06 ?0.10%，Si 彡 0.30%，Mn:0.90 ?1.10%，P 彡 0.020%，S 彡 0.015%，Nb:0.030 ?0.050%，T1:0.01?0.03%, Als:0.010?0.045%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0006]本發(fā)明所述熱乳寬帶鋼厚度為1.2?1.5mm。
[0007]本發(fā)明還提供一種抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)極薄規(guī)格熱乳寬帶鋼生產(chǎn)方法，鐵水經(jīng)過轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、板坯連鑄、板坯加熱、高壓水除鱗、控制乳制、控乳冷卻、卷取工序得到抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)極薄規(guī)格熱乳寬帶鋼；所述熱乳寬帶鋼化學(xué)成分組成及重量百分比為:C:0.06 ?0.10%，Si 彡 0.30%，Mn:0.90 ?1.10%，P 彡 0.020%，S 彡 0.015%，Nb:0.030 ?
0.050%，T1:0.01?0.03%, Als:0.010?0.045%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0008]本發(fā)明所述板坯加熱工序，加熱溫度為1200?1300°C，加熱時(shí)間140_200min。
[0009]本發(fā)明所述控制乳制工序包括粗乳、熱卷箱卷取、精乳；所述粗乳為5道乳制，出口溫度1050?1150°C ;所述精乳為7道乳制，出口溫度為880?920°C。
[0010]本發(fā)明所述熱卷箱卷取溫度1040?1140°C。
[0011]本發(fā)明所述精乳入口溫度1000?1100°C，精乳前兩架乳機(jī)機(jī)架間設(shè)有高壓水除除鱗裝置，除鱗壓力10?12MPa。
[0012]本發(fā)明所述控乳冷卻工序?qū)恿骼鋮s速度彡200C /S，卷取溫度470?510°C。
本發(fā)明所述鐵水經(jīng)過轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、板坯連鑄工序得到鑄坯，所述鑄坯化學(xué)成分組成及重量百分比為:c:0.06?0.10%，Si彡0.30%，Mn:0.90?1.10%，P彡0.020%，S ^ 0.015%，Nb:0.030 ?0.050%, T1:0.01 ?0.03%, Als:0.010 ?0.045%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0013]本發(fā)明設(shè)計(jì)思路為:
本發(fā)明組分及重量百分比含量為:C:0.06?0.10%，Si彡0.30%，Mn:0.90?1.10%，P 彡 0.020%，S 彡 0.015%，Nb:0.030 ?0.050%，Ti:0.01 ?0.03%, Als:0.010 ?0.045%，，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0014]各合金元素的作用及機(jī)理:
C:0.06?0.10%，較低的碳含量可使鋼具有良好的焊接性和冷成形性，強(qiáng)度的不足可通過微合金化和控乳控冷工藝來彌補(bǔ)；
Mn:0.90?1.10%，Mn通過固溶強(qiáng)化提高鋼的強(qiáng)度，同時(shí)綜合考慮兩方面因素，首先促進(jìn)碳氮化物析出相在加熱時(shí)候的溶解，抑制析出相在乳制時(shí)候的析出，有利于保持較多的析出元素于乳后的冷卻過程中在鐵素體中析出，加強(qiáng)了析出強(qiáng)化，Mn還可擴(kuò)大奧氏體相區(qū)，降低過冷奧氏體相的轉(zhuǎn)變溫度，有利于相變組織的細(xì)化，其次同時(shí)為降低帶鋼乳制過程中乳機(jī)負(fù)荷，保證乳制穩(wěn)定性，及確保帶鋼板形質(zhì)量，強(qiáng)化方式主要以乳后冷卻過程的相變強(qiáng)化和析出強(qiáng)化為主，基于此確定元素Mn的含量。
[0015]0.020%，低的磷含量可使鋼具有良好的韌性、冷成形性和焊接性。
[0016]S彡0.015%，低的硫含量使鋼具有較好的韌性和冷成型性。
[0017]Nb:0.030?0.050%，通過細(xì)晶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化提高鋼的強(qiáng)度，Nb可提高奧氏體的再結(jié)晶溫度，即在較高的溫度下實(shí)現(xiàn)奧氏體非再結(jié)晶區(qū)乳制，從而可使乳件在較高的溫度下完成乳制變形，同時(shí)得到細(xì)小的相變組織。此外部分Nb在鐵素體區(qū)析出，強(qiáng)化鐵素體基體。
[0018]T1: 0.01?0.03%，采用微鈦處理，高溫未溶的Ti (C，N)可有效阻止高溫加熱時(shí)奧氏體晶粒的粗化，同時(shí)對(duì)材料焊接時(shí)，可明顯改善熱影響區(qū)的性能。
[0019]Al: 0.010?0.045%，A1是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁，可細(xì)化晶粒，提高沖擊韌性。Al還具有抗氧化性和抗腐蝕性能，鋁硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。但Al超過一定量時(shí)將影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。
[0020]本發(fā)明的生產(chǎn)方法中，經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、板坯連鑄所生產(chǎn)的鑄坯，加熱溫度和加熱時(shí)間的控制是關(guān)鍵生產(chǎn)工序之一，要求板坯的出鋼溫度在1200?1300°C范圍內(nèi)，目的是在確保板坯中的合金元素能夠充分固溶，同時(shí)避免晶粒過分長大的條件下，提高板坯加熱溫度，減小乳制負(fù)荷，降低乳制難度。
[0021]控制乳制包含粗乳、熱卷箱、精乳三道工序，粗乳采用5道次乳制，粗乳完成后中間坯溫度在1050?1150°C范圍內(nèi)。熱卷箱能夠有效降低中間坯在輥道上的溫降，同時(shí)改善中間坯溫度均勻性，提高產(chǎn)品乳制過程的穩(wěn)定性。精乳入口溫度在1000?1100°C范圍內(nèi)，確保精乳前兩架乳機(jī)機(jī)架間除鱗水投用，并確保除鱗壓力大于lOMPa，精乳出口溫度在880?920°C范圍內(nèi)。
[0022]乳后層流冷卻及卷取是相變強(qiáng)化和析出強(qiáng)化階段，暨帶鋼生成強(qiáng)度的主要階段，因此是十分重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，要求控制冷卻速度多200C /S，卷取溫度為470?510°C。
[0023]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明所生產(chǎn)的1.2mm厚的熱乳寬帶鋼屈服強(qiáng)度> 550MPa，抗拉強(qiáng)度> 600MPa，延伸率> 27%，組織為約占90%的鐵素體，及約10%的珠光體。
[0024]本發(fā)明所述生產(chǎn)工藝，與原熱連乳機(jī)生產(chǎn)熱乳原料、經(jīng)冷乳加工至期望厚度規(guī)格(1.2?1.5_)、調(diào)質(zhì)熱處理工藝相比，下游加工使用用戶節(jié)省大量原料成本，同時(shí)節(jié)省加工時(shí)間，降低生產(chǎn)周期。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明所生產(chǎn)的熱乳寬帶鋼放大500倍下的顯微組織結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明所生產(chǎn)的熱乳寬帶鋼放大100倍視野下的顯微組織結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0027]實(shí)施例1
抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)極薄規(guī)格熱乳寬帶鋼，厚度為1.2mm,化學(xué)成分組成及重量百分比為:C:0.06%，Si:0.12%，Mn:0.90%，P:0.008%，S:0.005%，Nb::0.030%，T1:0.01%, Als:
0.020%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0028]生產(chǎn)工藝為:鐵水經(jīng)過轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、板坯連鑄、板坯加熱、高壓水除鱗、控制車L制、控乳冷卻、卷取工序得到抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)極薄規(guī)格熱乳寬帶鋼；其中，板坯加熱工序，加熱溫度為1275°C，加熱時(shí)間140min ;控制乳制工序包括粗乳、熱卷箱卷取、精乳；粗乳為5道乳制，出口溫度1115°C ;經(jīng)熱卷箱卷取，溫度1040°C進(jìn)行精乳，精乳為7道乳制，入口溫度1000°C，出口溫度為890°C，精乳前兩架乳機(jī)機(jī)架間設(shè)有高壓水除磷裝置，除鱗壓力1MPa0控乳冷卻工序?qū)恿骼鋮s速度25°C /S，卷取溫度470°C。
[0029]經(jīng)檢測，上述熱乳寬帶鋼