一种基于短流程低成本生产屈服强度700MPa级高强钢的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于短流程低成本生产屈服强度700MPa级高强钢的方法，涉及热轧高强钢生产技术领域。本发明专利技术包括以下步骤:(1)材料冶炼并连铸成板坯；(2)连铸板坯加热、除鳞；(3)精轧、水冷降温；(4)带钢卷取机卷取成卷；(5)将冷却后的钢卷进行罩式退火。本发明专利技术生产的屈服强度700MPa级高强钢晶粒度11

【技术实现步骤摘要】
一种基于短流程低成本生产屈服强度700MPa级高强钢的方法


[0001]本专利技术涉及热轧高强钢生产
，具体涉及一种基于短流程低成本生产屈服强度700MPa级高强钢的方法。

技术介绍

[0002]钢铁行业不同企业生产屈服强度700MPa级高强钢，一般通过采用添加Nb、V、Ti、Mo等强化元素获得，其中Nb、V、Mo元素添加量大且价格昂贵，增加了合金成本。另外，传统生产方法需要采用很高的加热温度与较长的保温时间保证合金元素高温回溶以稳定控制产品力学性能，能源消耗高增加了制造成本。
[0003]本专利技术通过选择合适的成分与工艺控制，在原料中取消Mo元素的添加，而且降低高强钢中Nb、V元素含量，并且降低加热温度并缩短加热时间，降低生产成本，制备得到一种短流程低生产成本的屈服强度700MPa 级的高强钢。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于短流程低成本生产屈服强度700MPa 级高强钢的方法，解决以下技术问题：
[0005]现有技术中屈服强度700MPa级高强钢中Nb、V、Mo元素添加量大，导致合金制造成本高的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种基于短流程低成本生产屈服强度700MPa级高强钢的方法，包括以下步骤:
[0008](1)选配高强钢的化学组分并经转炉、精炼炉冶炼，随后连铸成连铸板坯；
[0009](2)对连铸板坯进行加热、除鳞；
[0010](3)精轧过程6
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7道次轧制，F1、F2机架轧制压下率≥40％，精轧机机架间水冷降温；
[0011](4)带钢出精轧机后层流冷却；
[0012](5)带钢出层冷段后进入卷取机卷取成卷；
[0013](6)将冷却后的钢卷进行罩式退火。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：步骤(1)中连铸板坯厚度55
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70mm，连铸拉速控制在3.8
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5.8m/min。
[0015]作为本专利技术进一步的方案：步骤(2)中连铸板坯在加热炉中加热，加热温度1180
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1250℃，加热时间15
‑
50min。
[0016]作为本专利技术进一步的方案：步骤(2)中连铸板坯加热后进行两次除鳞。
[0017]作为本专利技术进一步的方案：步骤(3)中精轧过程中开轧温度 1040
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1070℃，终轧温度830
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900℃。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：步骤(4)中层流冷却采用前段密集冷却，冷却速度30
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80℃/S。
[0019]作为本专利技术进一步的方案：步骤(5)中卷取机的卷取温度控制在 520
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600℃。
[0020]作为本专利技术进一步的方案：步骤(6)中退火温度560
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620℃，保温时间11
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17小时。
[0021]作为本专利技术进一步的方案：高强钢中各组分的重量百分比为C： 0.04％
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0.08％，Si≤0.2％，Mn：0.7％
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1.7％，P≤0.02％，S≤0.005％，Nb≤ 0.03％，V≤0.04％，Ti：0.09％
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0.13％，Als：0.02％
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0.05％，N≤0.006％，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0022]C:是钢中主要的强化元素且成本低廉，能够显著提高钢板的强度，但较高的C含量会降低钢板的韧性、塑性及焊接性。采用低碳成分设计可以提高钢材的韧性与可焊性，另外C与Nb、V、Ti等能形成细小碳化物，起到沉淀强化作用。
[0023]Si:固溶于铁素体和奥氏体中，提高钢的淬火、正火及退火温度，提高钢的回火稳定性，但Si含量较高时对导致焊接性能恶化。
[0024]Mn:Mn固溶强化效果好。锰也能细化晶粒提高强度，它是奥氏体形成元素，是单一奥氏体相区扩大。锰能较明显地降低γ
→
α转变的温度，能使A1点下降。锰与硫形成MnS，有利于改善钢中硫化物形态。
[0025]P:会恶化钢的韧性与塑性，尤其会降低钢的低温冲击性能，因此要控制P含量。
[0026]S:硫为有害元素，在钢种与锰形成带状MnS夹杂，显著降低钢板的冷加工能力，与Ti生产Ti2S4C4，降低钢中有效Ti含量，因此要控制S含量。
[0027]Nb:Nb元素在奥氏体中有极低的固溶度，在高温时就会发生析出和碳氮等元素形成第二相粒子，钉扎晶界，阻碍晶粒长大，因此细化晶粒的效果最为明显。同时，Nb也是强碳化物形成元素，在钢中Nb主要以和碳氮结合生成碳氮化物的方式来钉扎晶界，细化晶粒从而强化基体。
[0028]V:在钢中的存在形式主要为与碳氮元素形成合金渗碳体或者固溶于铁素体中，作用是通过降低珠光体转变温度，减小珠光体片层间距从而实现强韧化，对韧性损害较小，因此能得到较好的强韧性配合。
[0029]Ti:Ti作为合金元素添加时含量一般超过0.025％。固溶态的钛能够提高奥氏体相区，使A1、A3点升高。Ti能与钢中S、N等元素形成尺寸较大的金属化合物，当Ti含量超过0.042％时，随着Ti含量提升，晶粒细化效果明显提升。纳米级的TiC第二相颗粒能够产生钉扎晶界作用，显著提高钢的屈服强度。Ti为钢中主要强化元素，因此Ti为本专利技术中的主要强化元素。
[0030]N：为钢中有害元素，与钛生产TiN硬相组织，降低钢的韧性与疲劳性能，消耗钢中Ti成分，降低有效Ti含量。钢中N含量要尽量低。
[0031]本专利技术的有益效果：
[0032]本专利技术控制连铸板坯在加热炉中的加热温度1180
‑
1250℃，有效减少连铸板坯中的TiC在奥氏体中析出，并通过高温使部分在入炉前析出的 TiC重新回溶到奥氏体中，保证轧后冷却与退火过程中能够析出足够数量、弥散、细小的TiC等第二相颗粒。本专利技术控制连铸板坯在加热炉中的加热时间在15
‑
50min，避免连铸板坯加热时间过短则板坯中的TiC粒子回溶数量不够，时间过长时则容易产生氧化物缺陷。本申请控制终轧温度 830
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900℃，减少TiC等第二相在变形奥氏体中大量析出，避免轧后铁素体中析出量过少、降低析出强化效果的情况发生，而且保证了薄规格带钢轧制稳定性。
[0033]本专利技术控制带钢出精轧机后层流冷却的冷却速度在30
‑
80℃/S，既避免较高的冷
却速度抑制铁素体晶粒长大与TiC等第二相颗粒在高温析出，又避免卷取温度较低抑制TiC等第二相颗粒的长大，使第二相颗粒细小、弥散分布成为可能。本申请控制卷取温度为520
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600℃，较低的卷取温度抑制了TiC等第二相颗粒的析出，为后续罩式退火提供了基础。本专利技术采用罩式退火工艺，使热轧后钢中固溶的TiC等第二相充分、均匀析出，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于短流程低成本生产屈服强度700MPa级高强钢的方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)选配高强钢的化学组分并经转炉、精炼炉冶炼，随后连铸成连铸板坯；(2)对连铸板坯进行加热、除鳞；(3)精轧过程6
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7道次轧制，F1、F2机架轧制压下率≥40％，精轧机机架间水冷降温；(4)带钢出精轧机后层流冷却；(5)带钢出层冷段后进入卷取机卷取成卷；(6)将冷却后的钢卷进行罩式退火。2.根据权利要求1所述的一种基于短流程低成本生产屈服强度700MPa级高强钢的方法,其特征在于，步骤(1)中连铸板坯厚度55
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70mm，连铸拉速控制在3.8
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5.8m/min。3.根据权利要求1所述的一种基于短流程低成本生产屈服强度700MPa级高强钢的方法,其特征在于，步骤(2)中连铸板坯在加热炉中加热，加热温度1180
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1250℃，加热时间15
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50min。4.根据权利要求1所述的一种基于短流程低成本生产屈服强度700MPa级高强钢的方法,其特征在于，步骤(2)中连铸板坯加热后进行两次除鳞。5.根据权利要求1所述的一种基于短流程低成本生产屈服强度700MPa级高强钢的方法,其特征在于，步骤(3)中精轧过程中开轧温度1040
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，梁亮，邓之勋，聂嫦平，李桑局，吴浩鸿，汪宏兵，肖爱达，舒春阳，
申请(专利权)人：湖南华菱涟钢特种新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：