本发明专利技术属于钢铁技术领域，具体涉及一种基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法以及相应的马氏体薄带钢。本发明专利技术的钢水化学成分按质量百分比包括：C：0.20～0.30％，Si：0.40～1.80％，Mn：1.30～4.5％，Cr：0.20～0.70％，P：≤0.020％，Al：≤0.003％，S：≤0.005％，N：≤0.005％。本发明专利技术基于薄带铸轧工艺，结合钢液快速凝固及铸轧工艺特点进行成分设计，在轧制后通过水雾快速冷却获得薄规格超高强度马氏体薄带钢，力学性能满足冷加工成形需求。本发明专利技术还包括通过碳配分处理改进马氏体薄带钢的综合力学性能。本发明专利技术获得的马氏体薄带钢与现有冷轧马氏体钢板相比，至少具有折弯性能更优良、生产成本更低等优势。生产成本更低等优势。生产成本更低等优势。
【技术实现步骤摘要】
一种马氏体薄带钢及其基于薄带铸轧工艺的生产方法
[0001]本专利技术属于钢铁
，具体涉及一种马氏体薄带钢及其基于薄带铸轧工艺的生产方法。
技术介绍
[0002]能源和碳排放要求促进了高强度钢板的发展和应用，其中马氏体钢的抗拉强度可达到1200MPa以上，在汽车车身轻量化生产上的应用日益广泛。由于乘用车车身钢板厚度一般要求在2.0mm以下，传统的马氏体钢板通常是冷轧产品，热轧钢卷经冷轧轧制后在具有快速冷却功能的连续退火机组上生产。退火机组在高温退火后的快速冷却段需要具备水淬功能，或者具备高氢气冷条件。冷轧马氏体钢的生产流程长、设备要求高，且冷轧工艺的能耗及排放高，这样会导致马氏体钢的生产成本高。
[0003]双辊薄带铸轧(下文也称双辊薄带连铸，或薄带连铸，或薄带铸轧)技术是一种新型的薄带钢生产方法，也是冶金及材料研究领域的一种前沿性技术。双辊薄带铸轧的生产过程将快速凝固与轧制变形融为一体，整个产线长度从液态钢水到固态钢卷仅有50m左右，省去了传统热连轧的加热炉、多道次粗轧等工序。此外，多机架精轧也精简为一个机架，同时大幅缩短冷却段长度。双辊薄带连铸技术以其生产流程短、工序少、能耗低以及排放少的特点，在生产薄规格高强钢时具有较大的优越性。
[0004]薄带铸轧是以一对反向旋转的冷却铸辊为结晶器，用液态金属直接生产薄带材。钢液在接触冷却铸辊表面后快速凝固，凝固速度可达到1000℃/s以上，因此添加的合金元素在亚快速凝固条件下不容易产生偏聚和析出，成分均匀性明显优于传统连铸工艺。薄带快速凝固后随即进行热轧轧制，原始奥氏体晶粒尺寸大，冷却淬火获得的马氏体板条形貌和尺寸与传统冷轧马氏体钢有较大区别。薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢，在成分设计和生产工艺上都需要进行针对性的创新，以满足汽车零件生产的要求。
技术实现思路
[0005]因此，本专利技术的目的在于提供一种基于薄带铸轧工艺的低能耗、低成本、薄规格的马氏体薄带钢及其生产方法，从而克服现有技术的诸多不足。
[0006]本专利技术中，为了提高马氏体薄带钢的成形性能，通过等温碳配分处理进一步改进了马氏体薄带钢的综合力学指标。
[0007]为实现本专利技术的技术目的，本专利技术采用如下所述的技术方案。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法，所述方法包括如下步骤：
[0009](1)冶炼获得钢水，所述钢水按照如下化学成分及质量分数配料：C：0.20～0.30％，Si：0.40～1.80％，Mn：1.30～4.5％，Cr：0.20～0.70％，P：≤0.020％，Al：≤0.003％，S：≤0.005％，N：≤0.005％，余量为Fe及不可避免的杂质；
[0010](2)将步骤(1)获得的钢水在惰性气体保护下，利用双辊铸轧设备进行薄带连铸以
获得铸带，所获得的铸带的厚度为1.5～2.5mm，其中钢水的开浇温度为1560～1690℃，薄带连铸的铸轧速度为40～110m/min；
[0011](3)将步骤(2)获得的铸带经过一道次热轧制成薄带，热轧压下率为15～50％，所获得的薄带厚度在0.8～1.80mm，热轧出口温度为800～950℃；
[0012](4)将步骤(3)获得的薄带进行冷却，且控制冷却后的薄带温度范围为150℃～(Mf
‑
10℃)，之后进行卷取以获得热轧薄带钢卷。
[0013]根据本专利技术的基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法，优选地，钢水的化学成分满足：不添加B元素，且残留B≤0.003％；不添加Ti元素，且残留Ti≤0.01％；Mn/Si≥2.0。钢液在接触铸辊表面时快速凝固，钢液中B、Ti含量及Mn/Si比例会对铸带表面及板型产生较大影响。本专利技术的钢水成分中，对B、Ti元素的含量上限进行控制，且控制Mn/Si含量比例，有利于铸带表面及带钢板型的改善。
[0014]根据本专利技术的基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法，优选地，所述步骤(1)中，钢水的化学成分：Mn/Si≥3.0。
[0015]根据本专利技术的基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法，优选地，热轧轧制后薄带通过水雾快速冷却，且冷却速率≥60℃/s。
[0016]根据本专利技术的基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法，优选地，所述步骤(4)中，薄带的马氏体转变完成温度Mf根据如下公式确定：
[0017]Mf(℃)＝539
–
423*C
–
30.4*Mn
–
20*Si
–
12.1*Cr
–
110。
[0018]根据本专利技术的基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法，优选地，对热轧薄带钢卷进行碳配分处理，所述碳配分处理包括：将钢卷在退火炉内加热到(Mf
‑
50℃)～(Mf+230℃)的温度范围；等温保温60min至120min；空冷。
[0019]根据本专利技术的第二方面，提供了一种马氏体薄带钢，马氏体薄带钢为热轧薄带钢，所述热轧薄带钢的显微组织中马氏体含量≥95％，其余为贝氏体、渗碳体或残余奥氏体。
[0020]根据本专利技术的马氏体薄带钢，优选地，马氏体薄带钢的原始奥氏体晶粒尺寸≥80um，马氏体薄带钢的屈服强度≥1150MPa，抗拉强度≥1450MPa，延伸率为3～12％。
[0021]根据本专利技术的马氏体薄带钢，优选地，马氏体薄带钢经碳配分处理，所述碳配分处理包括：
[0022]将钢卷在退火炉内加热到(Mf
‑
50℃)～(Mf+230℃)的温度范围；
[0023]等温保温60min至120min；
[0024]空冷。
[0025]根据本专利技术的马氏体薄带钢，优选地，经碳配分处理的马氏体薄带钢的显微组织中：马氏体含量≥90％，残余奥氏体含量2～10％，其余为铁素体、贝氏体或渗碳体。
[0026]根据本专利技术的马氏体薄带钢，优选地，经碳配分处理的马氏体薄带钢：
[0027]屈服强度≥900MPa，抗拉强度≥1150MPa，延伸率为5～15％。
[0028]根据本专利技术的马氏体薄带钢，优选地，经碳配分处理的马氏体薄带钢进行180度弯曲试验，在弯心直径≥3a时薄带钢不开裂，其中a是试样厚度。
[0029]有益技术效果
[0030]与现有技术相比，本专利技术的技术优势及有益技术效果至少包括：
[0031](1)本专利技术的马氏体薄带钢采用薄带铸轧工艺生产，短流程工艺紧凑，合金元素加
入量少，生产过程能源消耗及碳排放显著减少，生产成本低。
[0032](2)本专利技术的薄带铸轧马氏体薄带钢采用水雾快速冷却，替代传统连续退火产线配置的水淬或高氢冷却方式，生产切换容易，成本低。
[0033](3)本专利技术钢水的化学成分满足：不添加B元素，且残留B≤0.003％；不添加Ti元素，且残留Ti≤0.01％；Mn/Si≥2.0。钢液在接触铸辊表面时快速凝固，钢液中B本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)冶炼获得钢水，所述钢水按照如下化学成分及质量分数配料：C：0.20～0.30％，Si：0.40～1.80％，Mn：1.30～4.5％，Cr：0.20～0.70％，P：≤0.020％，Al：≤0.003％，S：≤0.005％，N：≤0.005％，余量为Fe及不可避免的杂质；(2)将步骤(1)获得的钢水在惰性气体保护下，利用双辊铸轧设备进行薄带连铸以获得铸带，所获得的铸带的厚度为1.5～2.5mm，其中钢水的开浇温度为1560～1690℃，薄带连铸的铸轧速度为40～110m/min；(3)将步骤(2)获得的铸带经过一道次热轧制成薄带，热轧压下率为15～50％，所获得的薄带厚度在0.8～1.80mm，热轧出口温度为800～950℃；(4)将步骤(3)获得的薄带进行冷却，且控制冷却后的薄带温度范围为150℃～(Mf
‑
10℃)，之后进行卷取以获得热轧薄带钢卷。2.根据权利要求1所述的基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，钢水的化学成分满足：不添加B元素，且残留B≤0.003％；不添加Ti元素，且残留Ti≤0.01％；Mn/Si≥2.0。3.根据权利要求2所述的基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，钢水的化学成分：Mn/Si≥3.0。4.根据权利要求1所述的基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法，其特征在于：热轧轧制后薄带通过水雾快速冷却，且冷却速率≥60℃/s。5.根据权利要求1所述的基于薄带铸轧工艺生产马氏体薄带钢的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，薄带的马氏体转变完成温度Mf根据如下公式确定：Mf(℃)＝539
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4...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志建，冯庆晓，李腾飞，陈康彦，刘新院，李化龙，施一新，刘玉君，钱斌，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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