一种抗高温氧化热成形钢及其冶炼方法技术

本发明专利技术提供一种抗高温氧化热成形钢及其冶炼方法，所述方法具体包括以下步骤：(1)铁水要求残余元素Cu≤0.10，Mo≤0.05，Ni≤0.10，Sn≤0.03，As≤0.01；(2)转炉工序：入炉的半钢中S含量≤0.005％；转炉终点碳为0.04％～0.08％；(3)LF工序：目标钢水成分为：C：0.19

【技术实现步骤摘要】
一种抗高温氧化热成形钢及其冶炼方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金
，具体而言，尤其涉及一种抗高温氧化热成形钢及其冶炼方法。

技术介绍

[0002]目前高温抗氧化热成形钢分为镀层与非镀层两类：1999年，Arcelor
‑
Mittal公司成功开发了热成形钢Al
‑
Si镀层技术，这项技术有效避免了热成形钢板表面氧化问题，同时在模具保护、零件尺寸精度、耐蚀性等方面也表现出了重大优势；2010年，日本株式会社专利技术了通过分别往C0.19％
‑
0.28％、Si 0.15
‑
0.50％、Mn 1.0
‑
1.8％、P<0.025％、S<0.001％、N<0.005％、Ti 0.01
‑
0.15％、B 0.0008
‑
0.0030％钢中添加Al、Cr和Re的方法，以抑制热成钢高温加热时表面氧化黑皮的产生；2013年，中国汽车工程研究院马鸣图团队在22MnB5的基础上，通过合理添加Mo、Cr等合金元素，开发出了22MnMoB新型钢种，该新型钢种在没有保护气氛条件下进行热成形时，试制的样件表面光亮、氧化皮量较少，且单件氧化皮质量仅有38g，与22MnB5钢相比，其氧化皮量减少了2/3左右；2019年，易红亮团队在中国汽车轻量化大会上发布了高韧性新型铝硅镀层技术，其所属公司育材堂基于东北大学提出的铝硅镀层和钢基体界面间的高碳致脆新理论，成功研发出了薄型Alr/>‑
Si涂层，该专利通过降低镀层厚度和优化加热工艺等方法，减少了基材与镀层间的合金化，减少了高碳马氏体层的厚度，从而改善了Al
‑
Si镀层板的弯曲韧性；2019年，北京科技大学罗海文课题组联合德国亚琛工业大学通过优化成分设计，即通过添加铬以减轻钢材的高温氧化，研发出了无镀层抗氧化热成形钢，该钢种属于中锰钢成分系列。
[0003]热轧热成形钢板在商用车上的应用具备很大的市场潜力，但是热成形过程钢材表面会产生疏松氧化皮，氧化皮容易剥落到模具中，降低模具的使用寿命，因此常规热成形钢一般会在模具淬火后进行抛丸处理，或者以镀层板状态供货，但这样就增加了生产成本，因此抗高温氧化热成形钢的开发具有广阔的应用前景。由于Si、Cr元素有利于提高热成形钢抗高温氧化性能，但其又会带来热轧氧化铁皮严重的问题，因此，设计适宜的热轧工艺以减轻热轧氧化铁皮具有重要的实际意义。

技术实现思路

[0004]针对针对热成形过程钢材表面会产生疏松氧化皮，氧化皮容易剥落到模具中，降低模具的使用寿命，以及热成形钢应用于车厢板时，采用传统的冷轧热成形钢板成分淬透性能不足的问题，本专利技术提供了一种抗高温氧化热成形钢及其冶炼方法。
[0005]本专利技术采用的技术手段如下：
[0006]一种抗高温氧化热成形钢的冶炼方法，具体包括以下步骤：
[0007](1)铁水要求残余元素Cu≤0.10，Mo≤0.05，Ni≤0.10，Sn≤0.03，As≤0.01；
[0008](2)转炉工序：入炉的半钢中S含量≤0.005％，转炉冶炼过程中严禁加入废钢；转炉终点碳为0.04％～0.08％；转炉全程吹氩出钢，转炉出钢2/3后混冲加入石灰，出钢结束
后加入2
‑
4kg/t钢钙系顶渣改质剂至渣面；
[0009](3)LF工序：目标钢水成分为：C：0.19
±
0.01，Si：1.75
±
0.05，Mn：1.05
±
0.05，P：≤0.015，S：≤0.002，Als：0.030
±
0.010，Cr：0.95
±
0.05；钢水出站前采用氩气软吹；
[0010](4)RH工序：在真空度≤3mbar下循环处理25
‑
30min；目标钢水成分为：C：0.21
±
0.005，Si：1.80
±
0.03，Mn：1.10
±
0.03，P：≤0.015，S：≤0.003，Als：0.045
±
0.005，Ti：0.025
‑
0.035，Nb：0.032
±
0.003，Cr：1.00
±
0.03，B：0.0020
±
0.0003；合金化同时进行稀土处理；
[0011](5)连铸工序：连铸过程中包钢水过热度在20℃～40℃。
[0012]进一步地，步骤(2)中，转炉出钢2/3后石灰加入量为5
‑
7kg/t钢。
[0013]进一步地，步骤(2)加入的钙系顶渣改质剂成分包括：CaC
2 30％～50％，Al2O
3 10％～30％，CaO20％～40％，CaF
2 8％～15％，S≤0.2％，P≤0.1％，其余为不可避免杂质。
[0014]进一步地，步骤(3)中采用小氩气流量软吹8
‑
12min。
[0015]进一步地，步骤(4)中采用的稀土中Ce重量百分比＞70％。
[0016]进一步地，步骤(4)中，稀土处理前对钢水进行定氧和调氧，控制氧含量≤3ppm再进行稀土处理，稀土加入量为15
‑
20kg/炉。
[0017]进一步地，步骤(4)中，RH处理结束后静置15
‑
25min后上钢浇注。
[0018]进一步地，步骤(5)中，连铸采用中碳低合金钢保护渣、小倒角结晶器、投用轻压下；连铸过程目标拉速为0.9～1.2m/min。
[0019]本专利技术还提供了一种采用所述抗高温氧化热成形钢的冶炼方法生产的热成形钢，按重量百分比计，成分包括：
[0020]C：0.20
‑
0.22，Si：1.75
‑
1.85，Mn：1.05
‑
1.15，P：≤0.020，S：≤0.003，Als：0.020
‑
0.050，Ti：0.025
‑
0.035，Nb：0.020
‑
0.040，Cr：0.95
‑
1.05，B：0.0015
‑
0.0025，N：≤0.0050；
[0021]残余元素Cu≤0.10，Mo≤0.05，Ni≤0.10，Sn≤0.03，As≤0.01。
[0022]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0023]本专利技术提供的抗高温氧化热成形钢的冶炼方法，通过改进热成形钢成分及改进热轧工艺，生产的热成形钢具备很好的抗氧化性能，不会在热成形过程中在钢材表面产生疏松氧化皮。
[0024]基于上述理由本专利技术可在热成形钢冶炼领域广泛推广。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗高温氧化热成形钢的冶炼方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)铁水要求残余元素Cu≤0.10，Mo≤0.05，Ni≤0.10，Sn≤0.03，As≤0.01；(2)转炉工序：入炉的半钢中S含量≤0.005％，转炉冶炼过程中严禁加入废钢；转炉终点碳为0.04％～0.08％；转炉全程吹氩出钢，转炉出钢2/3后混冲加入石灰，出钢结束后加入2
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4kg/t钢钙系顶渣改质剂至渣面；(3)LF工序：目标钢水成分为：C：0.19
±
0.01，Si：1.75
±
0.05，Mn：1.05
±
0.05，P：≤0.015，S：≤0.002，Als：0.030
±
0.010，Cr：0.95
±
0.05；钢水出站前采用氩气软吹；(4)RH工序：在真空度≤3mbar下循环处理25
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30min；目标钢水成分为：C：0.21
±
0.005，Si：1.80
±
0.03，Mn：1.10
±
0.03，P：≤0.015，S：≤0.003，Als：0.045
±
0.005，Ti：0.025
‑
0.035，Nb：0.032
±
0.003，Cr：1.00
±
0.03，B：0.0020
±
0.0003；合金化同时进行稀土处理；(5)连铸工序：连铸过程中包钢水过热度在20℃～40℃。2.根据权利要求1所述的抗高温氧化热成形钢的冶炼方法，其特征在于，步骤(2)中，转炉出钢2/3后石灰加入量为5
‑
7kg/t钢。3.根据权利要求1所述的抗高温氧化热成形钢的冶炼方法，其特征在于，步骤(2)加入的钙系顶渣改质...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，郑昊青，熊雪刚，常智渊，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：