權(quán)利要求
1.610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，大梁帶鋼采用Nb+Ti元素復(fù)合合金化設(shè)計，鋼板厚度2.0-16mm，經(jīng)卷取工序后平均屈服強度≥500MPa，抗拉強度≥610MPa，斷后伸長率≥21％；帶鋼化學成分及重量百分比為C：0.08％～0.11％，Si：0.10％～0.30％，Mn：0.90％～1.30％，P≤0.020％，S≤0.010％，Nb：0.005％-0.030％，Ti：0.035％-0.070％，Als：0.020％～0.050％，N≤0.0050％，余量為Fe及其他雜質(zhì)；大梁帶鋼的生產(chǎn)方法包括以下工序：鐵水KR脫硫預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→LF精煉→連鑄→鑄坯加熱→粗軋→精軋→卷取。
2.如權(quán)利要求1所述的610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述大梁帶鋼的金相組織為針狀鐵素體+珠光體+貝氏體組織。
3.如權(quán)利要求1所述的610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序中，控制鋼中O、N含量，并采用滑板進行擋渣出鋼，嚴格控制出鋼下渣量。
4.如權(quán)利要求1所述的610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述LF精煉采用LF單聯(lián)精煉工藝，處理周期≥25min，軟吹時間不小于15min。
5.如權(quán)利要求1所述的610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述連鑄工序中，采用全流程氬氣保護澆注，過熱度控制在15-35℃，控制結(jié)晶器液面波動≤±3mm。
6.如權(quán)利要求1所述的610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述鑄坯加熱工序中，板坯出爐溫度控制在1180-1260℃，加熱時間≥165min，為確保板坯在加熱爐中充分加熱，板坯在均熱段時間不低于30min。
7.如權(quán)利要求1所述的610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述粗軋工序采用全道次除鱗，除鱗壓力≥20MPa，末道次出口溫度1040-1100℃。
8.如權(quán)利要求1所述的610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述精軋工序中精軋機架間除鱗水、冷卻水全開，精軋終軋溫度820-880℃。
9.如權(quán)利要求1所述的610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述卷取工序中，采用常規(guī)冷卻方式，依據(jù)冷速調(diào)整，卷取溫度為520-610℃。
說明書
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610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)
[0002]隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，特別是GB1589-2016《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》的發(fā)布與實施，國家對于汽車大梁的輕量化提出了更高的要求，節(jié)能減排降低車身重量，對車身的鋼材強度有更高的要求。汽車的車架是承載載荷的重要部件，為了滿足汽車安全和下游客戶對汽車重載的要求，汽車大梁鋼的強度不斷提升。商用車的車架一般由橫梁、縱梁、襯梁、部分加強件通過鉚接而成，要具有優(yōu)良的成型性、焊接性和耐疲勞性等綜合性能。隨著商用車向輕量化發(fā)展，汽車大梁用鋼帶強度級別逐步由常規(guī)的510MPa級向610MPa級，甚至700MPa級轉(zhuǎn)變。
[0003]公開號為CN107904502B的專利公開了“610MPa級汽車大梁用熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法”，鋼的成分質(zhì)量百分比為：C：0.05～0.10％；Si：≤0.15％；Mn：1.30～1.60％；P：≤0.020％；S：≤0.010％；Nb：0.010～0.040％；余量為Fe及不可避免的夾雜。采用C-Mn-Nb成分體系設(shè)計，結(jié)合控軋控冷技術(shù)，獲得抗拉強度610MPa級的大梁用鋼。此專利涉及的生產(chǎn)方法采用較高的Mn含量，添加價格昂貴的Nb合金，造成成本升高，軋后卷需堆垛緩冷處理，增加了生產(chǎn)工序。
[0004]公開號為CN109161795B的中國專利公開了一種“具有良好疲勞性能和成型性能的高強汽車大梁鋼及其制造方法”，鋼的成分質(zhì)量百分比為：C：0.04～0.07％，Si：0.05～0.15％，Mn:1.30～1.60％，P：≤0.013％，S：≤0.004％，Nb：0.020～0.040％，Ti：≤0.002％，Alt：0.010～0.030％，N：≤0.004％，O≤0.002％，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)。其采用轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉、板坯連鑄、板坯加熱、粗軋、精軋、層流冷卻及卷取工序，生產(chǎn)出屈服強度ReL≥480MPa，抗拉強度Rm≥600MPa，延伸率A≥20％的熱軋大梁帶鋼。此專利涉及的生產(chǎn)方法同樣采用高Mn、Nb合金添加，成本較高，對P、S、0、N、Ti等控制極為嚴格，冶煉難度加大，生產(chǎn)能耗增加，成本增加，綠色環(huán)保性差；冷卻工藝采用兩段式冷卻，前段采用超快冷，后段采用層流冷卻，導(dǎo)致鋼卷屈服強度偏低，同時存在板型不良問題。
[0005]公開號CN104805359A的專利公開了一種“一種抗拉強度610MPa級汽車大梁鋼及其制備方法”，鋼板及其化學成分：C：0.04～0.12％，Si：0.05～0.35％，Mn：0.8～1.4％，P≤0.020％，S≤0.015％，Ti：0.04～0.08％，Al：0.02～0.05％，余量為Fe和不可避免地雜質(zhì)；通過熱連軋工藝生產(chǎn)獲得抗拉強度在630～690MPa之間的大梁帶鋼。此專利涉及的生產(chǎn)方法為添加單一合金Ti元素，該方法雖然合金成本添加較低，但因Ti極易氧化，對冶煉設(shè)備和冶煉工況要求極為嚴格，存在成分易波動、性能波動大的問題，冶煉控制難度大，影響生產(chǎn)效率。
發(fā)明內(nèi)容
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)約合金成本、鋼板殘余應(yīng)力低、板形控制能力好610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法，
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法，包括以下工序：鐵水KR脫硫預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→LF精煉→連鑄→鑄坯加熱→粗軋→精軋→卷取。帶鋼化學成分及重量百分比為C：0.08％～0.11％，Si：0.10％～0.30％，Mn：0.90％～1.30％，P≤0.020％，S≤0.010％，Nb：0.005％-0.030％，Ti：0.035％-0.070％，Als：0.020％～0.050％，N≤0.0050％，余量為Fe及其他雜質(zhì)。大梁帶鋼采用Nb+Ti元素復(fù)合合金化設(shè)計，鋼板厚度2.0-16mm，經(jīng)卷取工序后平均屈服強度≥500MPa，抗拉強度≥610MPa，斷后伸長率≥21％。
[0008]進一步地，所述大梁帶鋼的金相組織為針狀鐵素體+珠光體+貝氏體組織。
[0009]進一步地，所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序中，控制鋼中O、N含量，并采用滑板進行擋渣出鋼，嚴格控制出鋼下渣量。
[0010]進一步地，所述LF精煉采用LF單聯(lián)精煉工藝，處理周期≥25min，軟吹時間不小于15min。
[0011]進一步地，所述連鑄工序中，采用全流程氬氣保護澆注，過熱度控制在15-35℃，控制結(jié)晶器液面波動≤±3mm。
[0012]進一步地，所述鑄坯加熱工序中，板坯出爐溫度控制在1180-1260℃，加熱時間≥165min，為確保板坯在加熱爐中充分加熱，板坯在均熱段時間不低于30min。
[0013]進一步地，所述粗軋工序采用全道次除鱗，除鱗壓力≥20MPa，末道次出口溫度1040-1100℃。
[0014]進一步地，所述精軋工序中精軋機架間除鱗水、冷卻水全開，精軋終軋溫度820-880℃。
[0015]進一步地，所述卷取工序中，采用常規(guī)冷卻方式，依據(jù)冷速調(diào)整，卷取溫度為520-610℃。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果：
[0017]本發(fā)明通過增C降Mn方式，將C含量控制包晶鋼下限范圍，替代部分Mn合金的添加量，降低生產(chǎn)成本和冶煉控制的難度。
[0018]本發(fā)明通過微Nb及高Ti合金復(fù)合添加，有效降低Nb添加量，合金用量顯著降低，節(jié)約合金成本。
[0019]本發(fā)明Nb、Ti合金復(fù)合添加，通過最優(yōu)的合金配比，實現(xiàn)寬工藝窗口軋制，配合控軋控冷+層流冷卻工藝，得到性能優(yōu)良、組織均勻，具有良好的成型和高延伸率的610MPa級高強汽車大梁鋼。
[0020]本發(fā)明設(shè)計層流工藝采用稀疏層流冷卻方式，降低了鋼板殘余應(yīng)力，改善了板形控制能力，提高了板型質(zhì)量。
附圖說明
[0021]圖1是本發(fā)明實施例1中4mm厚610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼500倍金相圖。
[0022]圖2是本發(fā)明實施例2中6mm厚610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼500倍金相圖。
[0023]圖3是本發(fā)明實施例3中8mm厚610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼500倍金相圖。
[0024]圖4是本發(fā)明實施例4中10mm厚610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼500倍金相圖。
具體實施方式
[0025]以下是本發(fā)明的具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步描述，但是本發(fā)明的保護范圍并不限于這些實施例。凡是不背離本發(fā)明構(gòu)思的改變或等同替代均包括在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0026]實施例1
[0027]按照設(shè)計要求結(jié)合訂單生產(chǎn)10爐4mm*1500mm訂單，本澆次化學成分平均值如下(按wt％計)：C：0.087％、Si：0.15％、Mn：1.15％、P：0.011％，S：0.003％，Nb：0.012％、Ti：0.048％、Als：0.033％，N：0.0034％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。經(jīng)連鑄后熱裝熱送生產(chǎn)，加熱平均在爐時間182min，平均出爐溫度1226℃。出爐后經(jīng)爐后高壓除鱗-定寬壓力機定寬到1520mm，1#粗軋機軋制1道次，2#粗軋機軋制5道次，粗軋出口平均R2DT 1090℃，中間坯厚度36mm；熱軋平均入口溫度1050℃，精軋經(jīng)過7道次軋制，精軋平均出口溫度FDT 864℃，出口經(jīng)超快冷+普通層流快速冷卻平均冷速以25℃/s快冷速率冷至600℃，隨后卷取成卷板。
[0028]鋼板金相組織圖如圖1所示。該鋼板的屈服強度545MPa，抗拉強度634MPa，延伸率A22.5％。
[0029]實施例2
[0030]按照設(shè)計要求結(jié)合訂單生產(chǎn)6爐6mm*1560mm訂單，本澆次化學成分平均值如下(按wt％計)：C：0.086％、Si：0.17％、Mn：1.23％、P：0.013％，S：0.004％，Nb：0.016％、Ti：0.054％、Als：0.032％，N：0.0037％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。經(jīng)連鑄后熱裝熱送生產(chǎn)，加熱平均在爐時間176min，平均出爐溫度1208℃。出爐后經(jīng)爐后高壓除鱗-定寬壓力機定寬到1570mm，1#粗軋機軋制1道次，2#粗軋機軋制5道次，粗軋出口平均R2DT 1081℃，中間坯厚度41mm；熱軋平均入口溫度1043℃，精軋經(jīng)過7道次軋制，精軋平均出口溫度FDT 856℃，出口經(jīng)超快冷+普通層流快速冷卻平均冷速以30℃/s快冷速率冷至580℃，隨后卷取成卷板。
[0031]鋼板金相組織圖如圖2所示。該鋼板的屈服強度557MPa，抗拉強度654MPa，延伸率A22.0％。
[0032]實施例3
[0033]按照設(shè)計要求結(jié)合訂單生產(chǎn)8爐8mm*1560mm訂單，本澆次化學成分平均值如下(按wt％計)：C：0.093％、Si：0.18％、Mn：1.27％、P：0.013％，S：0.004％，Nb：0.018％、Ti：0.059％、Als：0.034％，N：0.0032％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。經(jīng)連鑄后熱裝熱送生產(chǎn)，加熱平均在爐時間172min，平均出爐溫度1203℃。出爐后經(jīng)爐后高壓除鱗-定寬壓力機定寬到1570mm，1#粗軋機軋制1道次，2#粗軋機軋制5道次，粗軋出口平均R2DT 1064℃，中間坯厚度42mm；熱軋平均入口溫度1034℃，精軋經(jīng)過7道次軋制，精軋平均出口溫度FDT 846℃，出口經(jīng)超快冷+普通層流快速冷卻平均冷速以30℃/s快冷速率冷至540℃，隨后卷取成卷板。
[0034]鋼板金相組織圖如圖3所示。該鋼板的屈服強度558MPa，抗拉強度668MPa，延伸率A21％。
[0035]實施例4
[0036]按照設(shè)計要求結(jié)合訂單生產(chǎn)6爐10mm*1560mm訂單，本澆次化學成分平均值如下(按wt％計)：C：0.092％、Si：0.16％、Mn：1.33％、P：0.011％，S：0.003％，Nb：0.019％、Ti：0.064％、Als：0.032％，N：0.0035％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。經(jīng)連鑄后熱裝熱送生產(chǎn)，加熱平均在爐時間174min，平均出爐溫度1192℃。出爐后經(jīng)爐后高壓除鱗-定寬壓力機定寬到1580mm，1#粗軋機軋制1道次，2#粗軋機軋制5道次，粗軋出口平均R2DT 1039℃，中間坯厚度52mm；熱軋平均入口溫度1010℃，精軋經(jīng)過7道次軋制，精軋平均出口溫度FDT 832℃，出口經(jīng)超快冷+普通層流快速冷卻平均冷速以25℃/s快冷速率冷至600℃，隨后卷取成卷板。
[0037]鋼板金相組織圖如圖4所示。該鋼板的屈服強度547MPa，抗拉強度656MPa，延伸率A22.0％。
[0038]本發(fā)明不局限于上述實施方式，任何人應(yīng)得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0039]本發(fā)明未詳細描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。
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聲明：
“610MPa級低成本熱軋高強大梁帶鋼的生產(chǎn)方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來源：山東鋼鐵集團日照有限公司
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2024年10月25日 ~ 27日 
