專利名稱：一種基于薄板坯連鑄連軋流程采用Ti微合金化工藝生產(chǎn)700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高強(qiáng)鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是基于薄板坯連鑄連軋流程采用Ti微合金化技術(shù)生產(chǎn)高強(qiáng)耐候鋼的方法。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)耐候鋼主要用于交通運(yùn)輸和工程機(jī)械制造行業(yè)，特別是環(huán)境特殊的領(lǐng)域，例如用于制造集裝箱、鐵路車廂、城市地鐵車廂等。高強(qiáng)鋼在減重、提速、增加貨運(yùn)量、延長設(shè)備使用壽命和降低物流成本等方面都起著重要的作用。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，物流業(yè)迅猛增長，特別是能源日益稀缺，使高強(qiáng)耐候鋼的需求越來越大。
700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼是指屈服強(qiáng)度大于700MPa的耐候鋼，該產(chǎn)品在要求高的強(qiáng)度級(jí)別的同時(shí)要求良好的成形性能、耐蝕性能和焊接性能，是該類產(chǎn)品中強(qiáng)度級(jí)別最高、技術(shù)難度最大的產(chǎn)品。目前世界上只有瑞典的SSAB能批量供貨，我國寶鋼的產(chǎn)品處于試制階段，這些企業(yè)都是基于傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝流程，采用Mo、Nb、V、Ti等多種合金元素的復(fù)合微合金化技術(shù)，生產(chǎn)過程控制復(fù)雜、成材率低、成本高。由于上述主要原因，700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼尚沒有的到普遍應(yīng)用，市場(chǎng)急需價(jià)格合理、性能優(yōu)良的產(chǎn)品。表1為700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼國內(nèi)外代表性產(chǎn)品實(shí)物成分。
表1700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼國內(nèi)外代表企業(yè)產(chǎn)品實(shí)物成分(Wt％)

近年來，廣州珠江鋼鐵有限責(zé)任公司與北京科技大學(xué)和鋼鐵研究總院合作，基于薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，較系統(tǒng)地研究了薄板坯連鑄連軋流程N(yùn)b、V、Ti等微合金化元素的析出規(guī)律、強(qiáng)化機(jī)理等物理冶金特點(diǎn)，發(fā)揮各種微合金元素的特點(diǎn)開發(fā)了相應(yīng)的高強(qiáng)度鋼板，例如利用Ti微合金化技術(shù)開發(fā)了450～700MPa級(jí)(屈服強(qiáng)度小于700MPa)高強(qiáng)耐候鋼、利用V-N微合金化技術(shù)開發(fā)了700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于薄板坯連鑄連軋流程采用Ti微合金化工藝生產(chǎn)屈服強(qiáng)度大于700MPa的高強(qiáng)耐候鋼的方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種基于薄板坯連鑄連軋流程采用Ti微合金化工藝生產(chǎn)700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼的方法，其特征是(1)采用薄板坯連鑄連軋流程，具體包括冶煉、精煉、薄板坯連鑄、均熱、熱連軋、層流冷卻、卷取工藝過程；(2)鋼水的化學(xué)成分為C0.03～0.07wt.％、Si0.3～0.5wt.％、Mn0.6～1.6wt.％、P≤0.04wt.％、S≤0.008wt.％、Cu0.2～0.5wt.％、Cr0.3～0.7wt.％、Ni0.15～0.35wt.％、Ti0.08～0.14wt.％、Alt0.025～0.050wt.％、N≤0.008wt.％；(3)鑄坯入爐溫度950～1100℃、出爐溫度1100～1180℃、終軋溫度870～920℃、卷取溫度550～650℃。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選C0.055～0.065wt.％、Mn1.2～1.5wt.％、P0.01～0.02wt.％、Ti0.09～0.11wt.％、S≤0.003wt.％；鑄坯入爐溫度950～1050℃、鑄坯出爐溫度1110～1160℃、終軋溫度880～910℃、卷取溫度580～620℃。
本發(fā)明應(yīng)用薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)Ti微合金化高強(qiáng)耐候鋼板的屈服強(qiáng)度范圍在700～780MPa，板材厚度范圍為1.5～8.0mm。
本發(fā)明的特點(diǎn)是(1)本發(fā)明采用Ti微合金化技術(shù)，主要是利用低溫析出的TiC的析出強(qiáng)化作用提高強(qiáng)度。由于Ti是活性很強(qiáng)的元素，將先與鋼水中的O、N、S等元素反應(yīng)，從而降低TiC的強(qiáng)化效果，達(dá)不到屈服強(qiáng)度大于700MPa的效果，因此該技術(shù)的關(guān)鍵之一是將S、N等元素控制在較低的范圍，即；S≤0.008wt.％、N≤0.007wt.％。
(2)本發(fā)明基于薄板坯連鑄連軋流程采用Ti微合金化技術(shù)生產(chǎn)高強(qiáng)鋼，充分發(fā)揮薄板坯連鑄連軋流程溫度均勻的特點(diǎn)，有效地解決了Ti微合金化鋼性能波動(dòng)大的問題，使屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的波動(dòng)范圍在30MPa以內(nèi)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用單一的Ti微合金化技術(shù)，生產(chǎn)過程控制簡單、生產(chǎn)效率高；Ti元素相對(duì)于其他的微合金化元素資源更豐富、價(jià)格更低，使產(chǎn)品成本低、產(chǎn)品競爭力強(qiáng)，有利于700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼的推廣應(yīng)用，滿足市場(chǎng)需求和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。
具體實(shí)施例方式
下面列舉一部分具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，有必要在此指出的是以下具體實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，不代表對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。其他人根據(jù)本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的修改和調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1工藝流程150t超高電爐冶煉、150t鋼包爐精煉、60mm薄板坯連鑄、均熱、高壓水除鱗、6機(jī)架熱連軋、層流冷卻、卷取。
鋼的化學(xué)成分為C0.041～0.053wt.％、Si0.32～0.39wt.％、Mn1.34～1.43wt.％、P≤0.037wt.％、S≤0.007wt.％、Cu0.28～0.32wt.％、Cr0.39～0.424wt.％、Ni0.189～0.205wt.％、Ti0.083～0.094wt.％、Alt0.0305～0.0402wt.％、N≤0.0067wt.％。
工藝參數(shù)鑄坯入爐溫度957～992℃、出爐溫度1107～1124℃、終軋溫度872～895℃、卷取溫度563～589℃。
鋼板的力學(xué)性能參見表2。
表2實(shí)施例1鋼板的力學(xué)及成型性能

實(shí)施例2工藝流程150t超高電爐冶煉、150t鋼包爐精煉、58mm薄板坯連鑄、均熱、高壓水除鱗、6機(jī)架熱連軋、層流冷卻、卷取。
鋼的化學(xué)成分為C0.052～0.061wt.％、Si0.35～0.41wt.％、Mn1.41～1.51wt.％、P≤0.029wt.％、S≤0.006wt.％、Cu0.25～0.28wt.％、Cr0.407～0.425wt.％、Ni0.184～0.19wt.％、Ti0.091～0.103wt.％、Alt0.023～0.040wt.％、N≤0.0061wt.％。
工藝參數(shù)鑄坯入爐溫度979～1013℃、出爐溫度1131～1156℃、終軋溫度881～907℃、卷取溫度587～615℃。
鋼板的力學(xué)性能參見表3。
表3實(shí)施例2鋼板的力學(xué)及成型性能

實(shí)施例3工藝流程150t超高電爐冶煉、150t鋼包爐精煉、56mm薄板坯連鑄、均熱、高壓水除鱗、6機(jī)架熱連軋、層流冷卻、卷取。
鋼的化學(xué)成分為C0.059～0.068wt.％、Si0.37～0.40wt.％、Mn1.02～1.1wt.％、P≤0.034wt.％、S≤0.002wt.％、Cu0.26～0.27wt.％、Cr0.557～0.585wt.％、Ni0.197～0.202wt.％、Ti0.102～0.127wt.％、Alt0.029～0.037wt.％、N≤0.0056wt.％。
工藝參數(shù)鑄坯入爐溫度994～1037℃、出爐溫度1142～1166℃、終軋溫度892～916℃、卷取溫度604～627℃。
鋼板的力學(xué)性能參見表4。
表4實(shí)施例3鋼板的力學(xué)及成型性能

權(quán)利要求
1.一種基于薄板坯連鑄連軋流程采用Ti微合金化工藝生產(chǎn)700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼的方法，其特征是(1)采用薄板坯連鑄連軋流程，具體包括冶煉、精煉、薄板坯連鑄、均熱、熱連軋、層流冷卻、卷取工藝過程；(2)鋼水的化學(xué)成分為C0.03～0.07wt.％、Si0.3～0.5wt.％、Mn0.6～1.6wt.％、P≤0.04wt.％、S≤0.008wt.％、Cu0.2～0.5wt.％、Cr0.3～0.7wt.％、Ni0.15～0.35wt.％、Ti0.08～0.14wt.％、Alt0.025～0.050wt.％、N≤0.008wt.％；(3)鑄坯入爐溫度950～1100℃、出爐溫度1100～1180℃、終軋溫度870～920℃卷取溫度550～650℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼的方法，其特征是C0.055～0.065wt.％、Mn1.2～1.5wt.％、P0.01～0.02wt.％、Ti0.09～0.11wt.％、S≤0.003wt.％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼的方法，其特征是鑄坯入爐溫度950～1050℃、鑄坯出爐溫度1110～1160℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼的方法，其特征是終軋溫度880～910℃、卷取溫度580～620℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于薄板坯連鑄連軋流程采用Ti微合金化工藝生產(chǎn)700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼的方法。本發(fā)明基于薄板坯連鑄連軋流程采用Ti微合金化技術(shù)生產(chǎn)高強(qiáng)鋼，充分發(fā)揮薄板坯連鑄連軋流程溫度均勻的特點(diǎn)，有效地解決了Ti微合金化鋼性能波動(dòng)大的問題；采用單一的Ti微合金化技術(shù)，生產(chǎn)過程控制簡單、生產(chǎn)效率高；Ti元素相對(duì)于其他微合金化元素資源更豐富、價(jià)格更低，產(chǎn)品成本低、競爭力強(qiáng)。本發(fā)明生產(chǎn)的高強(qiáng)耐候鋼板的屈服強(qiáng)度為700～780MPa，厚度為1.5～8.0mm，主要應(yīng)用于物流運(yùn)輸業(yè)，特別是環(huán)境特殊的領(lǐng)域，例如用于制造集裝箱、鐵路車廂、城市地鐵車廂等。
文檔編號(hào)C22C38/50GK1962099SQ200610123458
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月10日
發(fā)明者毛新平, 林振源, 李軻新, 高吉祥, 劉義軍, 陳麒琳, 謝勁松 申請(qǐng)人:廣州珠江鋼鐵有限責(zé)任公司