專利名稱：一種采用csp工藝生產(chǎn)的高強薄鋼板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微合金化鋼及其制備方法，具體地指一種采用CSP工藝生產(chǎn)的高強薄鋼板及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和科技能力的提高，很多原來只能使用冷軋高強鋼的零件已經(jīng)逐漸為熱軋薄板所替代。CSP(連鑄連軋)生產(chǎn)線以其獨特的工藝流程，為開發(fā)和生產(chǎn)熱軋高強鋼薄板提供了良好平臺。國際國內(nèi)利用薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線設(shè)計和制造熱軋高強鋼已經(jīng)有很多成果，如申請?zhí)枮镃N200510036889. X、CN200510073651. 4等專利介紹了一些薄板坯C-Mn優(yōu)質(zhì)高強度板帶鋼的生產(chǎn)工藝方法，珠鋼、漣鋼等也有連鑄連軋工藝制造700MPa級高強度結(jié)構(gòu)鋼的報道，但是綜合以上文獻，均是采用低碳高鈦成分系列，其中C含量一般小于等于0. 12%。根據(jù)以上相關(guān)研究，低碳成分設(shè)計高Ti鋼可以達(dá)到強度要求，但是由于碳含量偏低，制成的鋼材表面硬度偏小，僅能應(yīng)用于一般結(jié)構(gòu)件，而不能滿足諸如載重車廂結(jié)構(gòu)、高強結(jié)構(gòu)外板等具有表面性能的結(jié)構(gòu)。同時受裝備條件限制，常規(guī)均熱溫度都在1200°C以下，該溫度極大的限制了鋼坯中Ti的固溶效果，降低了 Ti元素的微合金化作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種適用于CSP生產(chǎn)線生產(chǎn)的屈服強度彡700MPa，延伸率^ 17%,耐磨損性能較好且適應(yīng)厚度在I. 0 4. Omm的熱軋高強度結(jié)構(gòu)鋼薄板及其制備方法。實現(xiàn)上述目的的措施
一種采用CSP工藝生產(chǎn)的高強薄鋼板，其組分幾種令百分比含量為C 0. 15 0. 25， Si ^0. 10,Mn :1. 00 I. 80，P :彡 0. 020，S :彡 0. 010，Ti :0. 09 0. 20，Als :0. 02 0. 08，N 0. 008，其余為Fe及不可避免的夾雜；金相組織為20% 35%的珠光體+55% 75%的鐵素體+少量貝氏體。制備一種采用CSP工藝生產(chǎn)的高強薄鋼板的方法，其步驟
1)冶煉并連鑄成還;
2)進行均熱，控制均熱溫度在1200 1300°C，均熱時間在20 60min;
3)進行軋制，并控制開軋溫度不低于1200°C，終軋溫度在870 930°C；
4)進行層流冷卻，在冷卻速度為不低于20°C/S下冷卻到卷取溫度；
5)進行卷取，并控制卷取溫度在580 650°C。本發(fā)明的熱軋高強度結(jié)構(gòu)鋼薄板中各合金成份及均熱的作用機理如下
本發(fā)明的碳(C)含量為0. 15% 0. 25%，碳是鋼中不可缺少的提高鋼材強度的元素之一，同時可以與鋼中Ti等作用形成微合金碳化物，起到析出強化作用。同時將碳含量限定在0. 15 0. 25%，還使鋼板具有一定的硬度，提高耐磨損等使用性能。本發(fā)明的錳(Mn)含量為I. 00% I. 80%的錳，可降低奧氏體轉(zhuǎn)變成鐵素體的相變溫度，擴大熱加工溫度區(qū)域，有利于細(xì)化晶粒尺寸，提高鋼的屈服強度和抗拉強度。本發(fā)明的磷(P)含量彡0. 020%、硫(S)含量彡0. 010%。磷在鋼中具有容易造成偏析等不利影響。硫易與錳結(jié)合生成MnS夾雜，影響鋼的磁感性能和塑性。因此，本發(fā)明應(yīng)盡量減少磷、硫元素對鋼性能的不利影響，通過對鐵水進行深脫硫預(yù)處理等手段，控制磷、硫含量，從而減輕其不利影響。本發(fā)明的硅(Si)含量< 0. 10%。硅對熱連軋板卷表面質(zhì)量有不利影響，因此本發(fā)明應(yīng)盡量降低鋼中硅含量。本發(fā)明選擇鈦(Ti )含量為0. 09% 0. 20%,鈦是一種強烈的碳化物和氮化物形成元素，在鋼重新加熱中阻止奧氏體晶粒長大，在高溫奧氏體區(qū)粗軋時TiN和TiC析出，可有效抑制奧氏體晶粒長大，同時析出的TiN和TiC可以有效的提高鋼板強度。本發(fā)明的鋁(Al)含量為0.02 0.08%，其主要作用是脫去鋼水中的氧(0)，防止鈦被氧化而失效。 本發(fā)明的氮(N)含量< 0. 008%，屬于轉(zhuǎn)爐鋼中正常殘余，可以與鋼中鈦(Ti)結(jié)合形成TiN析出，起到抑制奧氏體晶粒長大和析出強化作用。試驗表明，本發(fā)明的熱軋高強度結(jié)構(gòu)鋼薄板的屈服強度(ReL) ^ 700MPa，抗拉強度(Rm)彡750MPa，可以滿足工程結(jié)構(gòu)用高強度鋼的需求。本發(fā)明之所以將均熱溫度控制在1200 1300°C，均熱時間在20 60min，其目的在于使鋼中的Ti元素和化合物充分固溶，使之能在后續(xù)軋制、冷卻和卷取過程中發(fā)揮其微合金化作用，具體為形成彌散細(xì)小的TiC第二項析出，起到強化效果。固溶的越充分，其析出的TiC析出尺寸越小，彌散度越大，起到的析出強化效果越好。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的熱軋結(jié)構(gòu)鋼薄板的屈服強度(ReL) ^ 700MPa,抗拉強度(Rm) ^ 750MPa，且耐磨性能較好，能以熱代冷，以薄代厚，完全可以滿足工程結(jié)構(gòu)用高強度鋼的需求。


圖I為本發(fā)明實施例I的金相組織圖(30. 29%珠光體+鐵素體+少量貝氏體)； 圖2為本發(fā)明實施例2的金相組織圖(21. 83%珠光體+鐵素體+少量貝氏體)；
圖3為本發(fā)明實施例3的金相組織圖(28. 26%珠光體+鐵素體+少量貝氏體)；
圖4為本發(fā)明實施例4的金相組織圖(24. 1%珠光體+鐵素體+少量貝氏體)。
具體實施例方式下面對本發(fā)明予以詳細(xì)描述
表I為本發(fā)明各實施例及對比例的取值列表；
表2為本發(fā)明各實施例及對比例的主要工藝參數(shù)列表；
表3為本發(fā)明各實施例及對比例性力學(xué)性能檢驗結(jié)果列表；
本發(fā)明各實施例按照以下步驟生產(chǎn)
其步驟
1)冶煉并連鑄成還;
2)進行均熱，控制均熱溫度在1200 1300°C，均熱時間在20 60min;3)進行乳制，并控制開乳溫度不低于1200°C，終乳溫度在870 930°C；
4)進行層流冷卻，在冷卻速度為不低于20°C/S下冷卻到卷取溫度；
5)進行卷取，并控制卷取溫度在580 650°C。表I本發(fā)明鋼各實施例及對比例的化學(xué)成分wt%
權(quán)利要求
1.一種采用CSP工藝生產(chǎn)的高強薄鋼板，其組分幾種令百分比含量為C 0. 15 O.25，Si :≤ O. 10,Mn :L 00 L 80，P :≤ O. 020，S :≤ O. 010，Ti 0. 09 O. 20，Als 0. 02 O.08，N :≤O. 008，其余為Fe及不可避免的夾雜；金相組織為20% 35%的珠光體+55% 75%的鐵素體+少量貝氏體。
2.制備如權(quán)利要求I所述的一種采用CSP工藝生產(chǎn)的高強薄鋼板的方法，其步驟 1)冶煉并連鑄成還; 2)進行均熱，控制均熱溫度在1200 1300°C，均熱時間在20 60min; 3)進行軋制，并控制開軋溫度不低于1200°C，終軋溫度在870 930°C； 4)進行層流冷卻，在冷卻速度為不低于20°C/S下冷卻到卷取溫度； 5)進行卷取，并控制卷取溫度在580 650°C。
全文摘要
一種采用CSP工藝生產(chǎn)的高強薄鋼板及其制備方法其組分幾種令百分比含量為C0.15～0.25，Si≤0.10，Mn1.00～1.80，P≤0.020，S≤0.010，Ti0.09～0.20，Als0.02～0.08，N≤0.008；金相組織為20％～35%的珠光體+55％～75％的鐵素體+少量貝氏體；制備工藝冶煉并連鑄成坯；均熱；軋制；層流冷卻；卷取。本發(fā)明熱軋結(jié)構(gòu)鋼薄板的屈服強度(ReL)≥700MPa，抗拉強度(Rm)≥750MPa，且耐磨性能較好，能以熱代冷，以薄代厚，完全可以滿足工程結(jié)構(gòu)用高強度鋼的需求。
文檔編號C21D8/02GK102965573SQ20121049974
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者劉昌明, 劉志勇, 宋暢, 梁文, 馬玉喜, 陶軍暉, 張永錕, 譚佳梅, 陳吉清, 李宇興 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司