钒微合金化600MPa级高强度打包带用钢及生产方法技术

本发明专利技术公开了钒微合金化600MPa级高强度打包带用钢及生产方法，用钢化学成分及质量百分比为：C:0.16～0.20%、Si:0.12～0.30%、Mn:0.70～1.0%、P:≤0.025%、S:≤0.020%、V:0.030-0.060%、ALs:≥0.015%，余量为Fe和其它不可避免的杂质。生产方法包括以下步骤：铁水脱硫预处理、120吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸保护浇注、钢坯加热炉加热、高压水除鳞、控轧控冷、卷取、包装、检斤、入库。本发明专利技术热轧中宽带钢的化学成分通过添加微合金钒代替进口的铌元素，并配合控轧控冷工艺和低温大压下技术来控制各相的比例，提高了板坯质量，降低了生产难度及生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
，涉及银微合金化600MPa级打包带用钢及生产方法。
技术介绍
中高强度打包带用钢多以热乳宽带钢为原料进行冷乳加工，由于热乳宽带钢市场 价格高于中宽带钢，且部分用户因冷乳机组较小，需要将宽带钢分条后乳制，进一步增加了 中宽带钢的生产成本。用户希望采用价格较低的中宽带钢代替宽带钢原料来生产打包带， 以降低其生产成本。根据市场调查中宽带钢打包带用钢有较大的市场开发潜力。 目前国内钢铁企业生产高强度热乳钢带，普遍采用添加铌、或铌加钛微合金复合 强化体系，但中国是铌资源贫乏国家，其主要产地为巴西、澳大利亚、加拿大等国家，尤其是 巴西冶金及矿业有限公司控制了世界85%的铌生产，势必导致铌的价格垄断，进而造成丧 失以铌为原料产品价格的话语权，在一定程度上受制于人，生产成本也相对较高。同时，根 据当前许多专家、学者的大量研究，发现铌对钢的高温延展性的影响最大，认为铌加深了低 塑性温度曲线，使低塑性温度区更大、温度更低，从而造成含铌板坯最易产生质量缺陷，横 裂纹的存在，不但增加板坯降级和报废量，更严重的是会导致钢板边部组织异常，致密性 差，冲击韧性和强度降低，因此为防止含铌钢表面横裂纹需制定非常严苛的生产措施，势必 加大板坯的生产难度及成本的上升。甚至有些钢铁企业采用切除角部的办法来解决含铌板 坯角部裂纹问题，造成大量经济损失的同时，极大的延误了生产时间，同时所带来的交货期 延长、占用库存、人力资源等间接损失更是难以估量。同时，含Nb微合金钢中部分钢种热送 热装生产过程中乳件表面易产生质量缺陷，成品钢卷中部出现线状和疤状缺陷，严重时难 以修复、甚至报废，从而造成巨大的经济损失。 我国钒资源非常丰富，无论是资源储备，还是钒产量均位于世界第一位，原料资源 的保证，这就在一定程度上保证了含钒产品的价格拥有充分的自主权。鉴于此，采用钒微合 金化生产中宽带钢打包带用钢有较大的市场开发潜力。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种钒微合金化600MPa级高强度打包带用钢的生产方法，通 过添加微合金钒代替进口的铌元素，并配合控乳控冷工艺和低温大压下技术来控制各相的 比例，不仅使得在原料使用及价格方面拥有充分自主权，提高了板坯质量，降低了生产难度 及生产成本。同时，含钒钢高温溶解温度比含铌钢低，加上采用热送热装技术，大大降低了 加热炉煤气消耗，节约了能源，提高了生产率，并且实现了 600MPa级高强度打包带所要求 的力学性能、微观组织及其它综合性能。 本专利技术所采取的技术方案是：钒微合金化600MPa级高强度打包带用钢，所述 用钢化学成分及质量百分比为：C:0. 16~0. 20%、Si:0. 12~0. 30%、Μη:0. 70~1. 0%、 P:彡 0· 025%、S:彡 0· 020%、V:0. 030-0. 060%、ALs:彡 0· 015%，余量为 Fe 和其它不可避免 的杂质。 本专利技术还提供一种上述的银微合金化600MPa级高强度打包带用钢的生产方法， 包括以下步骤：铁水脱硫预处理、120吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸保护浇注、钢坯加热炉 加热、高压水除鳞、控乳控冷、卷取、包装、检斤、入库。 本专利技术所述控乳控冷工序包括：粗乳乳制、热卷箱、精乳机组乳制、层流冷却。 本专利技术所述精乳机组乳制工序中，精乳终乳温度为850~890 °C。 本专利技术所述控乳控冷工序中，热乳总压下率> 90%，后三道次总压下量彡30%。 本专利技术所述控乳控冷工序中，层流冷却的冷却速度为20~29 °C /s。 本专利技术所述钢坯加热炉加热工序中，加热炉中钢坯的出炉温度为1180~1220°C。 本专利技术所述卷曲工序中，卷曲温度为610~660°C。 本专利技术的成分设计：高强度打包带用钢的化学成分就是在常规强化元素 C、Mn的 基础上增加微合金元素钒，添加钒的作用是通过形成V (C，N)影响钢的组织和性能，主要在 奥氏体晶界的铁素体中沉淀析出，在乳制过程中能抑制奥氏体的再结晶并阻止晶粒长大， 从而起到细化铁素体晶粒、提尚钢的强度和初性。 乳制工艺：采用控乳控冷和低温大压下技术，控制加热时间保证铸坯加热时钒均 匀分布，钢坯出炉温度按1180~1220°C范围控制，精乳出口温度按850~890°C范围控 制、且热乳总压下率大于90%，后三道次总压下量彡30%，层流冷却的冷却速度范围为：20~ 29°C /s，卷取温度按610~660°C范围控制，保证晶界析出细小可控的碳化物、氮化物和碳 氮化物，起到钉扎作用阻止晶粒长大，最终实现细晶强化、固溶强化和沉淀析出强化作用从 而得到理想的微观组织和优异的力学性能。 本专利技术根据钒强化机理和乳制强化机理： (1)钒强化机理： 钒是位于元素周期表第四周期第VB族的过度族金属元素，是强的碳化物和氮化物形 成元素，具有低等的细晶强化和高等的沉淀析出强化作用，钒在钢中主要以氮化钒、碳化钒 和碳氮化钒和固溶钒形式存在。钒微合金化钢的强韧化机理主要是靠晶粒细化、沉淀析出 强化和固溶强化实现的。 (2)乳制强化机理： 乳制工艺引起强度的变化主要体现在晶粒度的变化和相体积百分比的变化。晶粒细化 既可提尚强度也可提尚初性，可获得强初性优异的性能，一般每提尚晶粒度1级可提尚强 度15~35MPa。珠光体是强度较高的组织，铁素体是塑韧性较好的组织，在铁素体和珠光体 的复相组织中，每提高1%的珠光体体积百分含量可提高强度5MPa。采用控制乳制和控制冷 却技术来限定开乳温度和精乳温度是为了获得所需要的复相组织，采用低温大压下技术保 证精乳后三道次压下量多30%可促使铁素体形变诱导相变，增加位错密度和细化晶粒来提 高强度。故通过控乳控冷和低温大压下技术可有效实现对晶粒度和相比例的控制，从而实 现对强度的控制。 本专利技术的特点是在常规强化元素碳、锰的基础上仅添加微合金钒元素，并配合控 乳控冷工艺和低温大压下技术改变碳化物、氮化物或碳氮化物析出量、尺寸等来控制各相 的比例、形态、大小及分布，增加固溶和沉淀析出强化以及细晶强化作用，从而实现600MPa 级高强度打包带所要求的力学性能、微观组织、及其它各项综合性能。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
钒微合金化600MPa级高强度打包带用钢，其特征在于,所述用钢化学成分及质量百分比为：C:0.16～0.20%、Si:0.12～0.30%、Mn:0.70～1.0%、P:≤0.025%、S:≤0.020%、V:0.030‑0.060%、ALs:≥0.015%，余量为Fe和其它不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建军，徐立山，程玉君，包阔，魏跃军，罗波，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司承德分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13