一种V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢及其冶炼方法技术

本发明专利技术属于高强钢冶炼技术领域，具体涉及一种V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢及其冶炼方法。该高强钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.25～0.30％、Si 0.15～0.20％、Mn 0.25～0.30％、P 0～0.035％、S 0～0.035％、V 0.005～0.01％、Ti 0.005～0.01％、Cr 0～0.02％、Ni 0～0.03％、Cu 0～0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质。该高强钢的冶炼方法中采用的脱氧合金化工艺，减少了金属脱氧材料的用量，降低了炼钢成本，并且生产出的微合金高强钢的力学性能完全满足GB/T 700-2006标准中对普碳钢的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高强钢冶炼
，具体涉及一种V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢及其冶炼方法。
技术介绍
低合金高强度结构钢是指在普通碳素钢中加入少量或微量合金元素，通过制定合适的控轧控冷工艺，从而得到比普通碳素钢性能更为优良的高强度、高韧性和冷成型能力的热轧钢板。由于钢中加入的合金元素总量不多，这类合金钢属于低合金钢，通常在热轧状态下使用，其中以屈服强度235MPa级、345MPa级的低合金高强度结构钢(牌号Q235、Q345)的市场需求量最大。然而，市面上常见的Q235、Q345高强钢的屈服强度主要由Si、Mn元素贡献，想要降低高强钢的冶炼成本，就只能减少Si、Mn的用量，但Si、Mn的用量减少会导致钢的强度降低。因此，需要提供一种高强钢的冶炼方法，在降低生产成本的同时，又能保持高强钢良好的力学性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢，该高强钢的化学成分按重量百分比计为：C0.25～0.30％、Si0.15～0.20％、Mn0.25～0.30％、P0～0.035％、S0～0.035％、V0.005～0.01％、Ti0.005～0.01％、Cr0～0.02％、Ni0～0.03％、Cu0～0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质。优选的，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢，该高强钢的化学成分按重量百分比计为：C0.26～0.29％、Si0.16～0.19％、Mn0.26～0.29％、P0～0.025％、S0～0.020％、V0.006～0.009％、Ti0.006～0.009％、Cr0～0.015％、Ni0～0.025％、Cu0～0.045％，其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法，所述冶炼方法的工艺流程为转炉炼钢-小平台炉外处理-精炼-连铸，所述转炉炼钢阶段，采用的钢水脱氧合金化工艺为：当转炉冶炼终点钢水碳含量≤0.03％时，加入0.20～0.30kg/t钢碳粉进行预脱氧，当钢水铺满钢包罐底部时加入增碳剂，待出钢重量占总重量的1/3～1/2时，再依次加入增碳剂、硅锰合金和脱氧铝锭；所述增碳剂的累计用量为3.2～3.5kg/t钢；当转炉冶炼终点钢水碳含量＞0.03％时，依次向钢水中加入增碳剂、硅锰合金和脱氧铝锭；所述增碳剂的用量为3.0～3.3kg/t钢。其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法中，所述钢水的化学成分按重量百分比计，含有V0.006～0.009％、Ti0.006～0.009％、Cr0～0.015％、Ni0～0.025％和Cu0～0.045％。其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法中，所述硅锰合金的用量为4.7～4.9kg/t钢，其成分按重量百分比计为Mn60.0～67.0％、Si14.0～17.0％、C0～2.5％、P0～0.2％、S0～0.2％，其余为Fe和不可避免的杂质。其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法中，所述脱氧铝锭的用量为0.6～0.8kg/t钢，其成分按重量百分比计为：Al≥98％，其余为C。其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法中，所述小平台炉外处理过程中，全程吹氩气，控制钢水的氧活度≤30ppm，酸溶铝Als含量0.010～0.030％，再加入5.5～6.5kg/t钢水的精炼渣。其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法中，所述精炼过程中，LF炉钢包精炼时的加热时间为5～10min。其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法中，所述精炼渣的主要成分按重量百分比计为CaO75～85％、A12O315～25％和CaC20～5％。其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法中，小平台炉外处理过程中，吹氩流量控制以钢水表面裸露面积的直径不大于200mm，吹氩时间5～10min。本专利技术的有益效果为：本专利技术方法中采用低成本的钢水脱氧合金化工艺，使用碳粉先进行预脱氧，减少了金属脱氧材料的使用量，也避免了金属脱氧产物对钢水的污染；钢水中的V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金能够减少冶炼过程中Mn、Si的加入量，从而达到降低冶炼成本的目的。由该方法得到的微合金高强钢的力学性能完全满足国标GB/T700-2006标准中对普碳钢的要求。具体实施方式本专利技术提供了一种V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢，该高强钢的化学成分按重量百分比计为：C0.25～0.30％、Si0.15～0.20％、Mn0.25～0.30％、P0～0.035％、S0～0.035％、V0.005～0.01％、Ti0.005～0.01％、Cr0～0.02％、Ni0～0.03％、Cu0～0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质。优选的，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢，该高强钢的化学成分按重量百分比计为：C0.26～0.29％、Si0.16～0.19％、Mn0.26～0.29％、P0～0.025％、S0～0.020％、V0.006～0.009％、Ti0.006～0.009％、Cr0～0.015％、Ni0～0.025％、Cu0～0.045％，其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术还提供了上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法，所述冶炼方法的工艺流程为转炉炼钢-小平台炉外处理-精炼-连铸，所述转炉炼钢阶段，采用的钢水脱氧合金化工艺为：当转炉冶炼终点钢水碳含量≤0.03％时，加入0.20～0.30kg/t钢碳粉进行预脱氧；当钢水铺满钢包罐底部时加入增碳剂，待出钢重量占总重量的1/3～1/2时，再依次加入增碳剂、硅锰合金和脱氧铝锭；所述增碳剂的累计用量为3.2～3.5kg/t钢；第一次加入增碳剂，主要是发挥增碳剂的碳脱氧作用，第二次加入是为了增碳，保证钢的碳含量在合适的范围内。当转炉冶炼终点钢水碳含量＞0.03％时，依次向钢水中加入增碳剂、硅锰合金和脱氧铝锭；所述增碳剂的用量为3.0～3.3kg/t钢。其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法中，所述增碳剂为本领域常用增碳剂，如石墨粉、焦炭等，优选为石墨粉。其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法中，本专利技术采用碳粉这种非金属脱氧材料进行脱氧，能够显著降低金属脱氧材料的用量，碳粉的脱氧效率和纯铝的脱氧效率可以按1︰1换算，通过推广使用转炉碳脱氧工艺，相对于原来本文档来自技高网...

【技术保护点】
V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢，其特征在于，该高强钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.25～0.30％、Si 0.15～0.20％、Mn 0.25～0.30％、P 0～0.035％、S 0～0.035％、V 0.005～0.01％、Ti 0.005～0.01％、Cr 0～0.02％、Ni 0～0.03％、Cu 0～0.05％，其余为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢，其特征在于，该高强钢的化学成分按重量百分比
计为：C0.25～0.30％、Si0.15～0.20％、Mn0.25～0.30％、P0～0.035％、S0～0.035％、V0.005～
0.01％、Ti0.005～0.01％、Cr0～0.02％、Ni0～0.03％、Cu0～0.05％，其余为Fe和不可避免
的杂质。
2.根据权利要求1所述的V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢，其特征在于，该高强钢
的化学成分按重量百分比计为：C0.26～0.29％、Si0.16～0.19％、Mn0.26～0.29％、P0～
0.025％、S0～0.020％、V0.006～0.009％、Ti0.006～0.009％、Cr0～0.015％、Ni0～0.025％、
Cu0～0.045％，其余为Fe和不可避免的杂质。
3.权利要求1或2所述的V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法，所述冶炼方
法的工艺流程为转炉炼钢-小平台炉外处理-精炼-连铸，其特征在于，所述转炉炼钢阶段，采
用的钢水脱氧合金化工艺为：当转炉冶炼终点钢水碳含量≤0.03％时，加入0.20～0.30kg/t钢
碳粉进行预脱氧，当钢水铺满钢包罐底部时加入增碳剂，待出钢重量占总重量的1/3～1/2时，
再依次加入增碳剂、硅锰合金和脱氧铝锭；所述增碳剂的累计用量为3.2～3.5kg/t钢；当转炉
冶炼终点钢水碳含量＞0.03％时，依次向钢水中加入增碳剂、硅锰合金和脱氧铝锭，所述增碳
剂的用量为3.0～3.3kg/t钢。
4.根据权利要求3所述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的冶炼方法，其特征在于，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁新腾，陈永，方淑芳，龚洪君，郭奠荣，曾建华，李扬洲，郭韬，陈均，王建，陈路，
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：四川;51