一种超高强钢热轧基板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种超高强钢热轧基板及其制备方法，本发明专利技术所设计的超高强钢基板对化学成分、板形等有严格的要求，因此从成分设计、冶炼、轧制和开平四个关键环节从严控制。第一，采用适当的C、Si、Mn、P、S、Mo、V、Cr、Ni、Cu、Nb、B含量控制；第二，设计热连轧轧制、冷却工艺，综合微合金化、固溶强化和组织强化等方法，获得较为均匀的铁素体+细珠光体+少量贝氏体的复相组织，同时控制热轧板卷的尺寸精度、表面质量和板形；第三，通过超纯净冶炼最大限度降低S和P的含量，减少硫化锰夹杂来提高韧性；第四，采用LF+RH双联工艺，严格控制钢中的H含量。第五，采用电磁搅拌和轻压下工艺严格控制钢坯的内部质量。

【技术实现步骤摘要】
一种超高强钢热轧基板及其制备方法
本专利技术属于低合金控轧控冷钢领域，具体涉及一种超高强钢热轧基板及其制备方法。
技术介绍
随着技术的发展，轻量化需求要求钢板强度越来高，厚度也越来越薄，市场上出现6mm、5mm、4mm甚至3mm厚度的超高强钢钢板。现行的960MPa以上超高强钢，一般采用采用炉卷轧机或者宽厚板轧机进行轧制热轧基板，然后进行离线淬火+回火处理。由于采用单张轧制或者炉卷轧机生产，厚度精度不高(如GB/T709中对5～8mm厚，宽度1500mm～2000mm的单张轧制钢板N类规定-0.6mm～+0.6mm)，难以生产厚度在6mm以下的超高强钢基板，合格率非常低。基板的不平度是影响热处理后板材的合格率的重要因素，基板不平度过高可能造成无法入炉或者在炉内扣头，严重时需停炉处理。对于强度在960MPa及以上的超高强钢板，为了满足强度的要求，除了常规的C、Si、Mn等元素，一般还需添加大量的Mo、V、Cr、Ni、Cu、Nb、B等淬透性元素，随着板厚的减薄，热轧基板板形受温度的影响增加，宽厚板轧机和炉卷轧机生产的薄规格基板头尾板形不平度可达20mm/m以上。随着冶金技术的进步、焊接技术和微合金化钢的发展，以及国家能源和环保政策的需要，更薄的超高强钢钢需求逐年增加，如汽车起重机采用4、5mm厚度的1100MPa级别的超高强钢来制造吊臂，使得减重效果大大增加。但是目前炉卷轧机和宽厚板轧机不具备该类超高强钢基板的生产能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超高强钢热轧基板，设计C、Si、Mn、P、S、Mo、V、Cr、Ni、Cu、Nb、B等元素，进行钙处理，钙含量要求10～50ppm。本专利技术还提供了一种超高强钢热轧基板的制备方法，通过合理的热连轧生产工艺，在热连轧生产线上生产出厚度在3～25mm的规格的960MPa及以上超高强钢用热轧基板，同时采用合理的横切开平工艺，得到具有良好的板形的热处理用热轧基板，降低薄规格热处理超高强钢生产成本，提高综合合格率。本专利技术具体技术方案如下：本专利技术提供的一种超高强钢热轧基板，含有以下重量百分比化学成分：碳0.10～0.30％、硅：≤0.40％、锰：0.60～1.60％、磷：≤0.015％、硫：≤0.0015％、铌：0.010～0.050％、铬：0.010～0.50％、钼：0.010～0.90％、钒：0.010％～0.10％、钛：0.010～0.040％、铝：0.015～0.040％、镍：0.0025～0.40％、铜：0.0025～0.40％、钙：0.0010～0.0050％、硼：0.0010～0.0030％，氮：≤0.006％、氧：≤0.004％、氢：≤0.00020％、余量为铁和不可避免的杂质。本专利技术提供的上述超高强钢热轧基板的制备方法，步骤为：1)铁水预处理；2)转炉冶炼；3)合金微调站；4)LF精炼；5)RH精炼；6)连铸；7)堆垛缓冷；8)热轧；9)横切开平；10)热轧基板成品。步骤1)所述铁水预处理，S≤0.002％，包括前扒渣和后扒渣，后扒渣亮面大于85％。步骤2)所述转炉冶炼，采用自循环废钢，P≤0.013％，加强出钢挡渣操作，下渣量≤4kg/t；过程控制模型，终点炉温1620～1635。步骤4)所述LF精炼具体为：S≤0.0010％，白渣操作，保证钢包顶渣充分还原，调整C、Si、Mn、Mo、V、Cr、Ni和Nb成分至目标值。步骤5)所述RH精炼具体为：处理前需洗槽，调整[B]、[Al]至目标值；同时微调其它成分至目标值，保证深脱气时间不小于12min，确保破空前[H]含量小于1.5ppm，破空后喂钙线，钙含量要求10～50ppm，保证喂钙线前后总弱搅时间不小于12min。步骤6)所述连铸具体为：控制钢水过热度15～25℃，投用动态轻压下和电磁搅拌。进一步的，连铸坯中心偏析控制在C类1.0级以下。步骤7)所述堆垛缓冷具体为：对铸坯进行缓冷扩氢处理，缓冷温度为500～700℃，缓冷时间不小于48小时。步骤8)所述热轧具体为：采用两机架可逆轧机粗轧，再进行7机架热连轧，最后进行轧制后层流冷却、卷取。进一步的，在奥氏体再结晶区和未再结晶区多道次控制轧制，具体流程：1230～1260℃加热－1150～1180℃粗轧开轧－1070℃～950℃精轧开轧－950℃～840℃精轧终轧－780℃～600℃终止冷却并卷取。进一步的，典型压下率：粗轧6道次：230，204，165，130，96.8，67，40.7mm；精轧7道次:40.7，29，19，12.5，8.5，6.8，5.8，5.0mm。进一步的，精轧前中间坯开启保温罩进行保温。进一步的，F1～F7机架间冷却水、侧喷水全关。进一步的，热连轧冷却方式：冷却水全关，侧喷水全部关闭。步骤9)所述横切开平具体方式为：采用1粗矫+2精矫的横切线；进一步的，粗矫用于大压下，大变形，消除横向拱起。进一步的，精矫用于完成曲率统一，消除残余应力，同时在钢板进行冷矫直时在1#精矫和2#精矫间形成张力控制，同时对于3～9mm的钢板精矫矫直辊径≤100mm有利于矫直，开平后横切板的不平度≤3mm/m。本专利技术制备的热轧基板组织板宽方向热轧金相组织为70％铁素体+20％珠光体+10％贝氏体。本专利技术所设计的超高强钢基板对化学成分、板形等有严格的要求，因此从成分设计、冶炼、轧制和开平四个关键环节从严控制。第一，采用适当的C、Si、Mn、P、S、Mo、V、Cr、Ni、Cu、Nb、B含量控制；第二，设计热连轧轧制、冷却工艺，综合微合金化、固溶强化和组织强化等方法，获得较为均匀的铁素体+细珠光体+少量贝氏体的复相组织，同时控制热轧板卷的尺寸精度、表面质量和板形；第三，通过超纯净冶炼最大限度降低S和P的含量，减少硫化锰夹杂来提高韧性；第四，采用LF+RH双联工艺，严格控制钢中的H含量。第五，采用电磁搅拌和轻压下工艺严格控制钢坯的内部质量。本专利技术采用适当的C、Si、Mn、P、S、Mo、V、Cr、Ni、Cu、Nb、B等元素。进行钙处理，钙含量要求10～35ppm。采用进行控氢和扩氢处理，保证钢中不出现白点。钢的碳硅锰含量控制在适当的范围，进行适当的铌钛铬硼微合金化处理，热连轧后得到的铁素体+贝氏体+珠光体组织，均匀性较好，热处理后得到均匀的回火马氏体组织，强度和耐磨性好。采用电磁搅拌和轻压下等连铸生产工艺，保证连铸坯中心偏析C类≤1.0。充分发挥热连轧机组突出的控制轧制和控制冷却能力来提高材料板形、生产效率和成材率。采用热连轧+横切开平生产的方式，热轧基板的厚度精度达到了宽厚板和炉卷轧机所不能满足的厚度精度(如5～8mm厚，宽度1500mm～2000mm的厚度精度可达-0.2mm～+0.2mm)，采用热连轧的生产方式提高了薄规格热轧基板的生产效率2倍以上。同时采取合理有效的工艺设计降低了热轧基板开平板的不平度，3～9mm厚度尤为明显，在该厚度范围内的超高强基板不平度≤3mm/m，板形合格率提高了25％以上。生产的热轧板卷最薄可达3.0mm，最厚规格可达25mm，满足车厢、吊臂、军工桥梁等轻量化需求。热连轧板卷采用特别的横切线开平工艺，整卷开平后不平度≤3mm/m的热轧板合格率在95％以上。本专利技术热连轧TMCP工艺制度的依据是：钢板的板形问题尤其是超高强钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高强钢热轧基板，其特征在于，所述超高强钢热轧基板含有以下重量百分比化学成分：碳0.10～0.30％、硅：≤0.40％、锰：0.60～1.60％、磷：≤0.015％、硫：≤0.0015％、铌：0.010～0.050％、铬：0.010～0.50％、钼：0.010～0.90％、钒：0.010％～0.10％、钛：0.010～0.040％、铝：0.015～0.040％、镍：0.0025～0.40％、铜：0.0025～0.40％、钙：0.0010～0.0050％、硼：0.0010～0.0030％，氮：≤0.006％、氧：≤0.004％、氢：≤0.00020％、余量为铁和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种超高强钢热轧基板，其特征在于，所述超高强钢热轧基板含有以下重量百分比化学成分：碳0.10～0.30％、硅：≤0.40％、锰：0.60～1.60％、磷：≤0.015％、硫：≤0.0015％、铌：0.010～0.050％、铬：0.010～0.50％、钼：0.010～0.90％、钒：0.010％～0.10％、钛：0.010～0.040％、铝：0.015～0.040％、镍：0.0025～0.40％、铜：0.0025～0.40％、钙：0.0010～0.0050％、硼：0.0010～0.0030％，氮：≤0.006％、氧：≤0.004％、氢：≤0.00020％、余量为铁和不可避免的杂质。2.一种权利要求1所述的超高强钢热轧基板的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤为：1)铁水预处理；2)转炉冶炼；3)合金微调站；4)LF精炼；5)RH精炼；6)连铸；7)堆垛缓冷；8)热轧；9)横切开平；10)热轧基板成品；其特征在于，步骤8)所述热轧具体为：采用两机架可逆轧机粗轧，再进行7机架热连轧，最后进行轧制后层流冷却、卷取；在奥氏体再结晶区和未再结晶区多道次控制轧制，具体流程：1230～1260℃加热－1150～1180℃粗轧开轧－1070℃～950℃精轧开轧－950℃～840℃精轧终轧－780℃～600℃终止冷却并卷取。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述铁水预处理，S≤0.002％，包括前扒渣和后扒渣，后扒渣亮面大于85％。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述转炉冶炼，采...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海波，胡学文，闻成才，何博，吴志文，杨永超，彭欢，王泉，林苏华，王二化，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34