一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及铁素体热轧工艺，具体涉及一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺。原材料按质量百分比包括：≤0.06%的C、≤0.10%的Si、≤0.30%的Mn、≤0.025%的P、≤0.020%的S、≤0.03%的Alt；≤0.05%的Cu；≤0.05%的Cr；≤0.05%的Ni，其余为铁元素；原材料依次进行转炉冶炼、RH炉及LF炉冶炼；原材料热轧工艺可通过CSP或ESP生产线完成。通过优化原材料配比，根据原材料配比设定合适的工艺窗口，来消除铁素体轧制的混晶及饼状组织，优化轧制力学性能指标。

【技术实现步骤摘要】
一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺
本专利技术涉及铁素体热轧工艺，具体涉及一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺。
技术介绍
随着薄板坯连铸连轧技术的发展，热轧规格越来越薄，热轧规格已具备替代部分冷轧规格的条件，但传统热轧工艺（奥氏体区轧制）生产的薄规格具有金相组织细小、强度高的特点，不利于替代冷轧退火钢板，因此铁素体轧制技术成为各大钢厂及研究机构的研究热点。铁素体轧制工艺存在一定的劣势，金相组织不好控制等特点容易出现混晶及晶粒变形成饼状组织情况如附图1、附图2所示，不利于力学性能各项指标，进而影响产品的使用。铁素体轧制工艺要求轧制温度控制在Ar3线以下，不同成分材料Ar3线的不同会显著影响铁素体轧制的组织和性能，尤其是C含量，成分和轧制工艺不匹配很容易出现混晶及晶粒变形成饼状组织情况如附图1、附图2，，不利于力学性能各项指标，进而影响产品的使用。目前文献资料还没有铁素体轧制工艺根据成分调整工艺温度的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有的铁素体轧制工艺存在的金相组织不好控制，容易出现混晶及晶粒变形成饼状组织等问题而提供一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺，其取得的优点为通过优化原材料配比，根据原材料配比设定合适的工艺窗口，来消除铁素体轧制的混晶及饼状组织，优化轧制力学性能指标。本专利技术的技术方案如下：一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺，其特征在于，原材料按质量百分比包括：≤0.06%的C、≤0.10%的Si、≤0.30%的Mn、≤0.025%的P、≤0.020%的S、≤0.03%的Alt；≤0.05%的Cu；≤0.05%的Cr；≤0.05%的Ni，其余为铁元素；所述原材料依次进行转炉冶炼、RH炉及LF炉冶炼；所述原材料热轧工艺可通过CSP或ESP生产线完成。作为优选，所述热轧工艺通过ESP生产线完成。优选ESP产线，原因为铁素体轧制工艺窗口窄，ESP产线为无头轧制，卷头、中、尾温度控制情况一致，有利于得到均一的组织。作为优选，所述ESP生产线中终轧温度根据碳含量不同分为：1）碳含量：0.03＜C≤0.06%，终轧温度750-790℃；2)0.01＜C≤0.03%，终轧温度780-830℃；3)碳含量：C＜0.01%，终轧温度810-850℃。作为优选，所述LF炉冶炼形成的钢水经过ESP产线生成不同厚度的热轧带钢；所述ESP产线中，所述钢水依次经过连铸机、粗轧机、摆剪、推废、感应加热炉、精轧机、层流冷却、高速飞剪以及卷取机；所述粗轧机粗轧出口的温度不低于950℃；感应加热炉感应加热出口的温度为1000～1100℃。作为优选，所述卷取机中卷取温度为660-720℃。作为优选，所述原材料中的C为提高所述铁素体/珠光体组织类型钢的屈服强度和抗拉强度的元素，起到固溶强化作用。C能溶解在钢中形成固溶体，起到了固溶强化作用，是钢中的主要强化元素。碳元素对钢的相变点影响显著，是决定铁素体轧制工艺窗口的关键元素之一，碳元素太高，奥氏体至铁素体转变相变温度被显著推移，不利于铁素体轧制晶粒的生长，在本专利技术中C含量控制在≤0.06%。作为优选，所述原材料中的Si在生产过程中为还原剂和脱氧剂，所述Si用于提高钢的弹性极限，所述Si用于促进铁素体相变。Si在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂加入，并且Si能显著提高钢的弹性极限，同时Si元素具有促进铁素体相变的作用。在本专利技术中Si含量控制在≤0.10%。作为优选，所述Mn用于细化珠光体组织，所述Mn用来降低奥氏体至铁素体相变点。Mn是碳化物形成元素，也能以固溶状态存在，还具有细化珠光体组织的作用，锰元素是钢中常规元素之一，其具有降低奥氏体至铁素体相变点的作业，铁素体轧制应该尽量降低其含量，但其对钢水脱氧性、钢水可浇筑性又具有一定的作用。在本专利技术中Mn含量控制在≤0.30%。Al是钢中常用的脱氧剂，同时钢中加入少量的铝可细化晶粒，铁素体轧制为得到尽量粗大的组织，Al含量尽量往低控制。在本专利技术中Alt含量控制在≤0.03%。P、S为铁水中残余的有害元素，为保障钢的使用性能，本专利技术中P≤0.025%；S≤0.020%。本专利技术的有益效果：本专利技术所述的控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺具有以下优势：1）铁素体轧制生产的金相组织粗大，屈服强度、抗拉强度显著降低；2）铸坯加热温度低、可大幅度降低氧化烧烧损；3）减少轧辊磨损，减少由热应力引起的疲劳龟裂提高表面质量；4）降低二次氧化铁皮量，提高酸洗效率。采用不同碳含量设定不同的工艺温度窗口，其具有金相组织晶型良好，屈服强度、抗拉强度显著降低的特点，可应用于适用热轧薄规格软钢的装饰、货架、五金零件等各种行业。并且铁素体轧制工艺可节约能源，减少一次、二次氧化铁皮生产，属于低能耗绿色钢铁制造工艺范畴。采用本专利技术生产的钢板金相组织晶型均匀，强度低，力学性能指标优，并且铁素体轧制工艺可节约能源，减少一次、二次氧化铁皮生产，属于低能耗绿色钢铁制造工艺范畴，可应用于适用热轧薄规格软钢的装饰、货架、五金零件等各种行业。此外，本专利技术方法原理可靠，具有非常广泛的应用前景。由此可见，本专利技术与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。附图说明图1为普通铁素体轧制工艺中混晶金相组织示意图。图2为普通铁素体轧制工艺中变形晶粒饼状金相组织。图3为采用本专利技术实施例1所得到的晶型均匀铁素体轧制金相组织。具体实施方式实施例1一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺，其特征在于，原材料按质量百分比包括：C为0.045%；Si为0.04%；Mn为0.12%；P为0.016%；S为0.0012%；Alt为0.012%；Cu为0.02%；Cr为0.02%；Ni≤0.01%，其余为铁元素；原材料依次进行转炉冶炼、RH炉及LF炉冶炼；原材料热轧工艺通过ESP全无头薄板坯连铸连轧产线完成。钢水依次经过连铸机、粗轧机、摆剪、推废、感应加热炉、精轧机、层流冷却、高速飞剪以及卷取机。其中，连铸以5.0m/min的速度恒拉速生产、粗轧入口温度960℃、感应加热炉出口温度1100℃、精轧出口温度770℃，卷取温度660℃，规格3.0mm，卷取机成卷入库。通过本实施例1得到的钢材，金相组织晶粒均匀、无混晶、饼型晶粒，力学性能为：屈服强度为220MPa、抗拉强度为325MPa、伸长率42.5%冷弯（0a弯芯直径）合格。其金相组织形态如图3所示。实施例2一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺，其特征在于，原材料按质量百分比包括：C为0.017%；Si为0.03%；Mn为0.09%；P为0.015%；S为0.0008%；Alt为0.025%；Cu为0.01%；Cr为0.02%；Ni≤0.01%，其余为铁元素；原材料依次进行转炉冶炼、RH炉及LF炉冶炼；原材料热轧工艺通过ESP全无头薄板坯连铸连轧产线完成。钢水依次经过连铸机、粗轧机、摆剪、推废、感应加热炉、精轧机、层流冷却、高速飞剪以及卷取机。其中，连铸以5.5m/min的速度恒拉速生产，其中粗轧入口温度950℃、感应加热炉出口温度1110℃、精轧出口温度813℃，卷取温度670℃，规格2.0mm，卷取机成卷入库。通过本实施例2得到的钢材，金相组织晶粒均匀、无混晶、饼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺，其特征在于，原材料按质量百分比包括：≤0.06%的C、≤0.10%的Si、≤0.30%的Mn、≤0.025%的P、≤0.020%的S、≤0.03%的Alt；≤0.05%的Cu；≤0.05%的Cr；≤0.05%的Ni，其余为铁元素；所述原材料依次进行转炉冶炼、RH炉及LF炉冶炼；所述原材料热轧工艺可通过CSP或ESP生产线完成。

【技术特征摘要】
1.一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺，其特征在于，原材料按质量百分比包括：≤0.06%的C、≤0.10%的Si、≤0.30%的Mn、≤0.025%的P、≤0.020%的S、≤0.03%的Alt；≤0.05%的Cu；≤0.05%的Cr；≤0.05%的Ni，其余为铁元素；所述原材料依次进行转炉冶炼、RH炉及LF炉冶炼；所述原材料热轧工艺可通过CSP或ESP生产线完成。2.根据权利要求1所述的一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺，其特征在于：所述热轧工艺通过ESP生产线完成；优选ESP产线，原因为铁素体轧制工艺窗口窄，ESP产线为无头轧制，卷头、中、尾温度控制情况一致，有利于得到均一的组织。3.根据权利要求1或2所述的一种控制铁素体热轧工艺中金相组织形成的生产工艺，其特征在于：所述ESP生产线中终轧温度根据碳含量不同分为：1）碳含量：0.03＜C≤0.06%，终轧温度750-790℃；2)0.01＜C≤0.03%，终轧温度780-830℃；3)碳含量：C＜0.01%，终轧温度810-850℃。4.根据权利要求2所述的一种控制铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵锐，季长恩，王刚，闫磊，张建胜，赵寿云，安宝林，周扬收，张若英，陈良，梁宗仁，
申请(专利权)人：日照钢铁控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37