一种高钛含量高强度低合金汽车结构钢及其冶炼工艺制造技术

本发明专利技术属于炼钢技术领域，具体公开了一种高钛含量高强度低合金汽车结构钢及其冶炼工艺。所述汽车结构钢包括如下重量百分比的化学成分：C 0.05～0.10％，Si≤0.20％，Mn 1.20～1.80％，P≤0.020％，S≤0.010％，Als 0.015～0.065％，Nb 0.030～0.080％，Ti 0.090～0.150％，Cr 0.10～0.60％，其余为Fe和不可避免的杂质；其冶炼工艺包括如下步骤：转炉冶炼

【技术实现步骤摘要】
0.05～0.17％，Mn 1.50～1.70％，P≤0.020％，S≤0.010％，Als 0.015～0.065％，Nb 0.030～0.048％，Ti 0.097～0.123％，Cr 0.19～0.56％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0009]进一步，所述汽车结构钢的屈服强度700MPa及以上。
[0010]本专利技术还提供如上所述的高钛含量高强度低合金汽车结构钢的冶炼工艺，包括如下步骤转炉冶炼
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LF精炼
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RH精炼
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板坯连铸
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钢坯热送。
[0011]进一步，所述冶炼工艺包括如下步骤：
[0012](1)高炉出铁前，铁水包事先加入轻薄废钢；转炉冶炼用高炉直上铁水，铁水不扒渣，不脱硫；转炉冶炼采用少渣冶炼工艺，转炉出钢采用滑板挡渣工艺，控制出钢下渣；转炉出钢过程中，加入台铝、金属锰铁或低碳锰铁、硅锰合金、低碳铬铁，进行合金化；
[0013](2)LF精炼：采用冶金石灰、铝矾土、镁质调渣剂，铝粒造白渣精炼，调整钢种化学成分含量，采用铌铁砂调整Nb成分含量，采用喂入70钛铁线调整Ti成分含量，和/或，加70钛铁和/或40钛铁调整Ti成分含量；LF出站喂入金属纯钙线钙处理，钙处理后禁止大流量吹氩；
[0014](3)RH精炼：采用机械泵真空精炼，脱除钢水中的H、N、氧，RH调整钢水化学元素含量；RH处理前必须进行化冷钢，降低Ti氧化；RH过程用清洁废钢调整钢水温度；RH出站前，钢包不吹氩气搅拌，钢包钢水镇静时间≥5min，钢水不再进行钙处理，以稳定控制Ti含量。
[0015]进一步，所述步骤(1)中，转炉冶炼使用废钢，和/或，转炉冶炼使用废钢和生铁。
[0016]进一步，所述步骤(1)中，转炉炉内添加小颗粒焦炭作为发热剂，以增加废钢量，增加化学反应温度。
[0017]进一步，所述步骤(1)中，转炉冶炼采用少渣冶炼工艺，吹炼结束前5min转炉底吹气体由氮气切换为氩气，控制转炉终点C≤0.05％，P≤0.015％，温度≥1600℃。
[0018]进一步，所述步骤(1)中，台铝的加入量为200～500kg/炉，金属锰铁的加入量为2000～2600kg/炉，低碳锰铁的加入量2300～3000kg/炉；硅锰合金的加入量为1500～1700kg/炉，低碳铬铁的加入量为810～830kg/炉；
[0019]进一步，所述步骤(1)中，转炉出钢过程中加入冶金石灰和稠渣剂，进行出钢渣洗脱硫，平均脱硫率≥45％。
[0020]可选地，所述步骤(1)中，冶金石灰的加入量为750～850kg/炉，稠渣剂的加入量为350～450kg/炉。
[0021]进一步，所述步骤(1)中，转炉出钢结束后根据钢包钢水量加入0～45kg/t清洁废钢，有利于降低工序成本。
[0022]进一步，所述步骤(2)中，冶金石灰、铝矾土、镁质调渣剂的合计加入量为1000～1500kg/炉，铝粒的加入量为70～120kg/炉。
[0023]进一步，所述步骤(2)中，钙处理喂入量为250～350m/炉，软吹氩≥5min。
[0024]进一步，所述步骤(3)中，真空度≤273Pa，高真空循环时间≥10min。
[0025]进一步，浇注过程全程保护浇注，防止钢水二次氧化，以减少Ti损失。
[0026]进一步，钢包在盛钢水和空包的全程都带钢包盖运行，以减少冶炼过程钢水温度损失。
[0027]如上所述，本专利技术的高钛含量高强度低合金汽车结构钢及其冶炼工艺，具有以下有益效果：
[0028]本专利技术通过合理的设计钢种的化学成分含量，结合合理的冶炼工艺，提高汽车结构钢的强度、塑性及韧性，确保生产的高钛含量高强度低合金汽车结构钢满足产品汽车结构用钢的质量要求，保证钢种化学成分控制稳定，特别是Ti成分，钢水洁净度高，同时最大限度增加冶炼过程中废钢的使用量，降低生产成本，且冶炼过程碳排放低，更加环保。
具体实施方式
[0029]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0030]本专利技术基于重庆钢铁股份有限公司210吨转炉生产线的实际情况，设计了一种高钛含量高强度低合金汽车结构钢的冶炼工艺，以满足产品汽车结构用钢对质量的要求，使钢种成分控制稳定，钢水洁净度较高，同时降低生产成本及冶炼过程碳排放量。
[0031]本专利技术提供的高钛含量高强度低合金汽车结构钢包括如下重量百分比的化学成分：C 0.05～0.10％，Si≤0.20％，Mn 1.20～1.80％，P≤0.020％，S≤0.010％，Als 0.015～0.065％，Nb 0.030～0.080％，Ti 0.090～0.150％，Cr 0.10～0.60％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0032]本专利技术提供的高钛含量高强度低合金汽车结构钢的冶炼工艺，包括如下工序：
[0033]转炉冶炼
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LF精炼
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RH精炼
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板坯连铸
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钢坯热送。
[0034]具体工序要求如下：
[0035]1、高炉出铁前，铁水包事先加入轻薄废钢，以增加废钢用量。转炉冶炼用高炉直上铁水，铁水不扒渣，不脱硫。
[0036]2、转炉使用无特殊要求常规废钢，如有必要加入生铁等。为增加废钢量，转炉炉内添加小颗粒焦炭作为发热剂，增加化学反应温度。
[0037]3、转炉冶炼采用少渣冶炼工艺，吹炼结束前5min转炉底吹气体由氮气切换为氩气，控制转炉终点C≤0.05％，P≤0.015％，温度≥1600℃。
[0038]4、转炉出钢采用滑板挡渣工艺，控制出钢下渣。出钢过程中，加入台铝(200～500kg/炉)、金属锰铁(2000～2600kg/炉)或低碳锰铁(2300～3000kg/炉)，硅锰合金(1500～1700kg/炉)，低碳铬铁(810～830kg/炉)，进行合金化。
[0039]5、转炉出钢过程中，加入冶金石灰(750～850kg/炉)和稠渣剂(350～450kg/炉)进行出钢渣洗脱硫，平均脱硫率≥45％。
[0040]6、转炉出钢结束后，根据钢包钢水量的多少，可加入0～45kg/t清洁废钢，利于降低工序成本。
[0041]7、LF精炼：采用冶金石灰、铝矾土、镁质调渣剂(合计加入量1000～1500kg/炉)，铝粒(70～120kg/炉)造白渣精炼，调整钢种化学成分含量，Nb采用铌铁砂调整Nb成分含量，采用喂入70钛铁线或加70钛铁或40钛铁调整钛成分含量。LF出站喂入金属纯钙线钙处理，喂入量250～350m/炉，软吹氩≥5min；钙处理后禁止大流量吹氩。
[0042]8、RH精炼：采用机械泵真空精炼，真空度≤27本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高钛含量高强度低合金汽车结构钢，其特征在于，包括如下重量百分比的化学成分：C 0.05～0.10％，Si≤0.20％，Mn 1.20～1.80％，P≤0.020％，S≤0.010％，Als 0.015～0.065％，Nb 0.030～0.080％，Ti 0.090～0.150％，Cr 0.10～0.60％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的高钛含量高强度低合金汽车结构钢，其特征在于：所述汽车结构钢包括如下重量百分比的化学成分：C 0.05～0.09％，Si≤0.20％，Mn 1.50～1.70％，P≤0.020％，S≤0.010％，Als 0.015～0.065％，Nb 0.030～0.050％，Ti 0.095～0.130％，Cr 0.18～0.60％，其余为Fe和不可避免的杂质。3.根据权利要求1或2所述的高钛含量高强度低合金汽车结构钢，其特征在于：所述汽车结构钢的屈服强度700MPa及以上。4.根据权利要求1
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3任一项所述的高钛含量高强度低合金汽车结构钢的冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：转炉冶炼
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LF精炼
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RH精炼
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板坯连铸
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钢坯热送。5.根据权利要求4所述的冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)高炉出铁前，铁水包事先加入轻薄废钢；转炉冶炼用高炉直上铁水，铁水不扒渣，不脱硫；转炉冶炼采用少渣冶炼工艺，转炉出钢采用滑板挡渣工艺，控制出钢下渣；转炉出钢过程中，加入台铝、金属锰铁或低碳锰铁、硅锰合金、低碳铬铁，进行合金化；(2)LF精炼：采用冶金石灰、铝矾土、镁质调渣剂，铝粒造白渣精炼，调整钢种化学成分含量，采用铌铁砂调整Nb成分含量，采用喂入70钛铁线调整Ti成分含量，和/或，加70钛铁和/或40钛铁调整Ti成分含量；LF出站喂入金属纯钙线钙处理，钙处理后禁止大流量吹氩；(3)RH精炼：采用机械泵真空精炼，脱除钢水中的H...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓峰，黎均红，张波，王少波，胡昌志，陈露涛，刘渝，赵启帆，梁锋，曾令文，
申请(专利权)人：重庆钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：