降低大减薄量深冲成型IF钢中夹杂开裂缺陷的方法技术

本发明专利技术公开了一种降低大减薄量深冲成型IF钢中夹杂开裂缺陷的方法，其包括转炉冶炼、RH精炼和连铸浇注过程；所述转炉冶炼过程：将转炉出钢后钢包中钢液的碳氧积控制在0.0018～0.0026、碳含量控制在0.030～0.07wt%、氧含量控制在300～700ppm；所述RH精炼过程：RH进站钢包渣中TFe含量≤3.5wt%、出站钢包渣中TFe含量≤6.5wt%；脱碳速率为0.27～0.35min

【技术实现步骤摘要】
降低大减薄量深冲成型IF钢中夹杂开裂缺陷的方法


[0001]本专利技术涉及一种深冲成型钢板的炼钢冶炼方法，尤其是一种降低大减薄量深冲成型IF钢中夹杂开裂缺陷的方法。

技术介绍

[0002]近几年随着社会的进步，我国汽车行业如雨后春笋般得以蓬勃发展，车身轻量化、大减薄量对材料成型性要求更高，因此，客户对汽车基板质量要求也越来越高，尤其是高端客户对高品质汽车基板的表面要求更加苛刻，特别是对深冲复杂材料成型性要求“零容忍”、“零缺陷”。
[0003]大减薄量深冲复杂成型的夹杂开裂形貌类似砂眼状态，尺寸0.2～2.0mm，呈无规律分布于基板内部。该夹杂开裂缺陷的控制难点在于炼钢无法直接检测，冷轧产品表检仪无法实现判定，造成深冲复杂门内板在R角附近区材料减薄率>20%时基板中的夹杂物存在金属流动阻断，导致基板表面出现类似砂眼缺陷发生频次较高，甚至高达1000ppm，严重影响汽车板基板表面质量。
[0004]大减薄量深冲复杂成型的夹杂开裂砂眼缺陷主要是由钢中夹杂物造成的，为连铸浇注过程中SEN水口内壁聚集的Al2O3夹杂物脱落至结晶器内进入铸坯造成，一般为细小夹杂且形成于铸坯皮下。究其原因主要是因为高品质汽车门内板为无间隙原子钢，钢中C、N含量极低，在冶炼过程中往往加入一定量的Ti含量来固化钢中的C、N原子，使之形成碳化物和氮化物，从而使钢中没有间隙原子的存在。但是由于钢中碳含量极低，依据转炉冶炼碳氧积平衡原理，钢水中氧含量相对较高，加之为铝脱氧钢，那么钢水中的氧极易与铝反应生成Al2O3夹杂，在连铸浇注过程中夹杂物不断集聚长大，进而堵塞水口造成水口偏流，夹杂物掉块进入铸坯，经后工序轧制、深冲压，引发汽车门内板表面类似砂眼的夹杂开裂缺陷的发生。
[0005]目前国内外研究主要集中在表面夹杂缺陷的优化和控制，还未对高品质汽车基板表面砂眼缺陷涉及研究。
[0006]例如，申请号为202010095551.6的中国专利申请公开了一种无夹杂缺陷汽车外板用IF钢的生产方法，该方法是针对汽车外板用IF钢，转炉终点氧含量控制、转炉下渣量、RH过程补氧、静置时间、低吨位浇注、较少铝损等关键参数进行优化，但未涉及浸入式水口插入深度、连铸换包快速转包、炉次交接坯等参数优化。
[0007]申请号为201310388375.5的中国专利申请公开了一种降低冷轧汽车板夹杂缺陷率的方法，该方法是转炉出钢时采用挡渣镖挡渣，出钢结束后顶渣改质，RH自然脱碳和连铸吹氩保护浇注等措施，降低冷轧汽车板夹杂缺陷，未涉及转炉高拉碳、RH强制脱碳等工艺措施。
[0008]申请号为202011291698.9的中国专利申请公开了一种用于减少氧化夹杂的开放式加热保温料斗及浇注方法，该方法是利用料斗浇注有效减少铸件的氧化夹杂缺陷，对炼钢的关键工艺参数未做过多涉及。
[0009]申请号为201811324962.7的中国专利申请公开了一种改善塞棒控流Al脱氧钢水口堵塞的浇注方法，该方法通过对塞棒抖动减少水口结瘤堵塞几率做了详细的说明，但是未对高级别汽车板转炉、精炼和连铸其他关键控制参数做研究。
[0010]论文《顶渣改质工艺对IF钢夹杂物的影响》（工程科学学报. 2018年S1期 第174
‑
179页）通过对转炉出站氩站、RH 脱氧合金化后以及 RH 精炼结束后等不同时间节点加入改质剂对炉渣进行改质处理做对比，找出最佳顶渣改质工艺，但是对转炉终点氧控制，连铸工艺等关键参数未做研究。
[0011]论文《冲压过程“点状”夹杂缺陷分析与控制》（2020 年第二十二届全国炼钢学术会议论文集）通过降低转炉终点氧含量，顶渣改质、连铸保护浇注等方面进行控制，但是未对RH强吹氧快速脱碳、升温吹氧量，连铸浸入式水口插入深度、塞棒振动等工艺进行涉及。
[0012]以上现有技术也仅对夹杂缺陷进行分析，但对复杂冲压大减薄量夹杂开裂的砂眼缺陷未做任何研究。

技术实现思路

[0013]本专利技术要解决的技术问题是提供一种降低大减薄量深冲成型IF钢中夹杂开裂缺陷的方法，以有效的提升深冲成型钢板的表面质量。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：其包括转炉冶炼、RH精炼和连铸浇注过程；所述转炉冶炼过程：将转炉出钢后钢包中钢液的碳氧积控制在0.0018～0.0026、碳含量控制在0.03～0.07wt%、氧含量控制在300～700ppm；所述RH精炼过程：RH进站钢包渣中TFe含量≤3.5wt%、出站钢包渣中TFe含量≤6.5wt%；脱碳速率为0.27～0.35min
‑1，升温吹氧量不超过100Nm3；所述连铸浇注过程：连铸浇注过程依据通钢量保证中间包吨位35～70吨；当拉速稳定涨到目标值后，开启塞棒正弦振动模式；钢包浇注结束禁止下渣，且要求剩钢量8～15吨；连铸成分与精炼出站成分中的铝差值≤100ppm。
[0015]本专利技术所述RH精炼过程中，脱碳速率为0.27～0.35min
‑1。
[0016]本专利技术所述RH精炼过程中，RH脱碳结束加铝脱氧后，控制渣中CaO/Al2O3为1.0～1.4。
[0017]本专利技术所述塞棒正弦振动模式的振动周期1～2s、振动幅度0.5～1.0mm。
[0018]本专利技术所述连铸浇注过程中，在浇次第4炉时提前预更换浸入式水口。
[0019]本专利技术所述连铸浇注过程中，浸入式水口调渣线时间为100min/次。
[0020]本专利技术的技术原理分析：本专利技术通过转炉高碳低氧控制技术，将转炉出钢后钢包钢液中的碳含量控制在0.03～0.07wt%，钢包钢液中的氧含量控制在300～700ppm。目的是从根源降低钢液中的氧含量，减少钢液中Al2O3夹杂物的产生几率，提高钢水洁净度。
[0021]RH精炼过程依据进站碳含量和进站氧含量，动态调整氧枪高度和氧气流量，因为氧枪高度和供氧气体流量对脱碳反应有重要影响，如果氧枪高度过高、供氧气流量过小会降低脱碳反应速率；而氧枪高度过低、供氧气流量过大会造成氧气在满足脱碳反应需要后仍有富余，导致钢液中氧含量增加，加大钢液中Al2O3夹杂物的生成几率。因此，当[O]/[C]＜
1时，说明RH进站钢包中碳含量偏高、氧含量偏低，需要增大供氧气流量，减少氧枪高度H（H为氧枪至钢液表面距离）；当[O]/[C]≥1时，说明RH进站钢包中氧含量偏高、碳含量偏低，此时需要减少氧气流量，增大氧枪高度H（H为氧枪至钢液表面距离）；最终实现RH强吹氧快速高效脱碳速率。
[0022]连铸浇注过程依据通钢量保证中间包吨位35～70吨，并且钢包浇注结束要求剩钢量8～15吨，目的防止包中污染的钢水进入结晶器造成铸坯夹杂，影响产品表面质量。同时连铸浇注时待拉速稳定涨到目标值后，开启塞棒正弦振动模式，目的通过塞棒振动功能，实现流经塞棒头部到浸入式水口的钢水形成波动，减少因Al2O3类夹杂物造成的水口粘结和堵塞机率，有效防止水口偏流和掉块造成结晶器液面波动，影响铸坯质量。
[0023]采用上述技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低大减薄量深冲成型IF钢中夹杂开裂缺陷的方法，其特征在于：其包括转炉冶炼、RH精炼和连铸浇注过程；所述转炉冶炼过程：将转炉出钢后钢包中钢液的碳氧积控制在0.0018～0.0026、碳含量控制在0.03～0.07wt%、氧含量控制在300～700ppm；所述RH精炼过程：RH进站钢包渣中TFe含量≤3.5wt%、出站钢包渣中TFe含量≤6.5wt%；脱碳速率为0.27～0.35min
‑1，升温吹氧量不超过100Nm3；所述连铸浇注过程：连铸浇注过程依据通钢量保证中间包吨位35～70吨；当拉速稳定涨到目标值后，开启塞棒正弦振动模式；钢包浇注结束禁止下渣，且要求剩钢量8～15吨；连铸成分与精炼出站成分中的铝差值≤100ppm。2.根据权利要求1所述的降低大减薄量深冲成型IF钢中夹杂开裂缺陷的方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜丽梅，邓建军，于晓飞，张涛，周钢，王旭，于亚军，王昭云，柴飞，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司邯郸分公司，
类型：发明
国别省市：