高硅高氮非调质钢及其制备方法技术

本发明专利技术涉及钢铁冶炼技术领域，具体而言，涉及高硅高氮非调质钢及其制备方法，高硅高氮非调质钢的组分按质量百分含量计包括：Si：0.60

【技术实现步骤摘要】
高硅高氮非调质钢及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶炼
，具体而言，涉及高硅高氮非调质钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]非调质钢是一种同时满足高性能和低成本要求的环境友好型钢材，随着汽车及其相关配套行业的环保节能以及降本等压力的增加，非调质钢在汽车零部件上的应用越来越广泛。
[0003]但是，相关技术提供的非调质钢难以兼顾其表面质量和性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供高硅高氮非调质钢及其制备方法，本专利技术的高硅高氮非调质钢能够兼顾表面质量和性能。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种高硅高氮非调质钢，高硅高氮非调质钢的组分按质量百分含量计为：C：0.44
‑
0.52％，Si：0.60
‑
0.80％，Mn：1.40
‑
1.60％，P≤0.025％，S：0.020
‑
0.035％，Cr：0.10
‑
0.20％，V：0.10
‑
0.20％，Ni：0.10
‑
0.20％，Cu≤0.10％，Mo≤0.05％，Al≤0.030％，N：0.015
‑
0.025％，Ti：0.010
‑
0.025％，其余为Fe和其他不可避免的杂质；高硅高氮非调质钢的碳当量值Ceq：0.77
‑
0.93，金相组织为：珠光体+铁素体。
[0007]在可选的实施方式中，高硅高氮非调质钢的组分按质量百分含量计为：C：0.44
‑
0.48％，Si：0.70
‑
0.80％，Mn：1.45
‑
1.55％，P≤0.020％，S：0.020
‑
0.030％，Cr：0.13
‑
0.18％，V：0.15
‑
0.20％，Ni：0.15
‑
0.20％，Cu≤0.05％，Mo≤0.05％，Al：0.005％
‑
0.020％，N：0.015
‑
0.022％，Ti：0.010
‑
0.020％；高硅高氮非调质钢的碳当量值Ceq：0.80
‑
0.89。
[0008]第二方面，本专利技术提供如前述实施方式的高硅高氮非调质钢的制备方法，包括：
[0009]S1：转炉冶炼；
[0010]S2：LF钢包炉精炼；
[0011]S3：RH真空脱气；
[0012]S4：连铸；
[0013]S5：加热轧制；其中，
[0014]步骤S5中，预热段温度≤750℃，加热时间≥120min；一加热段温度800
‑
1050℃，一加热时间≥60min；二加热段温度1230
‑
1260℃，二加热时间50
‑
80min；均加热段温度1220
‑
1240℃，均加热时间40
‑
70min。
[0015]在可选的实施方式中，步骤S5中，轧制时，单道次压下量≤15％。
[0016]在可选的实施方式中，步骤S5中，开坯机冷却水流量为70
‑
100m3/h。
[0017]在可选的实施方式中，步骤S2中，碱度控制在4
‑
6；步骤S3中，碱度控制在2
‑
3，并喂入硫铁线和Al线。
[0018]在可选的实施方式中，步骤S4中，控制结晶器保护渣的粘度为0.8
±
0.05Pa/S，结
晶器水流量为3000
±
20L/min，二冷水流量为0.20
±
0.02L/kg。
[0019]在可选的实施方式中，步骤S4中，中包钢水温度为1498
‑
1518℃；连铸过程将钢水过热度为20
‑
30℃。
[0020]在可选的实施方式中，步骤S4中，连铸坯入坑缓冷温度≥600℃，出坑温度≤200℃。
[0021]在可选的实施方式中，步骤S1中，转炉终点碳为0.10
‑
0.30％，出钢温度为1640
‑
1650℃。
[0022]本专利技术包括以下有益效果：
[0023]本专利技术实施例提供的高硅高氮非调质钢的组分中的Si在钢中以固溶体的形式存在于铁素体中，具有显著的固溶强化作用；Ni是非碳化物形成元素，固溶于钢中，可以提高淬透性并降低共析点C含量；优化Si和N的用量，一方面确保钢具有优异的塑性、韧性和强度，另一方面还能提高钢的表面质量。
[0024]本专利技术实施例提供的高硅高氮非调质钢的制备方法通过优化组分中的Si和N的量、以及提高二加热段和均热段的温度，避免FeO
‑
SiO2氧化物共晶产物凝固，以降低除鳞难度，提高钢的表面质量，并确保钢具有优异的塑性、韧性和强度。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例1的高硅高氮非调质钢除鳞的示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例2的高硅高氮非调质钢除鳞的示意图；
[0028]图3为本专利技术对比例1的非调质钢除鳞的示意图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0030]相关技术提供的非调质钢在经过连铸、加热、轧制等生产过程时，受冷却、加热的组织相变及热应力等的影响容易产生表面裂纹，影响产品质量，即相关技术提供的非调质钢难以兼顾其表面质量和性能。
[0031]本专利技术提供一种高硅高氮非调质钢其不仅具有良好的性能，其抗拉强度高，还能兼顾表面质量，能够适用于制作抗拉强度1000Mpa级以上的曲轴、连杆。
[0032]本专利技术的高硅高氮非调质钢的组分按质量百分含量计为：C：0.44
‑
0.52％，Si：0.60
‑
0.80％，Mn：1.40
‑
1.60％，P≤0.025％，S：0.020
‑
0.035％，Cr：0.10
‑
0.20％，V：0.10
‑
0.20％，Ni：0.10
‑
0.20％，Cu≤0.10％，Mo≤0.05％，Al≤0.030％，N：0.015
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高硅高氮非调质钢，其特征在于，所述高硅高氮非调质钢的组分按质量百分含量计为：C：0.44
‑
0.52％，Si：0.60
‑
0.80％，Mn：1.40
‑
1.60％，P≤0.025％，S：0.020
‑
0.035％，Cr：0.10
‑
0.20％，V：0.10
‑
0.20％，Ni：0.10
‑
0.20％，Cu≤0.10％，Mo≤0.05％，Al≤0.030％，N：0.015
‑
0.025％，Ti：0.010
‑
0.025％，其余为Fe和杂质；所述高硅高氮非调质钢的碳当量值Ceq：0.77
‑
0.93，金相组织为：珠光体+铁素体。2.根据权利要求1所述的高硅高氮非调质钢，其特征在于，所述高硅高氮非调质钢的组分按质量百分含量计为：C：0.44
‑
0.48％，Si：0.70
‑
0.80％，Mn：1.45
‑
1.55％，P≤0.020％，S：0.020
‑
0.030％，Cr：0.13
‑
0.18％，V：0.15
‑
0.20％，Ni：0.15
‑
0.20％，Cu≤0.05％，Mo≤0.05％，Al：0.005％
‑
0.020％，N：0.015
‑
0.022％，Ti：0.010
‑
0.020％；所述高硅高氮非调质钢的碳当量值Ceq：0.80
‑
0.89。3.如权利要求1或2所述的高硅高氮非调质钢的制备方法，其特征在于，包括：S1：转炉冶炼；S2：LF钢包炉精炼；...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟芳华，刘年富，黄铸铭，李娟，钟凡，周成宏，董凤奎，邓湘斌，杨伟光，赵贺楠，胡昭锋，戴坚辉，何健楠，
申请(专利权)人：宝武杰富意特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：