专利名称：一种热轧带钢及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种热轧带钢及其制造方法，具体讲是一种500M Pa级热轧高强带钢及其制造方法。
背景技术：
现有的500MPa级热轧高强带钢及其制造方法采用Nb、Ti、V微合金化，成本较高。生产500MPa级热轧高强带钢的公司都在设法降低该带钢的生产成本。
发明内容
为了克服现有500MPa级热轧带钢的上述不足，本发明提供一种成本较低的500MPa级热轧高强带钢，本热轧带钢屈服强度ReH彡500 650MPa，抗拉强度Rm为610 750MPa， 延伸率A彡17%，-20°C冲击功AKv彡34J，180°冷弯试验d=2a，同时提供该钢的制造方法。本发明的构思是使用廉价的合金元素替代贵重的合金元素，同时使钢材屈服强度ReH彡500 650MPa，抗拉强度Rm为610 750MPa，延伸率A彡17%, -20°C冲击功AKv ^ 34J，180°冷弯试验d=2a，满足工程机械用高强钢的使用要求且强度、塑性、韧性合理匹配。由于本热轧带钢的力学性能特点是低成本、高强度，高塑性、高韧性，良好的焊接性能要求，钢质要求纯净，夹杂物级别低。故化学成分设计采用低碳、中锰、低钛、高硼、微钥的思路，低碳是为了确保高的塑性、高的韧性，良好的焊接性及成型性能，微钛是为了避免氮化钛夹杂物析出造成铸坯开裂，高硼是为了提高钢板的淬透性。本热轧带钢的化学成分的质量百分配比如下
C :0· 14 O. 25%, Si :0 O. 40%， Mn : I. 2 I. 80%， P^O. 012%,
S^O. 005%, Ti :0. 01 O. 12%，O ^ B ^ O. 0030%, O 彡 Mo 彡 O. 20%，Al:O. 01 O. 05%, 0^ 0. 0020%, N 彡 O. 0060% ;
其余为Fe与不可避免的杂质。屈服强度ReH彡500 650MPa，抗拉强度Rm为610 750MPa，延伸率A彡17%，-20°C冲击功AKv彡34J，180°冷弯试验d=2a。对钢板进行晶粒度检验，检验级别彡8级；对非金属夹杂物检验，氧化物夹杂物为< I级。本热轧带钢的制造方法包括下述依次的步骤
I转炉冶炼
将S彡O. 003%的预处理铁水，S彡O. 020%的废钢，倒入180吨顶底复吹转炉，预处理的铁水重量比彡70%,出钢前2分钟内停止吹氧;出钢P彡O. 010%,出钢S彡O. 020%,出钢温度彡1690°C;出钢口良好，不散流；出钢控制渣量不大于I. 8吨。出钢先在钢包加石灰和合金，出钢后钢包内包底吹気，测温。II LF 精炼
LF炉进行脱氧，[O] ( 15PPm ;脱S彡O. 004%，脱S结束后，微调钢中成分并加入硼铁，加硼前要先采用Al脱氧，再采用Ti脱氮，之后再加入硼的顺序。(对碳、锰、硅与其它合金全部合金元素都要进行确认是否进入目标成分要求，如未达到目标要求，需要补加合金进行微调成分，在出LF工序的成分为成品成分);LF炉出站前进行喂Si-Ca线I. 5 2. 5m/t,且底吹氩弱搅拌8分钟以上。钢水成分的质量百分比达下述要求出钢
C :0· 14 O. 25%, Si :0 O. 40%， Mn : 1. 2 1. 80%， P≤0.012%,
S ≤ O. 005%, Ti :0. 01 O. 12%, O ≤ B ≤ O. 0030%, O ≤ Mo ≤O. 20%, Al
O.01 O. 05%, O ≤ O. 0020%, N ≤ O. 0060% ；
其余为Fe与不可避免的杂质。III 连铸
连铸采用全程保护浇注；采用轻压下技术；浇注温度控制在1525 1550°C。IV 2250热连轧轧制
板坯加热温度1150 1300°C，加热时间大于180min ;终轧温度860 930°C;层流冷却方式带钢全长冷却；卷取温度CT :550 650°C ;轧制厚度规格3 15mm。检验
对热轧钢板进行拉伸检验，钢板屈服强度ReH为530 650Mpa,抗拉强度Rm为630 750Mpa，延伸率A彡17%，-20°C冲击功AKv为40 100J，180。冷弯试验d=2a合格；对钢板进行晶粒度检验，检验级别为8 11级；对非金属夹杂物检验，氧化物夹杂物为O I级。本发明的热轧带钢，用廉价的合金元素替代贵重的合金元素，成本较低。带钢的力学性能屈服强度ReH彡500MPa,抗拉强度抗拉强度Rm为630 750Mpa，延伸率A彡17%，一般为达19 30%，-20°C冲击功AKv为40 100J，180°冷弯试验d=2a，满足工程机械用钢的技术要求，且强度、塑性、韧性合理匹配。
具体实施例方式下面结合实施例详细说明高强钢及其制造方法的具体实施方式
，但本高强钢及其制造方法的具体实施方式
不局限于下述的实施例。钢板实施例一
本实施例是一种热轧500MPa级高强韧钢，钢板厚4mm宽1800mm。其化学成分的质量百分配比如下
C :0. 17%, Si :0. 20%, Mn :1. 35%, P :0. 010%, S :0. 002%,
Ti 0. 04%, B 0. 0010%, Mo: O. 03%, Al 0. 04%, O 0. 0013%,
N :0.0055%, 其余为Fe与不可避免的杂质。钢板屈服强度ReH为590Mpa，抗拉强度Rm为670Mpa，延伸率A为22%，_20°C冲击功 AKv 为 55J。制造方法实施例一
本热轧高强钢制造方法的实施例为下述依次的步骤，
I转炉冶炼
采用入炉铁水s :0. 002%, 165吨，预处理铁水中C与Si的成分的质量百分比为
C 4.0%,Si O. 25%,
使用S为O. 010%废钢15吨，倒入180吨顶底复吹转炉，出钢前2分钟内停止吹氧；出钢P :0. 007%，出钢S :0. 012%，出钢温度1675°C，出钢口良好，不散流；出钢控制渣量为1.6吨。出钢前在钢包内先加石灰和合金，钢包内底吹氩、测温。II LF 精炼
LF采用Al粉脱氧，[O]彡15PPm ;脱S彡O. 004%，脱S结束后，微调钢中成分并加入硼铁，加硼前要先采用Al脱氧，再采用Ti脱氮，之后再加入硼的顺序。微调钢中成分(微调前C为O. 15%,出钢前调整为O. 17%,微调前Ti为O. 03%,出钢前调整为O. 04%) LF炉出站前喂Si-Ca线操作2. Om/t,且底吹氩弱搅拌8分钟。钢水化学成分的质量百分配比如下
C 0. 17%, Si :0. 20%， Mn :1. 35%， P :0. 010%， S 0. 002%,
Ti 0. 04%, B 0. 0010%, Mo: O. 03%, Al 0. 04%, O 0. 0013%,
N :0.0055%, 其余为Fe与不可避免的杂质。III 连铸
连铸采用全程吹氩保护浇注，采用轻压下技术。浇注温度为1532°c。IV热连轧轧制
板坯加热温度在加热炉中加热到1200°C，加热时间190min ;终轧温度900°C ;层流冷却方式带钢全长冷却；卷取温度CT :620°C。检验
钢板屈服强度ReH为590Mpa，抗拉强度Rm为670Mpa，延伸率A为22%，_20°C冲击功AKv为55J，180°冷弯试验d=2a合格。对钢板进行晶粒度检验，检验级别为10级；对非金属夹杂物检验，氧化物夹杂物为O级。钢板实施例二
本实施例是一种热轧500MPa级高强韧钢，钢板厚15mm宽2000mm。其化学成分的质量百分配比如下
C 0. 19%, Si :0. 25%， Mn :1. 45%， P :0. 008%， S 0. 001%, Ti :0. 06%，B
0.0015%,Mo: 0.06%, Al :0.03%, 0:0.0014%,
N :0. 0045%,其余为Fe与不可避免的杂质。钢板屈服强度ReH为550Mpa，抗拉强度Rm为650Mpa，延伸率A为25%，_20°C冲击功 AKv 为 90 J。制造方法实施例二
本热轧高强钢制造方法制造的是钢板实施例二的带钢，本实施例为下述依次的步骤
I转炉冶炼
采用入炉铁水s :0. 002%, 160吨，预处理铁水中C与Si的成分的质量百分比为
C 4.0%,Si O. 28%,
使用S为O. 012%废钢20吨，倒入180吨顶底复吹转炉，出钢前2分钟内停止吹氧；出钢P :0. 006%,出钢S :0. 014%,出钢温度:16850C ;出钢口良好，不散流；出钢控制渣量为
1.5吨。出钢前在钢包内先加石灰和合金，钢包内底吹氩、测温。II LF 精炼
LF采用Al粉脱氧，[O]为13PPm ;脱S为O. 001%，脱S结束后，微调钢中成分并加入硼铁，加硼前要先采用Al脱氧，再采用Ti脱氮，之后再加入硼的顺序。微调钢中成分(微调前C为O. 17%,出钢前调整为O. 19%,微调前Ti为O. 05%,出钢前调整为O. 06%) LF炉出站前喂Si-Ca线操作2. 2m/t,且底吹氩弱搅拌8分钟。钢水化学成分的质量百分配比如下
C 0. 19%, Si :0. 25%， Mn :1. 45%， P :0. 008%， S 0. 001%, Ti :0. 06%，B 0.0015%, Mo: 0.06%, Al :0.03%, 0:0.0014%,
N :0. 0045%,其余为Fe与不可避免的杂质。III 连铸
连铸采用全程吹氩保护浇注，采用轻压下技术。浇注温度为1535°C。IV热连轧轧制 板坯加热温度在加热炉中加热到1200°c，加热时间190min ;终轧温度860°C ;层流冷却方式带钢全长冷却；卷取温度CT :580°C。检验
钢板屈服强度ReH为560Mpa，抗拉强度Rm为670Mpa，延伸率A为25%，_20°C冲击功AKv为90J，180°冷弯试验d=2a合格。对钢板进行晶粒度检验，检验级别为10级；对非金属夹杂物检验，氧化物夹杂物为I级。钢板实施例三
本实施例是一种热轧500MPa级高强韧钢，钢板厚8mm宽2000mm。其化学成分的质量百分配比如下
C 0. 15%, Si :0. 25%， Mn :1. 55%， P :0. 005%， S 0. 001%, Ti :0. 08%，B
0.0020%, Al :0. 03%, O :0. 0015%,
N :0. 0040%,其余为Fe与不可避免的杂质。钢板屈服强度ReH为560Mpa，抗拉强度Rm为685Mpa，延伸率A为24%，_20°C冲击功 AKv 为 75J。制造方法实施例三
本热轧高强钢制造方法制造的是钢板实施例三的带钢，本实施例为下述依次的步骤
I转炉冶炼
采用入炉铁水s :0. 002%, 160吨，预处理铁水中C与Si的成分的质量百分比为
C 4.0%,Si O. 28%,
使用S为O. 012%废钢20吨，倒入180吨顶底复吹转炉，出钢前2分钟内停止吹氧；出钢P :0. 006%,出钢S :0. 011%,出钢温度:16800C ;出钢口良好，不散流；出钢控制渣量为
1.5吨。出钢前在钢包内先加石灰和合金，钢包内底吹氩、测温。II LF 精炼
LF采用Al粉脱氧，[O]为13PPm ;脱S为O. 001%，脱S结束后，微调钢中成分并加入硼铁，加硼前要先采用Al脱氧，再采用Ti脱氮，之后再加入硼的顺序。微调钢中成分(微调前C为O. 14%,出钢前调整为O. 15%,微调前Ti为O. 05%,出钢前调整为O. 08%) LF炉出站前喂Si-Ca线操作2. Om/t,且底吹氩弱搅拌8分钟。钢水化学成分的质量百分配比如下
C 0. 15%, Si :0. 25%， Mn :1. 55%， P :0. 005%， S 0. 001%, Ti :0. 08%，B
O.0020%, Al :0.03%, 0:0.0015%, N :0· 0040%,其余为 Fe 与不可避免的杂质。
III 连铸
连铸采用全程吹氩保护浇注，采用轻压下技术。浇注温度为1533°c。IV热连轧轧制
板坯加热温度在加热炉中加热到1220°C，加热时间190min ;终轧温度900°C ;层流冷却方式带钢全长冷却；卷取温度CT :650°C。检验
钢板屈服强度ReH为560Mpa，抗拉强度Rm为685Mpa，延伸率A为24%，_20°C冲击功AKv 为75J，180°冷弯试验d=2a合格。对钢板进行晶粒度检验，检验级别为10级；对非金属夹杂物检验，氧化物夹杂物为O级。
权利要求
1.一种热轧带钢，它的化学成分的质量百分配比为C :0· 14 O. 25%, Si :0 O. 40%， Mn : I. 2 I. 80%， P^O. 012%, S^O. 005%, Ti :0. 01 O. 12%，O ^ B ^ O. 0030%, O 彡 Mo 彡 O. 20%，Al:O. 01 O. 05%, 0^ 0. 0020%, N 彡 O. 0060% ; 其余为Fe与不可避免的杂质； 屈服强度ReH彡500 650MPa，抗拉强度Rm为610 750MPa，延伸率A彡17%, -20°C冲击功AKv ^ 34J，180°冷弯试验d=2a ;对钢板进行晶粒度检验，检验级别> 8级；对非金属夹杂物检验，氧化物夹杂物为< I级。
2.一种热轧带钢的制造方法，它包括下述依次的步骤 I转炉冶炼 将S彡O. 003%的预处理铁水，S彡O. 020%的废钢，倒入180吨顶底复吹转炉，预处理的铁水重量比彡70%,出钢前2分钟内停止吹氧;出钢P彡O. 010%,出钢S彡O. 020%,出钢温度< 1690°C ;出钢口良好，不散流；出钢控制渣量不大于I. 8吨；出钢先在钢包加石灰和合金，出钢后钢包内包底吹気，测温； IILF精炼 LF炉进行脱氧，[O] ( 15PPm ;脱S彡O. 004%，脱S结束后，微调钢中成分并加入硼铁，加硼前要先采用Al脱氧，再采用Ti脱氮，之后再加入硼的顺序；(对碳、锰、硅与其它合金全部合金元素都要进行确认是否进入目标成分要求，如未达到目标要求，需要补加合金进行微调成分，在出LF工序的成分为成品成分);LF炉出站前进行喂Si-Ca线I. 5 2. 5m/t，且底吹氩弱搅拌8分钟以上； 钢水的成分的质量百分比达下述要求出钢C :0· 14 O. 25%, Si :0 O. 40%， Mn : I. 2 I. 80%， P^O. 012%,S 彡 O. 005%, Ti :0. 01 O. 12%, O 彡 B 彡 O. 0030%, O 彡 Mo 彡 O. 20%, Al O. 01 O. 05%, O 彡 O. 0020%, N 彡 O. 0060% ； 其余为Fe与不可避免的杂质； III连铸 连铸采用全程保护浇注；采用轻压下技术；浇注温度控制在1525 1550°C ； IV 2250热连轧轧制 板坯加热温度1150 1300°C，加热时间大于180min ;终轧温度860 930°C;层流冷却方式带钢全长冷却；卷取温度CT :550 650°C ;轧制厚度规格3 15mm。
3.根据权利要求2所述的热轧带钢的制造方法，其特征是在步骤IV2250热连轧轧制后对热轧钢板进行检验；钢板屈服强度ReH为530 650Mpa，抗拉强度Rm为630 750Mpa，延伸率A彡17%，-20°C冲击功AKv为40 100J，180°冷弯试验d=2a ;对钢板进行晶粒度检验，检验级别为8 11级；对非金属夹杂物检验，氧化物夹杂物为O I级。
全文摘要
本发明涉及一种热轧带钢及其制造方法。热轧带钢的百分配比为C0.14～0.25%，Si0～0.40%，Mn1.2～1.80%，P≤0.012%，S≤0.005%，Ti0.01～0.12%，0≤B≤0.0030%，0≤Mo≤0.20%，Al0.01～0.05%，O≤0.0020%，N≤0.0060%；其余为Fe与不可避免的杂质；屈服强度ReH≥500～650MPa，抗拉强度Rm为610～750MPa，延伸率A≥17%，-20℃冲击功AKv≥34J，180°冷弯试验d=2a；对钢板进行晶粒度检验，检验级别≥8级；对非金属夹杂物检验，氧化物夹杂物为≤1级。制造方法包括下述依次的步骤Ⅰ转炉冶炼；ⅡLF精炼；Ⅲ连铸；Ⅳ2250热连轧轧制。本发明的热轧带钢，成本较低，带钢的力学性能屈服强度ReH≥500MPa。
文档编号C22C38/14GK102864377SQ201210330490
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者孟传峰, 李建民, 王育田, 崔天燮, 付培茂 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司