專利名稱：一種含硼耐候薄帶鋼及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明涉及雙輥薄帶連鑄工藝，特別涉及一種含硼耐候薄帶鋼及其制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的薄帶大都是由厚達(dá)70_200mm的鑄坯經(jīng)過多道次連續(xù)軋制生產(chǎn)出來的，而采用雙輥薄帶連鑄工藝生產(chǎn)的鑄帶經(jīng)過一道次或兩道次軋制成為熱軋帶，即可以投入市場使用。相比傳統(tǒng)帶鋼的生產(chǎn)工藝，前者的生產(chǎn)線比較短，所需要的能源比較少，是一種低碳環(huán)保的熱軋薄帶生產(chǎn)工藝。雙輥薄帶連鑄典型的工藝流程為大包中的熔融鋼水通過大包長水口、中間包以及布流裝置直接澆注在一個由兩個相對轉(zhuǎn)動并能夠快速冷卻的結(jié)晶輥和側(cè)封裝置圍成的熔池中，鋼水在結(jié)晶輥旋轉(zhuǎn)的周向表面凝固形成凝固殼并逐漸生長，進(jìn)而在兩結(jié)晶輥輥縫隙最小處(nip點)形成l_5mm厚的鋼帶，鋼帶經(jīng)由導(dǎo)板導(dǎo)向被夾送輥送入軋機(jī)中軋制成
0.7-2. 5mm的薄帶，隨后經(jīng)過冷卻裝置冷卻，經(jīng)飛剪裝置切頭后，最后送入卷取機(jī)卷取成卷。薄帶連鑄生產(chǎn)的帶鋼，由于厚度較薄，用于冷軋基料，可以大大降低后續(xù)冷軋減薄的道次，大大節(jié)約生產(chǎn)成本；此外，對于厚度小于2mm的薄規(guī)格熱軋帶，如果性能允許，可以直接用來替代冷軋產(chǎn)品(以熱代冷)，使得薄帶連鑄的產(chǎn)品領(lǐng)域得到大大的拓展。但是，薄帶連鑄由于其本身的工藝特性，生產(chǎn)的鋼種普遍存在組織細(xì)化、屈強(qiáng)比偏高、成型性不好的現(xiàn)象，而對薄帶連鑄生產(chǎn)線配備的冷軋機(jī)組所需的冷軋基料，以及汽車行業(yè)需要一些“以熱代冷”且要求具有良好成型性的產(chǎn)品，一般要求熱軋卷的屈強(qiáng)比較低，容易折彎成型。因此，薄帶連鑄在生產(chǎn)此類鋼種時，需要解決組織不均勻、屈強(qiáng)比偏高的問題，從而滿足冷軋基料的使用要求。帶鋼作為冷軋基料使用時，帶鋼需要經(jīng)過酸洗-除磷工序，為了利于酸洗去除表面氧化皮，要求帶鋼表面氧化皮的厚度越薄越好，這就需要在鑄帶各個階段控制氧化鐵皮的生成，在典型工藝中，在結(jié)晶輥直至軋機(jī)入口均采用密閉室裝置防止鑄帶氧化，在密閉室裝置內(nèi)如專利US6920912添加氫氣以及在專利US20060182989中控制氧氣含量小于5%，均可以控制鑄帶表面的氧化皮厚度。但是在軋機(jī)至卷取這段輸送過程如何控制氧化皮的厚度很少有關(guān)專利涉及，尤其是在采用層流冷卻或噴淋冷卻對帶鋼進(jìn)行冷卻的過程中，高溫的帶鋼與冷卻水接觸，鑄帶表面的氧化皮厚度增長很快；同時，高溫的帶鋼與冷卻水接觸還會帶來很多問題其一，會在帶鋼表面形成水斑(銹斑)，影響表面質(zhì)量；其二，層流冷卻或噴淋冷卻用的冷卻水容易造成帶鋼表面局部冷卻不均勻，造成帶鋼內(nèi)部微觀組織的不均勻，從而造成帶鋼性能的不均勻，影響產(chǎn)品質(zhì)量；其三，帶鋼表面局部冷卻不均勻，會造成板形的惡化，影響板形質(zhì)量。帶鋼作為“以熱代冷”產(chǎn)品使用時，一般要求鋼種具有良好的成型性，其本質(zhì)也是要求鋼種具有較低的屈強(qiáng)比。此外作為汽車零部件、集裝箱板使用時還需要鋼種具有一定的耐腐蝕性，利用薄帶連鑄生產(chǎn)耐大氣腐蝕鋼鋼種時，具有一種天然的優(yōu)勢，即帶鋼表面層會富集一層耐腐蝕性元素，如Cu、P、Cr等元素，可以大大提高帶鋼的抗腐蝕性能。
帶鋼具有這樣的表面層，客觀上也要求帶鋼表面氧化鐵皮厚度越薄越好，便于酸洗。因為較厚的氧化鐵皮會使酸洗時間變長，從而破壞帶鋼表面富集的耐腐蝕性元素層，如Cu、P、Cr等消失或減少,從而降低帶鋼耐腐蝕性能。目前國內(nèi)外耐大氣腐蝕鋼及其制造方法專利見表I。表I耐候鋼的專利對比(Wt % )
權(quán)利要求
1.一種含硼耐候薄帶鋼，其化學(xué)成分重量百分比為C :0. 02-0. 06%, Si :0. 2-0. 4%,Mn 0. 6-1. 5%, P 0. 07-0. 22 %, S ^ O. 008 %, N 0. 004-0. 010%, Al 0. 01-0. 06 %, Cu O.20-0. 8%,Cr 0. 3-0. 8%,Ni 0. 12-0. 4%,B 0. 001-0. 006%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
2.一種含硼耐候薄帶鋼的制造方法，其包括如下步驟 a)冶煉 按下述化學(xué)成分冶煉，鋼水化學(xué)成分重量百分比為C :0. 02-0. 06%, Si :0. 2-0.4%,Mn 0. 6-1. 5%, P 0. 07-0. 22%, S ^ O. 008%, N 0. 004-0. 010%, Al 0. 01-0. 06%, Cu 0.20-0. 8%,Cr 0. 3-0. 8%,Ni 0. 12-0. 4%,B 0. 001-0. 006%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)； b)薄帶連鑄 采用雙輥薄帶連鑄，將鋼水連鑄形成l_5mm厚的鑄帶，結(jié)晶輥直徑500-1500mm，澆鑄速度 60-150m/min ； c)二次冷卻 二次冷卻在鑄帶下密閉室內(nèi)進(jìn)行，在薄帶連鑄鑄帶出結(jié)晶輥后，鑄帶溫度1420-1480°C，在鑄帶的兩側(cè)沿鑄帶寬度方向設(shè)置二冷裝置，二冷裝置的開始冷卻點設(shè)置在離nip點250-750mm，整個二冷冷卻段長度200-500mm ;鑄帶出結(jié)晶輥后立即向鑄帶兩側(cè)采用噴灑干冰的方式對鑄帶進(jìn)行快速均勻冷卻至1280°C以下，鑄帶冷卻速率200-300°C /s ； d)在線熱軋 二次冷卻后的鑄帶密閉室后經(jīng)夾送輥送至軋機(jī)中軋制成O. 7-2. 5mm厚度的帶鋼，其中，軋制溫度為1050-1200°C，壓下率為20-50% ； e)帶鋼軋后冷卻 對在線熱軋后的帶鋼進(jìn)行軋后冷卻，冷卻采用霧化冷卻的方式，將霧化的冷卻水霧直接噴灑在帶鋼表面，冷卻速率為10-70°C /s ； f)卷取 冷卻后的熱軋帶鋼經(jīng)切頭剪切除質(zhì)量較差的頭部后，直接進(jìn)行卷取成卷，卷取溫度為650-750°C ;經(jīng)過上述制造過程，最終的薄帶連鑄含B耐大氣腐蝕鋼帶材的性能達(dá)到屈服強(qiáng)度350MPa以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)到480MPa以上，延伸率達(dá)到22%以上，屈強(qiáng)比低于O. 8。
3.如權(quán)利要求2所述的含硼耐候薄帶鋼的制造方法，其特征是，所述的二次冷卻的冷卻方法為將干冰直接噴射在鑄帶表面，其中干冰與惰性氣體或氮氣預(yù)混合的混合體積比例為5 I 10 1，以O(shè). 5-5MPa的壓力直接將干冰噴射在鑄帶表面。
4.如權(quán)利要求2所述的含硼耐候薄帶鋼的制造方法，其特征是，在線熱軋壓下率30-50%。
5.如權(quán)利要求2所述的含硼耐候薄帶鋼的制造方法，其特征是，熱軋后鋼帶的厚度為1.2-2. Omm0
6.如權(quán)利要求2所述的含硼耐候薄帶鋼的制造方法，其特征是，熱軋軋制溫度1050-1150°C。
7.如權(quán)利要求2所述的含硼耐候薄帶鋼的制造方法，其特征是，霧化冷卻的冷卻速率為 30-70 0C /s。
8.如權(quán)利要求2所述的含硼耐候薄帶鋼的制造方法，其特征是，卷取采用雙卷取機(jī)形式。
全文摘要
一種含硼耐候薄帶鋼及其制造方法，采用雙輥薄帶連鑄生產(chǎn)含硼耐大氣腐蝕鋼，鑄帶出結(jié)晶輥后采用噴灑干冰的方式，對鑄帶進(jìn)行均勻強(qiáng)化冷卻，將鑄帶冷卻至1280℃以下，冷卻速率200-300℃/s，以此可以促進(jìn)粗大BN的析出，防止低熔點相B2O3的出現(xiàn)以及細(xì)小AlN的析出，達(dá)到均勻化奧氏體晶粒、降低屈強(qiáng)比的目的；然后經(jīng)過奧氏體在線再結(jié)晶軋制，再對熱軋后的帶鋼進(jìn)行霧化冷卻，冷卻速率10-70℃/s；卷取溫度為650-750℃。本發(fā)明可以得到屈強(qiáng)比較低的鋼種，有效解決薄帶連鑄生產(chǎn)的鋼種普遍存在的組織不均勻、屈強(qiáng)比偏高、難成型，不能滿足冷軋用料要求的問題。
文檔編號C21D8/02GK102787280SQ20121031719
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者于艷, 吳建春, 方園 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司