[发明专利]一种含Nb汽车用热轧窄带钢的生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种含Nb汽车用热轧窄带钢的生产工艺。

背景技术

热轧汽车梁用钢主要用来制造汽车的车架(底盘)，其中车箱纵梁、横梁用钢主要为低合金钢和碳素钢。汽车梁用钢作为汽车结构用的重要承重部件和安全件，成型制造工艺复杂，材料要求有较高的强韧性、冷弯性和抗疲劳性。目前国内采用宽带钢进行剪切后生产热轧汽车梁，没有采用窄带钢生产的工艺。采用窄带钢生产与采用宽带钢进行剪切后生产相比，窄带钢边部为自然边，综合性能要比剪切后的梁用钢好。从国外进口的汽车用热轧窄带钢材料采用TL1114Ti牌号，其添加成分Ti，在添加Ti时，容易产生TiN夹杂，降低了产品的综合机械性能。

发明内容

为了克服现有技术在添加Ti时容易产生TiN夹杂的问题，本发明的目的在于提供一种含Nb汽车用热轧窄带钢的生产工艺，该生产工艺简单、能耗低、设备投资省、生产效率高、产品质量好，在提高强度的同时也改善了韧性，得到较好的综合机械性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种含Nb汽车用热轧窄带钢的生产工艺，其特征在于该生产工艺包括以下工序：原料准备、EAF偏心底出钢电弧炉冶炼、LF炉外精炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、连铸坯抛丸、探伤、加热、3/4连续式轧制、卷曲钢带。

其中，原料准备工序：炉料由优质废钢、铁水及生铁组成，控制有害残余元素总量在0.15％以内；每炉铁水配入量大于40％；所有入炉原材料保持干燥，合金烘烤后加入。

EAF电炉冶炼工序：出钢前碳含量≤0.06％，磷含量≤0.008％；复合中铝脱氧剂，采用低碳锰铁、低磷低碳硅锰铁，出钢温度1600~1670℃。

LF炉外精炼工序：加入0.03％～0.05％的Nb元素，精炼时间≥50分钟，用SiAlCa及电石扩散脱氧，软吹氩气搅拌时间大于10分钟，以促进夹杂物上浮，精炼末期每炉钢水喂CaSi线100~300米，出钢温度控制在1600℃~1650℃。

VD真空脱气工序：在1mbar的高真空度下保持时间不小于10min，控制氢含量不大于2ppm，破真空后取样分析，根据化学成分微调Al含量，再软吹Ar气搅拌2min后钢水喂CaFe线100～200米，喂入Ca-Fe线后，软吹Ar气搅拌，时间大于10分钟以促进夹杂物上浮，出钢温度控制在1560℃～1580℃。得到钢水成份重量百分比为，C：0.08-0.13，Mn：0.90-125，P.、S：≤0.010，Si：0.10-0.30，Nb：0.03-0.05，Al：0.02-0.07，Cr、Ni、Cu：≤0.15。

CCM连铸工序：连铸断面为150mm×150mm；连铸全过程保护浇注；采用结晶器和凝固末端组合电磁搅拌(M+F-EMS)；目标过热度小于30℃，强冷；拉速为1.4~2.5m/min，连浇炉数小于8炉。

连铸坯抛丸、探伤：对连铸坯逐支进行抛丸、探伤，检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理。

3/4连续式轧制、卷曲钢带：开轧温度为1080~1130℃，进精轧温度为960~1000℃，出精轧经水槽和风机冷却后卷曲，卷曲温度为590~620℃。

本发明与国内采用宽带钢进行剪切后生产相比，窄带钢边部为自然边，综合性能要比剪切后的梁用钢好。本发明用Nb作为微合金化元素具有明显的细化晶粒作用，制造成本低，夹杂物少，在提高强度的同时也改善了韧性，冷弯性能性好，综合机械性能高。

具体实施方式

一种牌号为TL1114Nb汽车用热轧窄带钢的生产工艺，包括以下工序：原料准备、EAF偏心底出钢电弧炉冶炼、LF炉外精炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、连铸坯抛丸、探伤、加热、3/4连续式轧制、卷曲钢带。

其中，原料准备工序：炉料由优质废钢、铁水及生铁组成，控制有害残余元素总量在0.15％以内；每炉铁水配入量大于40％；所有入炉原材料保持干燥，合金烘烤后加入。

EAF电炉冶炼工序：出钢前碳含量≤0.06％，磷含量≤0.008％；复合中铝脱氧剂，采用低碳锰铁、低磷低碳硅锰铁，出钢温度1600~1670℃。

LF炉外精炼工序：在精炼炉中造好还原渣，渣中FeO小于1％，加入0.03％～0.05％的Nb元素，可以加入Nb合金。精炼时间≥50分钟，用SiAlCa及电石扩散脱氧，软吹氩气搅拌时间大于10分钟，以促进夹杂物上浮，精炼末期每炉钢水喂CaSi线100~300米，出钢温度控制在1600℃~1650℃。