[发明专利]一种低合金高强钢钢坯及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及低合金钢领域，尤其涉及一种低合金高强钢钢坯及其制造方法。

背景技术

低合金高强钢钢坯采用转炉冶炼且不经过LF精炼，钢坯规格165*165，钢液在连铸过程中温度成分不均匀，为了轧制成设计强度钢材需添加大量合金元素，尤其钢中[Mn]含量要达到1.1%～1.35%，需加入锰铁18kg/t～22kg/t，而且连铸坯低倍质量欠佳，皮下气泡、非金属夹杂物超标、存在白点，造成综合不合格率超过5%。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种低合金高强钢钢坯，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.21~0.25、Si：0.3~0.5、Mn：0.85~1.2、P≤0.045、Cr≤0.20、Ni≤0.10、Cu≤0.20、Ceq≤0.53、余量为Fe和不可避免的微量元素。

优选地，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.21、Si：0.4、Mn：0.9、P：0.035、Cr：0.18、Ni：0.10、Cu：0.17、Ceq：0.51、余量为Fe和不可避免的微量元素。

优选地，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.23、Si：0.5、Mn：1.1、P：0.037、C：0.20、Ni：0.07、Cu：0.12、Ceq：0.45、余量为Fe和不可避免的微量元素。

优选地，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.25、Si：0.3、Mn：0.9、P：0.045、Cr：0.15、Ni：0.08、Cu：0.:15、Ceq：0.5:、余量为Fe和不可避免的微量元素。

优选地，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.24、Si：0.37、Mn：0.98、P：0.032、Cr：0.12、Ni：0.03、Cu：0.1、Ceq：0.33、余量为Fe和不可避免的微量元素。

优选地，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.221、Si：0.45、Mn：0.87、P：0.027、Cr：0.1、Ni：0.025、Cu：0.13、Ceq：0.27、余量为Fe和不可避免的微量元素。

一种低合金高强钢钢坯的制造方法，包括如下步骤：

铁水预处理：铁水进入电炉冶炼前，进行扒前渣与扒后渣，到站铁水成分保证渣层厚度＜50mm，温度＞1300℃；

转炉冶炼工艺：铁水中P＜0.15%，S＜0.06%，吹炼过程采用低-高-低枪位控制，终渣碱度3~4，出钢过程脱氧合金化，利用挡渣球挡渣出钢，严禁出钢下渣；

LF精炼：精炼过程全程吹氩，化渣和合金化保证吹氩流量＞600L/min，软吹流量80～100L/min，白渣精炼时间＞10min，软吹时间＞5min，精炼过程脱氧以碳化硅为主，铝粒为辅；

连铸：连铸过程采用全程保护浇注，中包过热度20～30℃，恒拉速浇铸，并配合首、末端电磁搅拌，降低铸坯柱状晶率，提高中心等轴晶率，采用大包长水口和浸入式水口进行保护浇铸；采用双层中间包覆盖剂和低合金高强钢专用结晶器保护渣进行钢液覆盖保护，拉速1.8～2.0m/min，结晶器电磁搅拌电流320A，频率4Hz，末端电磁搅拌电流300A，频率3Hz，结晶器水量140m³/h，二冷比水量0.4L/Kg。

优选地，采用M-EMS和F-EMS首末配合电磁搅拌,制定合理的二冷制度，保证矫直前温度≥930℃。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

通过优化后工艺生产的低合金高强钢钢坯质量得到明显改善，锰铁加入量降低了3kg/t～4kg/t；白点缺陷发生率为0，皮下气泡和非金属夹杂物超标综合不合格率降低到0.3%以下，降低了成本，提高了质量。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本发明提供一种低合金高强钢钢坯，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.21~0.25、Si：0.3~0.5、Mn：0.85~1.2、P≤0.045、Cr≤0.20、Ni≤0.10、Cu≤0.20、Ceq≤0.53、余量为Fe和不可避免的微量元素。

本发明还提供一种低合金高强钢钢坯的制造方法，包括如下步骤：