[发明专利]钒微合金化600MPa级高强度打包带用钢及生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及钒微合金化600MPa级打包带用钢及生产方法。

背景技术

中高强度打包带用钢多以热轧宽带钢为原料进行冷轧加工，由于热轧宽带钢市场价格高于中宽带钢，且部分用户因冷轧机组较小，需要将宽带钢分条后轧制，进一步增加了中宽带钢的生产成本。用户希望采用价格较低的中宽带钢代替宽带钢原料来生产打包带，以降低其生产成本。根据市场调查中宽带钢打包带用钢有较大的市场开发潜力。

目前国内钢铁企业生产高强度热轧钢带，普遍采用添加铌、或铌加钛微合金复合强化体系，但中国是铌资源贫乏国家，其主要产地为巴西、澳大利亚、加拿大等国家，尤其是巴西冶金及矿业有限公司控制了世界85%的铌生产，势必导致铌的价格垄断，进而造成丧失以铌为原料产品价格的话语权，在一定程度上受制于人，生产成本也相对较高。同时，根据当前许多专家、学者的大量研究，发现铌对钢的高温延展性的影响最大，认为铌加深了低塑性温度曲线，使低塑性温度区更大、温度更低，从而造成含铌板坯最易产生质量缺陷，横裂纹的存在，不但增加板坯降级和报废量，更严重的是会导致钢板边部组织异常，致密性差，冲击韧性和强度降低，因此为防止含铌钢表面横裂纹需制定非常严苛的生产措施，势必加大板坯的生产难度及成本的上升。甚至有些钢铁企业采用切除角部的办法来解决含铌板坯角部裂纹问题，造成大量经济损失的同时，极大的延误了生产时间，同时所带来的交货期延长、占用库存、人力资源等间接损失更是难以估量。同时，含Nb微合金钢中部分钢种热送热装生产过程中轧件表面易产生质量缺陷，成品钢卷中部出现线状和疤状缺陷，严重时难以修复、甚至报废，从而造成巨大的经济损失。

我国钒资源非常丰富，无论是资源储备，还是钒产量均位于世界第一位，原料资源的保证，这就在一定程度上保证了含钒产品的价格拥有充分的自主权。鉴于此，采用钒微合金化生产中宽带钢打包带用钢有较大的市场开发潜力。

发明内容

本发明目的是提供一种钒微合金化600MPa级高强度打包带用钢的生产方法，通过添加微合金钒代替进口的铌元素，并配合控轧控冷工艺和低温大压下技术来控制各相的比例，不仅使得在原料使用及价格方面拥有充分自主权，提高了板坯质量，降低了生产难度及生产成本。同时，含钒钢高温溶解温度比含铌钢低，加上采用热送热装技术，大大降低了加热炉煤气消耗，节约了能源，提高了生产率，并且实现了600MPa级高强度打包带所要求的力学性能、微观组织及其它综合性能。

本发明所采取的技术方案是：钒微合金化600MPa级高强度打包带用钢，所述用钢化学成分及质量百分比为：C:0.16～0.20%、Si:0.12～0.30%、Mn:0.70～1.0%、P:≤0.025%、S:≤0.020%、V:0.030-0.060%、ALs:≥0.015%，余量为Fe和其它不可避免的杂质。

本发明还提供一种上述的钒微合金化600MPa级高强度打包带用钢的生产方法，包括以下步骤：铁水脱硫预处理、120吨转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸保护浇注、钢坯加热炉加热、高压水除鳞、控轧控冷、卷取、包装、检斤、入库。

本发明所述控轧控冷工序包括：粗轧轧制、热卷箱、精轧机组轧制、层流冷却。

本发明所述精轧机组轧制工序中，精轧终轧温度为850～890℃。

本发明所述控轧控冷工序中，热轧总压下率＞90%，后三道次总压下量≥30%。

本发明所述控轧控冷工序中，层流冷却的冷却速度为20～29℃/s。

本发明所述钢坯加热炉加热工序中，加热炉中钢坯的出炉温度为1180～1220℃。

本发明所述卷曲工序中，卷曲温度为610～660℃。

本发明的成分设计：高强度打包带用钢的化学成分就是在常规强化元素C、Mn的基础上增加微合金元素钒，添加钒的作用是通过形成V(C，N)影响钢的组织和性能，主要在奥氏体晶界的铁素体中沉淀析出，在轧制过程中能抑制奥氏体的再结晶并阻止晶粒长大，从而起到细化铁素体晶粒、提高钢的强度和韧性。

轧制工艺：采用控轧控冷和低温大压下技术，控制加热时间保证铸坯加热时钒均匀分布，钢坯出炉温度按1180～1220℃范围控制，精轧出口温度按850～890℃范围控制、且热轧总压下率大于90%，后三道次总压下量≥30%，层流冷却的冷却速度范围为：20～29℃/s，卷取温度按610～660℃范围控制，保证晶界析出细小可控的碳化物、氮化物和碳氮化物，起到钉扎作用阻止晶粒长大，最终实现细晶强化、固溶强化和沉淀析出强化作用从而得到理想的微观组织和优异的力学性能。