[发明专利]基于薄带铸轧的800MPa级高强钢及其生产方法

说明书

本发明提供了基于薄带铸轧的800MPa级高强钢及其生产方法，钢水成分包括C：0.02～0.05％，Mn：1.2～2.0％，Si：0.3～0.7％，Cr：0.2～0.5％，Nb：0.03～0.08％，V：0.02～0.07％，Al：≤0.003％，P：≤0.02％，S：≤0.005％，余量为Fe及杂质元素。将成分合格的钢水经薄带连铸获得铸带，铸带经一道次压下量为20～50％的热轧后，经气雾冷却系统冷却后卷取获得薄带钢。其中热轧机出口温度830～1000℃，气雾冷却段出口温度400～550℃，卷取温度300～480℃。本发明解决了传统热轧工艺流程长、能耗高、难以生产高强度薄规格产品的问题，同时不含Ti的成分设计也避免了凝固过程中因析出尺寸粗大的TiN颗粒导致连铸过程出现裂纹以及降低材料低温韧性的问题，此外低碳的成分设计也解决了传统高强钢碳含量较高，不利于焊接的问题。

技术领域

本发明属于钢铁生产技术领域，特别涉及基于薄带铸轧的800MPa级高强钢及其生产方法。

背景技术

随着工程机械、农用机械等领域向着轻量化、优质化、节能化的方向发展，用于结构件、安全件等的薄规格、高强度/超高强度钢的需求日益增大。如混凝土泵车臂架，汽车起重机伸缩臂、履带式起重机拉板、大型农用机械驾驶室及料仓等，其关键部件已要求采用超高强度薄钢板进行制作，以减少自重、提高设备效率并降低能耗。在汽车领域，超高强度薄钢板已应用于车身骨架结构件和安全件。超高强度薄钢板的应用推动了装备轻量化与节能降耗，提高了其安全性，产生了显著的经济效益及社会效益。

传统的高强度薄钢板，为达到所需要的高强度，一般在热轧后再进行冷轧，或者采用热轧后进行淬火+回火的调质处理。目前常规热轧板的生产工艺流程为：钢水冶炼→厚板坯(或薄板坯)连铸→粗轧→多机架精轧→层流水冷却→卷取，这种工艺流程存在生产流程长、占地广、制造工序多、能耗高、环境负荷大等问题。并且由于以传统热轧和以CSP为代表的薄板坯连铸连轧工艺在生产规格上的局限性，薄规格带钢，特别是厚度1.5mm及以下产品的生产也一直无法满足市场的需求。

薄带铸轧是一种新型的薄带钢生产方法，它是以两个旋转的冷却辊为结晶器，用液态金属直接生产薄带材的技术，是将快速凝固与轧制变形融为一体的短流程、近终型加工工艺，整个产线长度从液态钢水到固态钢卷仅有50m左右，省去了传统热连轧的加热炉、多道次粗轧等工序，多机架精轧也精简为只有一个机架，同时冷却段也大大缩短。双辊薄带连铸技术以其生产流程短、工序少、能耗低以及排放少的特点，在应用到薄规格高强钢生产时具有无可比拟的优越性。特别的是，添加的合金元素，尤其是Nb元素在双辊薄带连铸亚快速凝固条件及快速冷却过程中不发生明显析出，同时可以获得不规则的棒状或粒状贝氏体组织，这些组织特点导致了材料可以在很低的碳含量下(C含量可低至0.02％)获得相对较高的强度。因此，利用双辊薄带连铸技术生产的薄规格高强钢，可以大幅改善传统工艺生产的高强钢(C含量一般为0.1％以上，同时添加了较多的合金元素起强化效果)焊接性能不利的问题。同时，不含Ti的成分设计也可避免凝固过程中因析出尺寸粗大的TiN颗粒导致连铸过程出现裂纹，从而导致降低材料低温韧性的问题。

为了实现节能环保及降低生产成本，并大幅提高高强钢的焊接性能，本发明提出了一种基于薄带铸轧的800MPa级高强钢的生产方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种基于薄带铸轧的800MPa级高强钢的生产方法，以解决常规工艺生产薄规格高强钢流程长、工序多、能耗高以及添加较多的Ti易导致凝固裂纹的问题，并提高了焊接性能。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

本发明基于薄带铸轧生产800MPa级高强钢，其化学成分按质量百分比包括：C：0.02～0.05％，Mn：1.2～2.0％，Si：0.3～0.7％，Cr：0.2～0.5％，Nb：0.03～0.08％，V：0.02～0.07％，Al：≤0.003％，P：≤0.02％且大于0，S：≤0.005％且大于0，余量为Fe及杂质元素。