[发明专利]一种低成本复合稀土结构钢及其生产方法

说明书

本发明提供了一种低成本复合稀土结构钢及其生产方法，涉及冶金技术领域，通过添加合适的稀土化合物起到微合金化作用，能够降低贵金属元素的加入量，细化晶粒与析出强化，实现材料强度、塑性和低温韧性的提升；该方法包括：转炉：终点碳含量0.04％，终点温度1640±15℃；精炼：钙处理；RH真空处理：加入稀土真空循环复压软吹后上钢；连铸：液相线温度为1521℃，第一包中间包钢水过热度25～35℃，拉速：1.0～1.2m/min；热轧：板坯加热温度1180～1220℃；在炉时间180～300min；先粗轧后精轧再冷却。本发明提供的技术方案适用于结构钢生产的过程中。

【技术领域】

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种低成本复合稀土结构钢及其生产方法。

【背景技术】

进入21世纪，市场逐渐对高强度、高韧性和产品的减量化发展提出了较高的要求，要求结构钢应具备承受大型建筑、船舶等在服役阶段脆性破坏和抗震强度的能力，广泛地应用在工程机械、起重机械设备、船舶、管线钢等领域。稀土元素作为一系列廉价的微合金元素，在钢中起净化钢液、变质夹杂物机理，从而细化目标晶粒组织，有效地提高材料的强度、塑性和韧性指标，开发出一种低成本稀土型结构钢产品。

专利201310669853.X公开了一种稀土处理的高强度工程机械用钢板，具有良好的低温冲击性能和Z向性能，经过稀土处理改变夹杂物形态，细化组织晶粒，屈服强度大于460MPa，-20℃时低温冲击韧性大于200J，但未涉及降低其他合金元素的量，原料成本高。

专利201811397212.2公开了一种稀土处理的铁路车厢用Q450NQR1型钢及其制备方法，主要说明在国标基础上添加稀土元素，使该钢板具有优良的耐腐蚀性，提高了产品的使用寿命，没有研究稀土取代或少量替代其中某种贵金属的性能变化，研究过于单一，且不利于工业低成本化发展要求。

专利201811335977.3公开了一种稀土处理的耐低温X80M管线钢及其制备方法为确保管道低温安全运行，添加稀土元素后，可以提升材料的低温冲击性能和落锤剪切面积，但未阐述稀土元素作用机理特点。

因此，有必要研究一种低成本复合稀土结构钢及其生产方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种低成本复合稀土结构钢及其生产方法，通过添加合适的稀土化合物起到微合金化作用，能够降低贵金属元素的加入量，细化晶粒与析出强化，实现材料强度、塑性和低温韧性的提升。

一方面，本发明提供一种低成本复合稀土结构钢，其特征在于，所述复合稀土结构钢以质量百分比计，其化学成分为：C 0.06～0.07％，Si≤0.050％，Mn 1.35～1.45％，P≤0.015％，S≤0.005％，Nb 0.020～0.030％，Ti 0.020～0.030％，Als 0.030～0.040％，Ca0.0010～0.0030％，RE 0.0025～0.0050％，余量为Fe及其它原料残留元素。

另一方面，本发明提供一种低成本复合稀土结构钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法用于生产如权利要求1所述的复合稀土结构钢；

所述生产方法通过加入稀土元素来全部或部分替代贵金属元素，在钢种起到净化钢液以及细化晶粒、析出强化的作用。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述生产方法的步骤包括：

S1、转炉：终点碳含量大于0.04％，终点温度1640±15℃；

S2、精炼：喂入钙线进行钙处理；

S3、RH真空处理：加入稀土后真空循环预定时间后复压，软吹一定时间后上钢；

S4、连铸：钢的液相线温度为1521℃，第一包中间包钢水过热度为25～35℃；铸机采用恒拉速，拉速范围：1.0～1.2m/min；