[发明专利]一种免涂层热成形钢的合金加入方法

说明书

本发明属于钢铁冶炼铸造技术领域，具体涉及一种免涂层热成形钢的合金加入方法。针对免涂层热成形钢钢种要求的含硅、锰和铬合金加入量较大的问题，通过合理匹配转炉炼钢在钢包合金加入和精炼LF炉合金加入两种方式，达到准确控制用于免涂层热成形钢合金成分的目的。采用转炉和精炼LF钢包炉两工序中进行一次合金化和二次合金化，完成该钢种合金化的过程，优化其合金的加入配比关系，达到准确控制该牌号的成分。同时也能提高合金收得率，节约了成本。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼铸造技术领域，具体涉及一种免涂层热成形钢的合金加入方法。

背景技术

随着对钢铁材料性能要求的越来越高，如更高的强度、抗高温、低温、耐腐蚀等特殊物理性能，普通碳钢已经不能满足要求。轻量化技术是实现汽车节能减排的关键技术之一，而高强度热冲压成形技术在保证汽车安全性的同时能较大幅度实现轻量化。现有的用于热冲压成型的钢种主要是镀铝硅涂层的硼钢，采用镀层以避免钢材在热成形时表面形成氧化铁皮的问题。

然而有涂层的热成形钢同样也具有轧制过程需要冷轧、镀层在轧制过程中存在沾辊等问题。为解决这一问题，提出一种免涂层热成形高强钢，碳含量≤0.3%，硅≥0.8%，锰含量≥0.8%，铬含量≥1.5%，还含有一定含量的Ni、Nb、Ti等微合金元素。高Cr-Si合金化使这种热成形钢可以减少因表面氧化而形成的氧化铁皮，进而免去现有的热成形钢通常采用的铝硅涂层。但这种免涂层高Cr-Si热成形钢其成分设计硅、锰和铬合金含量较大，合金总量约9-18吨（每180吨钢水），合金占比可达5-10%。通常情况下，合金加入是在转炉出钢过程中，随着出钢钢流加入。为了保证合金化的均匀性，合金加入通常要求在转炉出钢1/5时开始进行脱氧合金化，出至2/3时加完，但对于炼钢转炉工序，像所述的免涂层热成形高强钢冶炼时所需的这种大量合金的加入，会影响成分的精确控制，降温值非常大，难以保证较高且稳定的合金收得率，合金加入方法是准确热成形钢合金成分控制的重要影响因素。

专利申请号CN10540440A《一种转炉冶炼中、高锰合金钢的合金加入方法》提供了一种转炉冶炼中、高锰合金钢的合金加入方法，该方法针对的是中高锰钢种，Mn含量在3.0%-6.0%的中锰钢和Mn≥6.0%的高锰钢，该方法在出钢前或在转炉内加入合金来解决大量合金加入的问题，但出钢前在大罐（钢包）中加入合金将影响钢包透气砖的透气效果，造成钢包不能底吹氩气；在转炉内加入合金影响合金的收得率且成本较高。

发明内容

针对免涂层热成形钢钢种要求的含硅、锰和铬合金加入量较大的问题，通过合理匹配转炉炼钢在钢包合金加入和精炼LF炉合金加入两种方式，达到准确控制用于免涂层热成形钢合金成分的目的。

本发明所述的免涂层热成形钢，具体成分如下（按质量分数计）：C：0.15~0.35%，Mn：0.8~3.2%，Si：0.8~2.8%，S：＜0.01%，P：＜0.015%，Al：0.01~0.05%，Cr：1.5~3.9%，还可以包括Nb、V、Ti、Cu等微合金元素的一种或几种，如果成分包含这些微合金元素的话，含量分别为：Nb：0.01~0.05%，V：0.01~0.05%，Ti：0.01~0.03%，Cu：0.05~0.15%，余量为Fe和其他不可避免的杂质。钢种的生产流程为转炉冶炼-转炉出钢-钢包精炼炉LF-连铸浇注（LD-LF-CC）。

具体地，本发明提出的免涂层热成形钢在冶炼时的合金加入方法包括以下步骤：

1.出钢前准备：出钢前5-8 min内将钢包开至炉下，打开钢包，对钢包进行底吹氩，出钢过程必须全程进行底吹氩操作，直至出钢至投挡渣镖或判断净空时方可完全关闭底吹氩。出钢时需要在底吹氩的条件下向转炉中加入精炼渣、石灰。

2.一次合金化：开始出钢，在出钢的过程中进行转炉脱氧合金化，方法为按照先强后弱的顺序，依次加入脱氧剂-铝球或铝粒-硅类合金-锰类合金-铬类合金，脱氧合金化在转炉向钢包中出钢1/5时开始进行，出至2/3时加完。脱氧合金化的这些材料需随钢流分批次加入，每批次加入的材料为5-18kg/吨钢水，批次间间隔时间1-2min。