[发明专利]一种精确控制BH钢中固溶碳含量的方法

说明书

本发明涉及一种精确控制BH钢中固溶碳含量的方法，属于冶金材料领域。具体包括处理前确认、RH脱碳、合金化和净循环的步骤。在本发明采用超低C+Nb的方案，在RH精炼过程中动态控制C含量与Nb含量的匹配，可更精确控制成品中固溶C含量，且BH值更稳定。解决了现有技术生产BH钢靠冷轧连续退火工序退火工艺控制固溶C含量，出现的成本高和BH值波动大问题。

技术领域

本发明属于冶金材料领域，具体涉及一种精确控制BH钢中固溶碳含量的方法。

背景技术

进入21世纪，我国汽车工业飞速发展，目前已成为世界第一大汽车产销国，随着汽车业的发展，汽车用料也在逐步发生变化。烘烤硬化(BH)钢由于兼具优异的成形性能和良好的抗凹陷性能，有利于实现汽车板的薄壁化，现已成为现代汽车面板的主要用料。

烘烤硬化钢的烘烤硬化特性是由于钢中存在一定量的固溶C原子，涂漆烘烤后对固溶C原子富集到位错周围，对位错钉扎从而提高强度。目前BH钢采用在冷轧连退工序，通过特殊的退火工艺(高温退火、快速冷却)确保成品中有一定量的固溶C，但该方法生产成本较高。此外，汽车板产品多为薄且宽产品，这使得连退炉高温退火生产难度加大，表面质量难以保证，且固溶C含量很难精确控制，从而导致BH值波动较大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种炼钢工序采取在RH精炼过程中动态控制钢中固溶C含量方法，解决现有技术生产BH钢靠冷轧连续退火工序退火工艺控制固溶C出现的成本高和波动大问题，采用此方法能更精确控制成品中固溶C含量，使BH钢的BH值更稳定。

本发明涉及的BH钢成分设计采用超低C+Nb的方案，在RH精炼过程中动态控制C含量与Nb含量的匹配，确保铸坯成品固溶C含量在0.0007％～0.0015％内。

具体发明内容如下：

一种精确控制BH钢中固溶碳含量的方法，包括以下步骤：

S1、处理前确认，具体为测温、定氧、测渣厚、测净空，确认条件符合目标钢种生产条件，顶升钢包，确保吸嘴插入液面≥400mm。

S2、开启真空主阀、启动真空处理模块，根据液面情况，手动顶升补偿约100mm，关注顶升高度变化；按照处理模式选择提升气体流量为90～120Nl/min；最低真空度≤100Pa；脱碳时间15～25分钟，过程中根据RH脱碳反应平衡系数：实时调节氧值，促进RH脱碳反应向右进行，保证RH快速将钢中碳脱至最低；根据RH设备设计脱碳条件，将碳调整至0.0020～0.0030％，终点氧值在250～400ppm，加铝镇静，铝脱氧合金化2～3分钟后进行定氧，确保钢水含铝的前提下进行合金化。在RH处理过程中取三个样，RH脱碳8～12分钟取试样A，分析光谱和红外碳成分，并根据RH设备设计脱碳能力，将RH终点碳设置在最大值和最小值，生产前结合RH前条件预测脱碳终点氧，动态调整补氧量，为RH生产创造初始条件，所述脱碳氧理论预期最终值＝初始[O]-(初始[C]-目标[C])*16/12；当实际氧值到达所述脱碳氧理论预期最终值后，取试样B，分析红外碳成分，若碳含量偏高，则适当延长RH精炼时间；若碳含量偏低，则根据目标碳进行配碳，每增加1ppm的C，加入15～20g/吨钢的高碳锰铁，称量所述高碳锰铁前须用电解锰垫底。

S3、合金加入，参照合金模型进行加入量计算，Mn、Ti、B、Nb和Al合金的实际加入量为计算值±20kg/吨钢，按照合金加入顺序依次合金化，加入合金前皮带进行反转，清除皮带上残余合金，确保添加合金量的准确性，其中，Nb加入量是根据RH脱碳终点碳，结合钢中固溶C进行动态控制。

S4、净循环，最后一批合金料加入后，开启净循模块，计时器时间满足工艺要求后点击复压，净循环自动结束，净循环时间6～8min。

S5、关闭真空主阀，启动复压模块，手动降下钢包100mm以内，防止溢渣，当真空度达到85KPa时方可正式降包，使吸嘴离开钢水液面，降落钢包至地面。