一种经济型高磷低合金高强钢的制备方法

技术领域

本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种经济型高磷低合金高强钢的制备方法。

背景技术

低合金高强度结构钢是应用最广、用量最大的钢材，其具有强度高、自重轻、刚度大等特点，广泛应用于建筑结构、钢结构、桥梁等行业。低合金高强度钢一般在碳素结构钢基础上加入少量的Mn、Si和微量Nb、V、Ti、Al等合金元素，其成本相对较高。然而，低合金结构钢的冲击质量等级要求分为B、C、D、E、F，其中B等级为常温20℃冲击要求，其要求相对较低。目前，常温冲击要求的低合金高强钢一般加入Nb、Ti、V微合金元素，同时严格控制P、S有害元素，这种生产工艺成本较高。因此，需要寻找一种低成本生产常温冲击要求的低合金结构钢的方法。

发明内容

本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种经济型高磷低合金高强钢的制备方法，其化学成分及质量百分比如下：C：0.12%～0.18%，Si：0.10%～0.40%，Mn：0.80%～1.20%，P：0.030%，S：0.020%，Nb：0.005%～0.030%，Ti：0.008%%～0.020%，Al：0.010%～0.060%，Ca：0.0005%～0.0050%，N≤0.0080%，余量为Fe和不可避免的杂质；

具体包括以下步骤：

S1、铁水倒罐后至脱硫站测温、取样，送至转炉冶炼，转炉出钢温度1610～1650度，出钢采用铝脱氧，加石灰、精炼渣造渣；

S2、LF炉进行测温、取样后，采用铝脱氧，白渣后进行合金化操作，静搅后送至连铸浇铸；

S3、中包过热度10～20度，浇铸速度0.6～1.3m/min ，连铸浇铸过程中采用强冷模型进行冷却，同时采用动态轻压下工艺；

S4、坯料表检合格后送至加热炉进行加热，加热温度1090～1120度，在炉时间8～12min/cm，cm为铸坯厚度；

S5、二开温度800～950度，终轧780～880度，返红温度450～650度，冷却后采用温矫直进行矫直；

S6、钢板剪切、标识、探伤及检测合格后入库发货。

本发明进一步限定的技术方案是：

前所述的一种经济型高磷低合金高强钢的制备方法，其化学成分及质量百分比如下：C：0.12%～0.15%，Si：0.10%～0.30%，Mn：0.80%～1.00%，P：0.025%，S：0.015%，Nb：0.005%～0.020%，Ti：0.008%%～0.015%，Al：0.010%～0.050%，Ca：0.0005%～0.0040%，N：≤0.0060%，余量为Fe和不可避免的杂质。

前所述的一种经济型高磷低合金高强钢的制备方法，其化学成分及质量百分比如下：C：0.15%～0.18%，Si：0.20%～0.40%，Mn：0.90%～1.20%，P：0.0280%，S：0.018%，Nb：0.010%～0.030%，Ti：0.010%%～0.020%，Al：0.020%～0.060%，Ca：0.0010%～0.0050%，N：≤0.0070%，余量为Fe和不可避免的杂质。

前所述的一种经济型高磷低合金高强钢的制备方法，产品厚度6-50mm，宽度1500-4700mm。

前所述的一种经济型高磷低合金高强钢的制备方法，产品金相组织包括铁素体、珠光体组织，铁素体组织晶粒≤9级。

前所述的一种经济型高磷低合金高强钢的制备方法，产品的屈服强度≥400MPa，抗拉强度500~630MPa，延伸率≥22%，-20℃纵向冲击功≥150J，180°冷弯合格。

本发明的有益效果是：

（1）本发明采用了转炉、LF精炼炉冶炼、低温浇铸技术及低温奥氏体化工艺，细化了组织晶粒度，获得了晶粒度不大于9级的细晶组织，有效改善了高磷低合金高强钢低温韧性，满足了客户的使用性能，降低生产成本；

（2）本发明采用10～20度的过热度进行浇铸，采用强冷进行冷却，有效促进了柱状晶的形成，柱状晶的充分发展，在轧制过程中互相积压过程中，可以有效降低组织晶粒；

（3）本发明采用了低温奥氏体化技术，有效细化了组织晶粒，提升了产品的力学性能，保证了低温冲击韧性的稳定；

（4）本发明通过终轧780～880度，保证了铁素体组织晶粒的不大于9级，改善了低温韧性及冷弯性能。

附图说明

图1为实施例1产品的厚度方向相组织图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种经济型高磷低合金高强钢的制备方法，化学成分及质量百分比如下：C：0.13%，Si：0.22%，Mn：0.97%，P：0.021%，S：0.012%，Nb：0.011%，Ti：0.013%，Al：0.031%，Ca：0.0022%，N：0.0038%，余量为Fe和不可避免的杂质。

具体包括以下步骤：

S1、铁水倒罐后至脱硫站测温、取样，送至转炉冶炼，转炉出钢温度1630度，出钢采用铝脱氧，加石灰、精炼渣造渣；

S2、LF炉进行测温、取样后，采用铝脱氧，白渣后进行合金化操作，静搅后送至连铸浇铸；

S3、中包过热度13度，浇铸速度0.7m/min ，连铸浇铸过程中采用强冷模型进行冷却，同时采用动态轻压下工艺；

S4、坯料表检合格后送至加热炉进行加热，加热温度11130度，在炉时间9min/cm，cm为铸坯厚度；

S5、二开温度890度，终轧830度，返红温度520度，冷却后采用温矫直进行矫直；

S6、钢板剪切、标识、探伤及检测合格后入库发货。

实施例2

本实施例提供的一种经济型高磷低合金高强钢的制备方法，化学成分及质量百分比如下：C：0.17%，Si：0.36%，Mn：1.13%，P：0.021%，S：0.012%，Nb：0.018%，Ti：0.016%，Al：0.045%，Ca：0.0036%，N：0.0042%，余量为Fe和不可避免的杂质。

具体包括以下步骤：

具体包括以下步骤：

S1、铁水倒罐后至脱硫站测温、取样，送至转炉冶炼，转炉出钢温度1643度，出钢采用铝脱氧，加石灰、精炼渣造渣；

S2、LF炉进行测温、取样后，采用铝脱氧，白渣后进行合金化操作，静搅后送至连铸浇铸；

S3、中包过热度14度，浇铸速度1.1m/min ，连铸浇铸过程中采用强冷模型进行冷却，同时采用动态轻压下工艺；

S4、坯料表检合格后送至加热炉进行加热，加热温度1099度，在炉时间10min/cm，cm为铸坯厚度；

S5、二开温度910度，终轧878度，返红温度631度，冷却后采用温矫直进行矫直；

S6、钢板剪切、标识、探伤及检测合格后入库发货。

将实施例1、实施例2获得的产品进行力学性能测试，结果如下表：

由此可见，本发明采用低温浇铸技术、低温奥氏体化技术及终轧控制的方法，改善了高磷合金设计的不利影响，获得了以铁素体、珠光体组织类型，产品经性能检验，强度与韧性匹配良好，满足了客户性能要求，降低了生产成本。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。