一种750MPa级高强搅拌罐用薄规格热轧钢带及其生产方法

技术领域

本发明属于冶金材料技术领域，具体涉及一种750MPa级高强搅拌罐用薄规格热轧钢带及其生产方法。

背景技术

车载搅拌罐罐体是由外侧罐体+内部骨架+搅拌扇叶等零部件焊接而成。罐体，骨架和扇叶等零部件变形复杂。因此要求搅拌罐用钢易焊接，成形性能良好。受搅拌罐使用环境的影响，罐体、骨架和扇叶均不断与水泥、沙石发生碰撞摩擦，要求钢材不仅强度高而且具有一定的抗腐蚀和耐磨性能。在当前“双碳”控制背景下，搅拌罐材质用钢正逐步向轻量化趋势调整。在保证搅拌罐安全性和使用寿命的基础条件下，搅拌罐材质正在向更高强度的750MPa级钢材升级。

专利文献CN102776442A公开一种抗拉强度在750MPa级汽车搅拌罐内搅拌器用热轧钢及其生产方法。其化学成分及重量百分比含量：C：0.13～0.18％，Si：≤0.15％，Mn：1.20～1.79％，P：0.016～0.025％，S：≤0.008％，Als：0.035～0.070％，Ti：0.07～0.10％，Nb：0.035～0.055％，Cu：0.20～0.33％。该专利冶金成分中要求加入易发生铜脆的Cu元素，铸坯成形及加热工序控制难度大。层流冷却过程中采用变冷速冷却，操作复杂，控制难度大。

专利文献CN103589964A公开一种750MPa级热轧混凝土搅拌罐用钢板，所述钢板的化学成分按质量百分比为C：0.14％～0.16％，Si：0.20～0.30％，Mn：1.30％～1.60％，P：≤0.015％，S：≤0.010％，Cr：0.10％～0.30％，Mo：0.10～0.20％，Nb：0.01～0.02％，V：0.02～0.04％，Ti：0.01～0.02％。该专利冶炼过程中加入了昂贵的V、Cr和Mo元素，制造成本过高。粗轧轧制过程中要严格控制中间坯厚度，卷取过程中严格控制冷却速度，层流冷却后需装入模拟卷取炉进行热处理，操作复杂。该专利文献适合实验室研究，不适合工业化大生产。

专利文献CN101974722A公开一种用于制造搅拌车罐体的钢板及其生产方法，属于钢铁冶炼领域。化学成分按重量百分含量计为：C：0.05％～0.09％，Mn：1.81％～2.00％，S：≤0.008％，P：≤0.015％，Si：≤0.07％，Nb：0.02～0.04％，Ti：0.07～0.14％；Als：0.010～0.030％。该专利Mn元素添加量较高，Mn元素属于易偏析元素，钢带心部易形成偏析带，不利于焊接成形。同时该专利文献涉及热卷箱工序对轧板头部和尾部进行置换，操作复杂。

综上所述，现有的750MPa级高强搅拌罐用钢的生产方式，操作复杂，合金制造成本高，均不利于市场竞争激烈的工业大生产。因此研发一种成本低且可高效稳定生产的750MPa级高强搅拌罐用热轧薄带至关重要。

发明内容

针对现有技术中存在的一个或多个问题，本发明一个方面提供一种750MPa级高强搅拌罐用薄规格热轧钢带，其化学成分按照质量百分比计为：C：0.060％～0.080％，Si：0.17％～0.25％，Mn：1.55％～1.70％，P：≤0.017％，S：≤0.005％，Nb：0.025～0.035％，Ti：0.075～0.090％，Al：0.020％～0.050％，Ca：0.0010～0.0030％，余量为Fe和不可避免的杂质。

在一些实施方式中，所述750MPa级高强搅拌罐用薄规格热轧钢带的化学成分按照质量百分比计为：C：0.070％～0.080％，Si：0.18％～0.21％，Mn：1.60％～1.63％，P：≤0.015％，S：≤0.004％，Nb：0.027～0.030％，Ti：0.078～0.080％，Al：0.030％～0.040％，Ca：0.0015～0.0022％，余量为Fe和不可避免的杂质。

在一些实施方式中，所述750MPa级高强搅拌罐用薄规格热轧钢带的力学性能满足：屈服强度≥699MPa，抗拉强度≥768MPa，断后伸长率≥21％，屈强比≥0.90。

在一些实施方式中，所述750MPa级高强搅拌罐用薄规格热轧钢带的力学性能满足：屈服强度699～720MPa，抗拉强度768～780MPa，断后伸长率21～22％，屈强比0.90～0.92。

在一些实施方式中，所述750MPa级高强搅拌罐用薄规格热轧钢带的厚度为2～6mm。

本发明另一方面，提供了所述的750MPa级高强搅拌罐用薄规格热轧钢带的生产方法，其包括以下工艺：

1)冶炼：铁水采用KR法脱S，入转炉铁水S含量控制在0.010％以内，脱硫渣扒清面积大于90％，扒渣后铁水表面渣量较少；采用LF+RH双精炼，RH工序保证真空度要求≤2.6mbar，保持真空时间≥20min，保证循环纯脱气时间≥8min，Ca处理喂丝后保证软吹时间≥15min；

2)连铸：铸机采用恒拉速控制，拉速范围1.0～1.6m/min，板坯低倍组织试片上不得有影响产品性能的缩孔、气泡、裂纹、夹杂，连铸坯中心偏析不得大于B类1.5级，中心疏松不得大于1.5级；

3)热轧：为了保证铸坯合金成分的充分固溶，热轧加热炉加热温度1230～1250℃，均热温度1230～1250℃，在炉时间180～300min，均热时间30～60min，出钢温度1260±20℃；

4)压力除鳞：粗轧之前，先进行一次高压水除鳞，将加热后铸坯的表面脱碳层等易消除的氧化物去除干净，仅剩余粘附性高，难以去除的Fe

5)粗轧：依照不同产品宽度，粗轧采用6或8道次轧制，轧制过程中，每道次均开启除鳞水除去板带表面红色氧化物；

6)精轧：精轧7连轧过程中，机架间除鳞水全部开启，精轧终轧温度875±15℃；

7)卷取：“百米”层流冷却选用“隔二开一”的后分散模式，卷取温度610±15℃。

本发明提供的750MPa级高强搅拌罐用薄规格热轧钢带的生产方法通过合理设计冶金成分，并结合热轧定宽设备，轧制工艺和冷却工艺等，可以高效稳定地生产获得板形和表面质量俱佳，性能满足行业要求的高强搅拌罐用热轧薄带，该高强搅拌罐用热轧薄带的力学性能满足：屈服强度≥699MPa，抗拉强度≥768MPa，断后伸长率≥21％，屈强比≥0.90，具有优良的综合力学性能。

附图说明

图1为实施例1生产获得的750MPa级高强搅拌罐用薄规格热轧钢带的金相组织照片。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明的内容，实施例旨在有助于理解本发明，而不在于限制本发明的内容。

实施例1

采用KR法脱硫铁水，添加优质废钢，脱硫渣扒清面积≥90％，扒渣后铁水表面渣量较少，LF+RH双精炼，RH工序保证真空度要求≤2.6mbar，保持真空时间≥20min，保证循环纯脱气时间≥8min，Ca处理喂丝后保证软吹时间≥15min，钢水化学成分及含量如下表1所示。板坯全程保护渣保护进行连续浇铸，采用动态轻压下技术减少连铸坯中心偏析，板坯冷装入炉。

铸坯质量：中心疏松1.5级，中心偏析C类3.0级。板坯冷装入炉，出炉温度1260℃，均热时间35min，在炉时间187min。粗轧6道次轧制，粗轧除磷水采用道道开启，除磷水压力22Mpa，精轧7连轧，精轧终轧温度875℃，卷取温度610℃，得到所述性能与表面优异的750MPa级搅拌罐用钢。

对得到的750MPa级搅拌罐用钢进行力学性能检验，结果如下表2所示，对得到的750MPa级搅拌罐用钢的金相组织进行观察，其结果如图1所示，可见组织为铁素体+珠光体+贝氏体组织。

实施例2

采用KR法脱硫铁水，脱硫渣扒清面积≥90％，扒渣后铁水表面渣量较少，LF+RH双精炼，RH工序保证真空度要求≤2.6mbar，保持真空时间≥20min，保证循环纯脱气时间≥8min，Ca处理喂丝后保证软吹时间≥15min，钢水化学成分及含量如下表1所示。板坯全程保护渣保护进行连续浇铸，采用动态轻压下技术，减少连铸坯中心偏析，板坯冷装入炉。

铸坯质量：中心疏松1.0级，中心偏析B类1.0级。铸坯冷装入炉，出炉温度1265℃，均热时间30min，在炉时间180min。粗轧8道次轧制，粗轧除磷水采用道道开启，除磷水压力22Mpa，精轧7连轧，精轧终轧温度870℃，卷取温度608℃，得到所述性能与表面优异的750MPa级搅拌罐用钢。

对得到的750MPa级搅拌罐用钢进行力学性能检验，结果如下表2所示。

实施例3

采用KR法脱硫铁水，添加优质废钢，脱硫渣扒清面积≥90％，扒渣后铁水表面渣量较少，LF+RH双精炼，RH工序保证真空度要求≤2.6mbar，保持真空时间≥20min，保证循环纯脱气时间≥8min，钙处理喂丝后保证软吹时间≥15min，钢水化学成分及含量如下表1所示。板坯全程保护渣保护进行连续浇铸，采用动态轻压下技术，减少连铸坯中心偏析，板坯冷装入炉。

铸坯质量：中心疏松0.5级，中心偏析C类2.0级。铸坯冷装入炉，出炉温度1255℃，均热时间32min，在炉时间182min。粗轧8道次轧制，粗轧除磷水采用道道开启，除磷水压力22Mpa，精轧7连轧，精轧终轧温度880℃，卷取温度615℃，得到所述性能与表面优异的750MPa级搅拌罐用钢。

对得到的750MPa级搅拌罐用钢进行力学性能检验，结果如下表2所示。

对比例1-2

对比例1-2按照实施例1的方法操作进行，不同之处仅在于钢水的化学成分含量不同，具体如下表1所示，对该对比例1-2生产的搅拌罐用钢进行力学性能检验，结果如下表2所示。

表1：各实施例和对比例生产的搅拌罐用钢的化学成分及其含量(％)

表2：各实施例和对比例生产的搅拌罐用钢的力学性能

由表1和表2可见，本发明实施例1～3得到的750MPa级搅拌罐用热轧板带屈服强度≥699MPa(699～720MPa)，抗拉强度≥768MPa(768～780MPa)，断后伸长率21～22％，屈强比≥0.90(0.90～0.92)，180°弯曲合格，各项性能均满足标准要求，断后伸长率富余量充足，说明本发明生产的750MPa级热轧搅拌罐用钢韧性良好。然而，由对比例1和对比例2可知，当Si元素的含量低于本发明要求的范围时，所生产的热轧搅拌罐用钢的强度明显下降，而当Ti元素的含量超过本发明要求的范围时，虽然会提高生产的热轧搅拌罐用钢的强度，但也会导致所生产的热轧搅拌罐用钢的断后延伸率明显下降，进而会导致其焊接性能下降，不利于热轧搅拌罐用钢的实际使用。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。