[發明專利]一種冷成型用高強薄帶鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 201210319504.0
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102796956A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 吳建春;方園;于艷
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/12;B22D11/06;C21D8/02
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明屬于連鑄工藝，特別涉及一種冷成型用高強薄帶鋼及其制造方法。

背景技術

在傳統流程鋼鐵生產中，錫（Sn）是鋼中典型的殘余元素或有害元素，煉鋼過程中要充分地去除Sn非常困難而且也是非常昂貴，一旦鋼中含有Sn，基本是無法徹底消除的，只能通過稀釋鋼水來降低Sn的含量，這些都造成鋼鐵產品成本的升高。

近年來，由于廢鋼的連續循環利用，導致鋼中的Sn等殘余元素的含量逐漸升高，鋼中的Sn是易偏析元素，容易富集在晶界導致裂紋等缺陷發生，因此在傳統的工藝中Sn元素的含量是被嚴格控制的，在普通結構用鋼中，對Sn的含量均有明確的要求：Sn（wt%）≤0.005%。

因此，如果能對鋼（特別是廢鋼）中Sn等殘余元素做到“化害為利”，將對整個冶金界產生積極的影響；可以實現對現有廢鋼或低品質劣質礦資源（高錫礦）的有效利用，促進鋼的循環利用，降低生產成本，實現鋼鐵業可持續發展。

傳統的薄帶鋼大都是由厚達70-200mm的鑄坯經過多道次連續軋制生產出來的，傳統熱軋工藝流程是：連鑄＋鑄坯再加熱保溫＋粗軋＋精軋＋冷卻＋卷取，即首先通過連鑄得到厚度為200mm左右的鑄坯，對鑄坯進行再加熱并保溫后，再進行粗軋和精軋，得到厚度一般大于2mm的鋼帶，最后對鋼帶進行層流冷卻和卷取，完成整個熱軋生產過程。如果要生產厚度小于1.5mm（含）的鋼帶，則難度相對較大，通常要對熱軋鋼帶進行后續冷軋以及退火來完成。且工藝流程長、能耗高、機組設備多、基建成本高，導致生產成本較高。

薄板坯連鑄連軋工藝流程是：連鑄＋鑄坯保溫均熱＋熱連軋＋冷卻＋卷取。該工藝與傳統工藝的主要區別是：薄板坯工藝的鑄坯厚度大大減薄，為50-90mm，由于鑄坯薄，鑄坯只要經過1~2道次粗軋（鑄坯厚度為70-90mm時）或者不需要經過粗軋（鑄坯厚度為50mm時），而傳統工藝的連鑄坯要經過反復多道次軋制，才能減薄到精軋前所需規格；而且薄板坯工藝的鑄坯不經冷卻，直接進入均熱爐進行均熱保溫，或者少量補溫，因此薄板坯工藝大大縮短了工藝流程，降低了能耗，減少了投資，從而降低了生產成本。但薄板坯連鑄連軋由于較快的冷速會導致鋼材強度提高，屈強比提高，從而增加軋制載荷，使得可經濟地生產熱軋產品的厚度規格也不可能太薄，一般為≧1.5mm，見中國專利CN200610123458.1，CN200610035800.2以及CN200710031548.2，且這些專利均未涉及元素B和Sn。解決薄板坯連鑄連軋組織較細且不均勻，屈強比偏高的問題作為一個很重要的問題被提出。

比薄板坯連鑄連軋更短的工藝流程是薄帶連鑄連軋工藝，薄帶連鑄技術是冶金及材料研究領域內的一項前沿技術，它的出現為鋼鐵工業帶來一場革命，它改變了傳統治金工業中鋼帶的生產過程，將連續鑄造、軋制、甚至熱處理等整合為一體，使生產的薄帶坯經過一道次在線熱軋就一次性形成薄鋼帶，大大簡化了生產工序，縮短了生產周期，其工藝線長度僅50m左右；設備投資也相應減少，產品成本顯著降低，是一種低碳環保的熱軋薄帶生產工藝。雙輥薄帶連鑄工藝是薄帶連鑄工藝的一種主要形式，也是世界上唯一實現產業化的一種薄帶連鑄工藝。

雙輥薄帶連鑄典型的工藝流程為：大包中的熔融鋼水通過大包長水口、中間包以及布流裝置直接澆注在一個由兩個相對轉動并能夠快速冷卻的結晶輥和側封裝置圍成的熔池中，鋼水在結晶輥旋轉的周向表面凝固形成凝固殼并逐漸生長，進而在兩鑄輥輥縫隙最小處（nip點）形成1-5mm厚的鑄帶，鑄帶經由導板導向夾送輥送入軋機中軋制成0.7-2.5mm的薄帶，隨后經過冷卻裝置冷卻，經飛剪裝置切頭后，最后送入卷取機卷取成卷。

采用薄帶連鑄來生產冷成型用高強鋼，由于厚度較薄，對于厚度小于1.5mm（含）的薄規格熱軋產品，薄帶連鑄工藝具有較強的制造和成本優勢。冷成型用高強薄帶鋼在全世界范圍內的用量非常大，光汽車用冷成型高強薄帶鋼年需求量就達300wt以上，熱軋板狀態直接供貨的產品規格特征厚度為1.0、1.2、1.25mm和1.5mm，由于產品厚度較薄，因此采用傳統熱連軋工藝生產的成本較高，很多廠家由于傳統熱連軋線的能力限制，原先可用熱軋板供貨的廠家轉為采用冷軋薄鋼板或者冷軋熱鍍鋅薄鋼板代替供貨，這也增加了冷成型用高強鋼的生產成本。