[發明專利]一種V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼及其冶煉方法

有效

• 申請號: 201610179598.4
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105624552B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 梁新騰;陳永;方淑芳;龔洪君;郭奠榮;曾建華;李揚洲;郭韜;陳均;王建;陳路
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/18;C22C38/08;C22C38/16;C22C33/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 梁鑫,高蕓

技術領域

本發明屬于高強鋼冶煉技術領域，具體涉及一種V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼及其冶煉方法。

背景技術

低合金高強度結構鋼是指在普通碳素鋼中加入少量或微量合金元素，通過制定合適的控軋控冷工藝，從而得到比普通碳素鋼性能更為優良的高強度、高韌性和冷成型能力的熱軋鋼板。由于鋼中加入的合金元素總量不多，這類合金鋼屬于低合金鋼，通常在熱軋狀態下使用，其中以屈服強度235MPa級、345MPa級的低合金高強度結構鋼(牌號Q235、Q345)的市場需求量最大。然而，市面上常見的Q235、Q345高強鋼的屈服強度主要由Si、Mn元素貢獻，想要降低高強鋼的冶煉成本，就只能減少Si、Mn的用量，但Si、Mn的用量減少會導致鋼的強度降低。因此，需要提供一種高強鋼的冶煉方法，在降低生產成本的同時，又能保持高強鋼良好的力學性能。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼，該高強鋼的化學成分按重量百分比計為：C 0.25～0.30％、Si 0.15～0.20％、Mn 0.25～0.30％、P 0～0.035％、S 0～0.035％、V 0.005～0.01％、Ti 0.005～0.01％、Cr 0～0.02％、Ni 0～0.03％、Cu 0～0.05％，其余為Fe和不可避免的雜質。

優選的，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼，該高強鋼的化學成分按重量百分比計為：C 0.26～0.29％、Si 0.16～0.19％、Mn 0.26～0.29％、P 0～0.025％、S 0～0.020％、V 0.006～0.009％、Ti 0.006～0.009％、Cr 0～0.015％、Ni 0～0.025％、Cu 0～0.045％，其余為Fe和不可避免的雜質。

本發明所要解決的第二個技術問題是提供上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼的冶煉方法，所述冶煉方法的工藝流程為轉爐煉鋼-小平臺爐外處理-精煉-連鑄，所述轉爐煉鋼階段，采用的鋼水脫氧合金化工藝為：當轉爐冶煉終點鋼水碳含量≤0.03％時，加入0.20～0.30kg/t鋼碳粉進行預脫氧，當鋼水鋪滿鋼包罐底部時加入增碳劑，待出鋼重量占總重量的1/3～1/2時，再依次加入增碳劑、硅錳合金和脫氧鋁錠；所述增碳劑的累計用量為3.2～3.5kg/t鋼；當轉爐冶煉終點鋼水碳含量＞0.03％時，依次向鋼水中加入增碳劑、硅錳合金和脫氧鋁錠；所述增碳劑的用量為3.0～3.3kg/t鋼。

其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼的冶煉方法中，所述鋼水的化學成分按重量百分比計，含有V 0.006～0.009％、Ti 0.006～0.009％、Cr 0～0.015％、Ni 0～0.025％和Cu 0～0.045％。

其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼的冶煉方法中，所述硅錳合金的用量為4.7～4.9kg/t鋼，其成分按重量百分比計為Mn 60.0～67.0％、Si 14.0～17.0％、C 0～2.5％、P 0～0.2％、S 0～0.2％，其余為Fe和不可避免的雜質。

其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼的冶煉方法中，所述脫氧鋁錠的用量為0.6～0.8kg/t鋼，其成分按重量百分比計為：Al≥98％，其余為C。

其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼的冶煉方法中，所述小平臺爐外處理過程中，全程吹氬氣，控制鋼水的氧活度≤30ppm，酸溶鋁Als含量0.010～0.030％，再加入5.5～6.5kg/t鋼水的精煉渣。

其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼的冶煉方法中，所述精煉過程中，LF爐鋼包精煉時的加熱時間為5～10min。

其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼的冶煉方法中，所述精煉渣的主要成分按重量百分比計為CaO 75～85％、A1₂O₃ 15～25％和CaC₂ 0～5％。

其中，上述V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高強鋼的冶煉方法中，小平臺爐外處理過程中，吹氬流量控制以鋼水表面裸露面積的直徑不大于200mm，吹氬時間5～10min。