热镀锌高强低合金钢590bq及其冶炼方法
技术领域
1.本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种热镀锌高强低合金钢590bq及其冶炼方法。
背景技术：
2.随着科技的进步，节能减排的要求日趋严格，高强钢的使用趋于主流。相比于传统的连退产品，高强低合金钢具有强度高、塑性好、成型性好等优点，适用于汽车高强度要求结构部件。
3.2011年9月28日的专利cn102199723a公开了一种高强度冷轧热镀锌析出强化钢及其制造方法，所获得的钢板屈服强度500
‑
600mpa，比本专利申请低一个强度级别。
4.2014年5月14日的专利cn103789608a公开了一种结构用冷基高强度镀锌板及其生产方法，涉及钢板屈服强度≥600mpa，为获得这种钢板，采用较高的c含量控制：0.18
‑
0.25％，对焊接性能不利。
5.2015年8月12日的专利cn104831207a公开了一种薄规格600mpa级热镀锌板生产方法，为获得这种钢板，采用极低的退火温度：535
‑
545℃，仅适用于0.4
‑
0.5mm的薄规格产品。
6.现有热镀锌低合金钢常常采用低碳、高锰、铌、钛的成分设计，保证了好的塑性及成形性，但在保障其性能的同时，也对其母材质量提出了严格的要求，一是洁净度，二是铸坯质量的控制。现有技术冶炼高强低合金钢的炼成率较低(＜80％)，主要是由于钢液洁净度差，氮含量经常超标，冷轧卷夹杂降级率高达10％以上，同时铸坯角部纵裂比例高，导致其轧材合格率偏低。
技术实现要素：
7.本发明所要解决的技术问题是现有技术冶炼热镀锌高强低合金钢炼成率较低的问题。
8.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：热镀锌高强低合金钢590bq，其特征在于，其化学成分按质量百分比为：c 0.06
‑
0.08％，si 0.07
‑
0.13，mn 1.50
‑
1.60，p≤0.015，s≤0.003，nb 0.040
‑
0.050，ti 0.025
‑
0.035，cr 0.2
‑
0.3％，als 0.015
‑
0.050，其余为fe及不可避免的杂质。
9.上述热镀锌高强低合金钢590bq的冶炼方法，包括如下步骤：
10.a.转炉冶炼工序：控制转炉入炉钢水中[s]≤0.002％，转炉终点钢水中[c]0.02
‑
0.04％，出钢过程中加入活性石灰，出钢结束后加入钙系顶渣改质剂至渣面，所述炉钙系顶渣改质剂的化学成分为cac230
‑
50％，al2o310
‑
30％，cao 20
‑
40％，caf28
‑
15％，s≤0.2，p≤0.1，其余为不可避免的杂质；
[0011]
b.lf精炼工序：控制钢水化学成分为c 0.06
‑
0.08％，si 0.07
‑
0.13，mn 1.50
‑
1.60，p≤0.015，s≤0.005，ti 0.03
‑
0.04，als 0.03
‑
0.055，nb 0.040
‑
0.050，cr 0.23
‑
0.27，其余为fe及不可避免的杂质，钢水出站前采用氩气软吹；
[0012]
c.连铸工序：控制连铸中包钢水过热度为20
‑
35℃，采用倒角结晶器、投用轻压下、拉速0.9
‑
1.2m/min。
[0013]
上述步骤a中，活性石灰加入量为1000
±
50kg/炉，炉钙系顶渣改质剂加入量为600
±
50kg/炉。
[0014]
上述步骤b中，氩气软吹时间≥10min，氩气流量以钢水翻动不裸露为准。
[0015]
上述步骤c中，采用恒速浇注。
[0016]
本发明的有益效果是：本发明采用的化学成分有较低的si含量，可以保证镀层表面质量；高mn含量可以提高强度；通过较高的ti含量保证强度稳定性(富余量合理稳定控制)；添加cr提高淬透性，保证组织稳定；本发明考虑了ti、als等是易烧损元素，因此在lf精炼控制时，考虑了烧损量。本发明不含铌等稀有金属，在保证性能的同时降低了生产成本。本发明采用的高强低合金钢的化学成分和冶炼工艺相配合，可降低钢材中夹杂物的含量，提高钢材的洁净度。
[0017]
本发明采用了较高加入量的石灰及改质剂，本发明采用电石做改质剂还原组分，其与氧反应生成的脱氧产物为气体(co或co2)，不会进入钢液导致其成为夹杂物；同时电石易发泡，有助于埋弧加热及隔离空气，减轻二次氧化、吸氮程度；再次，电石相对于铝等脱氧材质，其价格更低，有利于成本控制。同时，改质剂加入al2o3有利于调节钢包渣组分，使其处于低熔点区域，可以提高夹杂吸附能力并降低钢渣萤石加入量，本发明铸坯t[o]可稳定在15ppm以内。
[0018]
过热度低有利于铸坯偏析的控制，但过低会导致钢液结冷钢或浇注不了；过热度高有利于夹杂在连铸过程上浮去除，但对铸坯偏析不利，因此本发明控制过热度为20
‑
35℃，可达到更好的铸坯偏析的效果。高强钢容易发生铸坯角部纵裂，比例为1％左右，由此导致轧材合格率偏低，而本发明在连铸工序中采用倒角结晶器，可以减少铸坯角部纵裂，应用后可使铸坯角部纵裂比例降低到0.1％内。同时，本发明还采用了轻压下，控制拉速0.9
‑
1.2m/min，可有效改善铸坯内部质量，减少偏析、疏松等缺陷。
[0019]
本发明提供一组热镀锌高强低合金钢590bq及其冶炼方法，可有效提高钢液洁净度，降低铸坯角部纵裂比例，使热镀锌高强低合金钢590bq的炼成率，由前期的不到80％提高至95％以上。
具体实施方式
[0020]
本发明的技术方案，具体可以按照以下方式实施。
[0021]
热镀锌高强低合金钢590bq，其特征在于，其化学成分按质量百分比为：c 0.06
‑
0.08％，si 0.07
‑
0.13，mn 1.50
‑
1.60，p≤0.015，s≤0.003，nb 0.040
‑
0.050，ti 0.025
‑
0.035，cr 0.2
‑
0.3％，als 0.015
‑
0.050，其余为fe及不可避免的杂质。
[0022]
上述热镀锌高强低合金钢590bq的冶炼方法，包括如下步骤：
[0023]
a.转炉冶炼工序：控制转炉入炉钢水中[s]≤0.002％，转炉终点钢水中[c]0.02
‑
0.04％，出钢过程中加入活性石灰，出钢结束后加入钙系顶渣改质剂至渣面，所述炉钙系顶渣改质剂的化学成分为cac230
‑
50％，al2o310
‑
30％，cao 20
‑
40％，caf28
‑
15％，s≤0.2，p≤0.1，其余为不可避免的杂质；
[0024]
b.lf精炼工序：控制钢水化学成分为c 0.06
‑
0.08％，si 0.07
‑
0.13，mn 1.50
‑
1.60，p≤0.015，s≤0.005，ti 0.03
‑
0.04，als 0.03
‑
0.055，nb 0.040
‑
0.050，cr 0.23
‑
0.27，其余为fe及不可避免的杂质，钢水出站前采用氩气软吹；
[0025]
c.连铸工序：控制连铸中包钢水过热度为20
‑
35℃，采用倒角结晶器、投用轻压下、拉速0.9
‑
1.2m/min。
[0026]
为了减轻lf精炼工序脱硫任务，减少脱硫精炼过程吸空气中的氮程度，同时提供生产效率，缩短脱硫时间，因此步骤a中，控制转炉入炉钢水中[s]≤0.002％。
[0027]
出于成品碳要求，同时为了避免转炉深吹，造成钢中氧含量偏高，导致其脱氧合金用量增多，成本增加，也为了避免脱氧产物增多，导致钢液洁净度降低，因此步骤a中，控制转炉终点钢水中[c]0.02
‑
0.04％。
[0028]
由于本发明钢种强度高，对钢质要求更高，进行渣洗时，为了防止回硫降低回磷程度，因此优选的是，上述步骤a中，活性石灰加入量为1000
±
50kg/炉；为了降低钢包渣氧化性，防止回硫，改善钢渣对夹杂的吸附效果，因此优选的是，上述步骤a中，炉钙系顶渣改质剂加入量为600
±
50kg/炉。加入活性石灰和炉钙系顶渣改质剂还能起到保温的作用。
[0029]
为了更好的去除钢液中的夹杂物，因此优选的是，上述步骤b中，氩气软吹时间≥8min，氩气流量以钢水翻动不裸露为准。
[0030]
为了更好的控制铸坯内部质量，因此优选的是，上述步骤c中，采用恒速浇注。
[0031]
下面通过实际的例子对本发明的技术方案和效果做进一步的说明。
[0032]
实施例
[0033]
本发明提供一组采用本发明方法冶炼热镀锌高强低合金钢590bq的实施例。
[0034]
以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水，其中，该半钢按重量百分比计包含c 3.41％、mn 0.041％、p 0.062％、s 0.002％、v 0.04％以及痕迹量的cr、si和ti，余量为铁和不可避免的杂质。
[0035]
具体冶炼步骤如下：
[0036]
(1)将234.1吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中，利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水。当钢水初炼到c含量为0.033wt％、mn含量为0.038wt％、p含量为0.0069wt％、s含量为0.0043wt％，温度为1676℃时，开始稠渣向钢包中出钢；出钢过程中加入活性石灰1050kg，出钢结束后加入550kg钙系顶渣改质剂；
[0037]
(2)lf工序微调合金成分，微调后化学成分如表1所示，lf钢水出站前采用小氩气流量软吹11min，软吹过程钢水翻动未裸露，控制出站温度为1587℃；
[0038]
表1 lf合金微调后成分/％
[0039]
csimnpsnbtialscr0.0650.091.550.0110.0010.0480.0350.0460.24
[0040]
(3)控制连铸中包钢水过热度30℃，采用倒角结晶器，投用轻压下，拉速1.1m/min。
[0041]
对成品热镀锌高强低合金钢590bq化学成分进行检验，成分钢材化学成分如表2所示。
[0042]
表2成品成分/％
[0043]
csimnpsnbticrals0.070.091.550.0120.00080.0480.0280.240.039
[0044]
采用本发明方法制备热镀锌高强低合金钢590bq，所得产品屈服强度为550
‑
650mpa，抗拉强度610
‑
750mpa，延伸率≥15；采用本发明方法冶炼热镀锌高强低合金钢590bq的炼成率由前期的88％提高至98％。
技术领域
1.本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种热镀锌高强低合金钢590bq及其冶炼方法。
背景技术：
2.随着科技的进步，节能减排的要求日趋严格，高强钢的使用趋于主流。相比于传统的连退产品，高强低合金钢具有强度高、塑性好、成型性好等优点，适用于汽车高强度要求结构部件。
3.2011年9月28日的专利cn102199723a公开了一种高强度冷轧热镀锌析出强化钢及其制造方法，所获得的钢板屈服强度500
‑
600mpa，比本专利申请低一个强度级别。
4.2014年5月14日的专利cn103789608a公开了一种结构用冷基高强度镀锌板及其生产方法，涉及钢板屈服强度≥600mpa，为获得这种钢板，采用较高的c含量控制：0.18
‑
0.25％，对焊接性能不利。
5.2015年8月12日的专利cn104831207a公开了一种薄规格600mpa级热镀锌板生产方法，为获得这种钢板，采用极低的退火温度：535
‑
545℃，仅适用于0.4
‑
0.5mm的薄规格产品。
6.现有热镀锌低合金钢常常采用低碳、高锰、铌、钛的成分设计，保证了好的塑性及成形性，但在保障其性能的同时，也对其母材质量提出了严格的要求，一是洁净度，二是铸坯质量的控制。现有技术冶炼高强低合金钢的炼成率较低(＜80％)，主要是由于钢液洁净度差，氮含量经常超标，冷轧卷夹杂降级率高达10％以上，同时铸坯角部纵裂比例高，导致其轧材合格率偏低。
技术实现要素：
7.本发明所要解决的技术问题是现有技术冶炼热镀锌高强低合金钢炼成率较低的问题。
8.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：热镀锌高强低合金钢590bq，其特征在于，其化学成分按质量百分比为：c 0.06
‑
0.08％，si 0.07
‑
0.13，mn 1.50
‑
1.60，p≤0.015，s≤0.003，nb 0.040
‑
0.050，ti 0.025
‑
0.035，cr 0.2
‑
0.3％，als 0.015
‑
0.050，其余为fe及不可避免的杂质。
9.上述热镀锌高强低合金钢590bq的冶炼方法，包括如下步骤：
10.a.转炉冶炼工序：控制转炉入炉钢水中[s]≤0.002％，转炉终点钢水中[c]0.02
‑
0.04％，出钢过程中加入活性石灰，出钢结束后加入钙系顶渣改质剂至渣面，所述炉钙系顶渣改质剂的化学成分为cac230
‑
50％，al2o310
‑
30％，cao 20
‑
40％，caf28
‑
15％，s≤0.2，p≤0.1，其余为不可避免的杂质；
[0011]
b.lf精炼工序：控制钢水化学成分为c 0.06
‑
0.08％，si 0.07
‑
0.13，mn 1.50
‑
1.60，p≤0.015，s≤0.005，ti 0.03
‑
0.04，als 0.03
‑
0.055，nb 0.040
‑
0.050，cr 0.23
‑
0.27，其余为fe及不可避免的杂质，钢水出站前采用氩气软吹；
[0012]
c.连铸工序：控制连铸中包钢水过热度为20
‑
35℃，采用倒角结晶器、投用轻压下、拉速0.9
‑
1.2m/min。
[0013]
上述步骤a中，活性石灰加入量为1000
±
50kg/炉，炉钙系顶渣改质剂加入量为600
±
50kg/炉。
[0014]
上述步骤b中，氩气软吹时间≥10min，氩气流量以钢水翻动不裸露为准。
[0015]
上述步骤c中，采用恒速浇注。
[0016]
本发明的有益效果是：本发明采用的化学成分有较低的si含量，可以保证镀层表面质量；高mn含量可以提高强度；通过较高的ti含量保证强度稳定性(富余量合理稳定控制)；添加cr提高淬透性，保证组织稳定；本发明考虑了ti、als等是易烧损元素，因此在lf精炼控制时，考虑了烧损量。本发明不含铌等稀有金属，在保证性能的同时降低了生产成本。本发明采用的高强低合金钢的化学成分和冶炼工艺相配合，可降低钢材中夹杂物的含量，提高钢材的洁净度。
[0017]
本发明采用了较高加入量的石灰及改质剂，本发明采用电石做改质剂还原组分，其与氧反应生成的脱氧产物为气体(co或co2)，不会进入钢液导致其成为夹杂物；同时电石易发泡，有助于埋弧加热及隔离空气，减轻二次氧化、吸氮程度；再次，电石相对于铝等脱氧材质，其价格更低，有利于成本控制。同时，改质剂加入al2o3有利于调节钢包渣组分，使其处于低熔点区域，可以提高夹杂吸附能力并降低钢渣萤石加入量，本发明铸坯t[o]可稳定在15ppm以内。
[0018]
过热度低有利于铸坯偏析的控制，但过低会导致钢液结冷钢或浇注不了；过热度高有利于夹杂在连铸过程上浮去除，但对铸坯偏析不利，因此本发明控制过热度为20
‑
35℃，可达到更好的铸坯偏析的效果。高强钢容易发生铸坯角部纵裂，比例为1％左右，由此导致轧材合格率偏低，而本发明在连铸工序中采用倒角结晶器，可以减少铸坯角部纵裂，应用后可使铸坯角部纵裂比例降低到0.1％内。同时，本发明还采用了轻压下，控制拉速0.9
‑
1.2m/min，可有效改善铸坯内部质量，减少偏析、疏松等缺陷。
[0019]
本发明提供一组热镀锌高强低合金钢590bq及其冶炼方法，可有效提高钢液洁净度，降低铸坯角部纵裂比例，使热镀锌高强低合金钢590bq的炼成率，由前期的不到80％提高至95％以上。
具体实施方式
[0020]
本发明的技术方案，具体可以按照以下方式实施。
[0021]
热镀锌高强低合金钢590bq，其特征在于，其化学成分按质量百分比为：c 0.06
‑
0.08％，si 0.07
‑
0.13，mn 1.50
‑
1.60，p≤0.015，s≤0.003，nb 0.040
‑
0.050，ti 0.025
‑
0.035，cr 0.2
‑
0.3％，als 0.015
‑
0.050，其余为fe及不可避免的杂质。
[0022]
上述热镀锌高强低合金钢590bq的冶炼方法，包括如下步骤：
[0023]
a.转炉冶炼工序：控制转炉入炉钢水中[s]≤0.002％，转炉终点钢水中[c]0.02
‑
0.04％，出钢过程中加入活性石灰，出钢结束后加入钙系顶渣改质剂至渣面，所述炉钙系顶渣改质剂的化学成分为cac230
‑
50％，al2o310
‑
30％，cao 20
‑
40％，caf28
‑
15％，s≤0.2，p≤0.1，其余为不可避免的杂质；
[0024]
b.lf精炼工序：控制钢水化学成分为c 0.06
‑
0.08％，si 0.07
‑
0.13，mn 1.50
‑
1.60，p≤0.015，s≤0.005，ti 0.03
‑
0.04，als 0.03
‑
0.055，nb 0.040
‑
0.050，cr 0.23
‑
0.27，其余为fe及不可避免的杂质，钢水出站前采用氩气软吹；
[0025]
c.连铸工序：控制连铸中包钢水过热度为20
‑
35℃，采用倒角结晶器、投用轻压下、拉速0.9
‑
1.2m/min。
[0026]
为了减轻lf精炼工序脱硫任务，减少脱硫精炼过程吸空气中的氮程度，同时提供生产效率，缩短脱硫时间，因此步骤a中，控制转炉入炉钢水中[s]≤0.002％。
[0027]
出于成品碳要求，同时为了避免转炉深吹，造成钢中氧含量偏高，导致其脱氧合金用量增多，成本增加，也为了避免脱氧产物增多，导致钢液洁净度降低，因此步骤a中，控制转炉终点钢水中[c]0.02
‑
0.04％。
[0028]
由于本发明钢种强度高，对钢质要求更高，进行渣洗时，为了防止回硫降低回磷程度，因此优选的是，上述步骤a中，活性石灰加入量为1000
±
50kg/炉；为了降低钢包渣氧化性，防止回硫，改善钢渣对夹杂的吸附效果，因此优选的是，上述步骤a中，炉钙系顶渣改质剂加入量为600
±
50kg/炉。加入活性石灰和炉钙系顶渣改质剂还能起到保温的作用。
[0029]
为了更好的去除钢液中的夹杂物，因此优选的是，上述步骤b中，氩气软吹时间≥8min，氩气流量以钢水翻动不裸露为准。
[0030]
为了更好的控制铸坯内部质量，因此优选的是，上述步骤c中，采用恒速浇注。
[0031]
下面通过实际的例子对本发明的技术方案和效果做进一步的说明。
[0032]
实施例
[0033]
本发明提供一组采用本发明方法冶炼热镀锌高强低合金钢590bq的实施例。
[0034]
以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水，其中，该半钢按重量百分比计包含c 3.41％、mn 0.041％、p 0.062％、s 0.002％、v 0.04％以及痕迹量的cr、si和ti，余量为铁和不可避免的杂质。
[0035]
具体冶炼步骤如下：
[0036]
(1)将234.1吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中，利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水。当钢水初炼到c含量为0.033wt％、mn含量为0.038wt％、p含量为0.0069wt％、s含量为0.0043wt％，温度为1676℃时，开始稠渣向钢包中出钢；出钢过程中加入活性石灰1050kg，出钢结束后加入550kg钙系顶渣改质剂；
[0037]
(2)lf工序微调合金成分，微调后化学成分如表1所示，lf钢水出站前采用小氩气流量软吹11min，软吹过程钢水翻动未裸露，控制出站温度为1587℃；
[0038]
表1 lf合金微调后成分/％
[0039]
csimnpsnbtialscr0.0650.091.550.0110.0010.0480.0350.0460.24
[0040]
(3)控制连铸中包钢水过热度30℃，采用倒角结晶器，投用轻压下，拉速1.1m/min。
[0041]
对成品热镀锌高强低合金钢590bq化学成分进行检验，成分钢材化学成分如表2所示。
[0042]
表2成品成分/％
[0043]
csimnpsnbticrals0.070.091.550.0120.00080.0480.0280.240.039
[0044]
采用本发明方法制备热镀锌高强低合金钢590bq，所得产品屈服强度为550
‑
650mpa，抗拉强度610
‑
750mpa，延伸率≥15；采用本发明方法冶炼热镀锌高强低合金钢590bq的炼成率由前期的88％提高至98％。
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
