一種利用低溫在線靜態再結晶生產鋼帶的方法
【專利摘要】一種利用低溫在線靜態再結晶生產鋼帶的方法，采用雙輥薄帶連鑄生產含硼耐大氣腐蝕鋼，鑄帶出結晶輥后采用噴灑干冰的方式，對鑄帶進行均勻強化冷卻，將鑄帶冷卻至1280℃以下，冷卻速率200-300℃/s，在這樣的冷卻方式下，可以促進粗大BN的析出，防止低熔點相B2O3的出現以及細小AlN的析出，達到均勻化奧氏體晶粒、降低屈強比的目的；后經雙機架低溫奧氏體在線靜態再結晶軋制，再經過防氧化快速冷卻。通過本發明得到屈強比較低的鋼種，有效解決薄帶連鑄生產的鋼種普遍存在的組織不均勻、屈強比偏高、難成型，不能滿足冷軋用料要求的問題。生產的耐大氣腐蝕薄帶鋼，滿足冷軋基料使用要求，也可以“以熱代冷”直接使用。
【專利說明】一種利用低溫在線靜態再結晶生產鋼帶的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及連鑄工藝，特別涉及一種利用低溫在線靜態再結晶生產鋼帶的方法。【背景技術】
[0002]傳統的薄帶大都是由厚達70_200mm的鑄坯經過多道次連續軋制生產出來的，而采用雙輥薄帶連鑄工藝生產的鑄帶經過一道次或兩道次軋制成為熱軋帶，即可以投入市場使用。相比傳統帶鋼的生產工藝，前者的生產線比較短，所需要的能源比較少，是一種低碳環保的熱軋薄帶生產工藝。
[0003]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，進而在兩結晶輥輥縫隙最小處(nip點)形成l_5mm厚的鋼帶，鋼帶經由導板導向被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。薄帶連鑄生產的帶鋼，由于厚度較薄，用于冷軋基料，可以大大降低后續冷軋減薄的道次，大大節約生產成本；此外，對于厚度小于2mm的薄規格熱軋帶，如果性能允許，可以直接用來替代冷軋產品(以熱代冷)，使得薄帶連鑄的產品領域得到大大的拓展。
[0004]但是，薄帶連鑄由于其本身的工藝特性，生產的鋼種普遍存在組織細化、屈強比偏高、成型性不好的現象，而對薄帶連鑄生產線配備的冷軋機組所需的冷軋基料，以及汽車行業需要一些“以熱代冷”且要求具有良好成型性的產品，一般要求熱軋卷的屈強比較低，容易折彎成型。因此，薄帶連鑄在生產此類鋼種時，需要解決組織不均勻、屈強比偏高的問題，從而滿足冷軋基料的使用要求。
[0005]帶鋼作為冷軋基料使用時，帶鋼需要經過酸洗-除磷工序，為了利于酸洗去除表面氧化皮，要求帶鋼表面氧化皮的厚度越薄越好，這就需要在鑄帶各個階段控制氧化鐵皮的生成，在典型工藝中，在結晶輥直至軋機入口均采用密閉室裝置防止鑄帶氧化，在密閉室裝置內如專利US6920912添加氫氣以及在專利US20060182989中控制氧氣含量小于5%，均可以控制鑄帶表面的氧化皮厚度。但是在軋機至卷取這段輸送過程如何控制氧化皮的厚度很少有關專利涉及，尤其是在采用層流冷卻或噴淋冷卻對帶鋼進行冷卻的過程中，高溫的帶鋼與冷卻水接觸，鑄帶表面的氧化皮厚度增長很快；同時，高溫的帶鋼與冷卻水接觸還會帶來很多問題:其一，會在帶鋼表面形成水斑(銹斑)，影響表面質量；其二，層流冷卻或噴淋冷卻用的冷卻水容易造成帶鋼表面局部冷卻不均勻，造成帶鋼內部微觀組織的不均勻，從而造成帶鋼性能的不均勻，影響產品質量；其三，帶鋼表面局部冷卻不均勻，會造成板形的惡化，影響板形質量。
[0006]帶鋼作為“以熱代冷”產品使用時，一般要求鋼種具有良好的成型性，其本質也是要求鋼種有較低的屈強比。此外作為汽車零部件、集裝箱板使用時還需要鋼種具有一定的耐腐蝕性，利用薄帶連鑄生產耐大氣腐蝕鋼鋼種時，具有一種天然的優勢，即帶鋼表面層會富集一層耐腐蝕性元素，如Cu、P、Cr等元素，可以大大提高帶鋼的抗腐蝕性能。[0007]帶鋼具有這樣的表面層，客觀上也要求帶鋼表面氧化鐵皮厚度越薄越好，便于酸洗。因為較厚的氧化鐵皮會使酸洗時間變長，從而破壞帶鋼表面富集的耐腐蝕性元素層，如Cu、P、Cr等消失或減少,從而降低帶鋼耐腐蝕性能。
[0008]目前國內外已就耐大氣腐蝕鋼及其制造方法，其中450MPa及其以上強度級別的耐大氣腐蝕鋼大都采用Nb、V、T1、Mo復合微合金化技術，通過細晶強化和沉淀強化來提高耐大氣腐蝕鋼的綜合力學性能，具體專利成分和性能見表1。
[0009]表1耐候鋼的專利對比(wt%)
[0010]
【權利要求】
1.一種利用低溫在線靜態再結晶生產鋼帶的方法，其包括如下步驟: a)冶煉 按照下述成分冶煉，鋼水化學成分重量百分比為:C:0.02-0.06%, S1:0.2-0.4%，Mn:0.6-1.5%, P:0.07-0.22%, S ≤ 0.008%, N:0.004-0.010%, Al:0.01-0.06%, Cu:0.20-0.8%,Cr:0.3-0.8%, N1:0.12-0.4%, B:0.001-0.006%，此外，還包含 Nb、V、T1、Mo 中一種以上，最多三種，其含量為:Nb:0.01-0.08%, V:0.01-0.08%, T1:0.01-0.08%, Mo:0.1-0.4%，其余為Fe和不可避免的雜質； b)雙棍薄帶連鑄 將鋼水連鑄形成l_5mm厚的鑄帶，結晶輥直徑500-1500mm，澆鑄速度60_150m/min ； c)二次冷卻 薄帶連鑄鑄帶出結晶輥后，鑄帶溫度在1420-1480°C，在鑄帶的兩側沿鑄帶寬度方向設置二冷裝置，二冷裝置的開始冷卻點設置在離兩結晶輥輥縫隙最小處nip點250-750mm，整個二冷冷卻段長度200-500mm ;鑄帶出結晶輥后立即向鑄帶兩側采用噴灑干冰的方式對鑄帶進行快速均勻冷卻至1280°C以下，鑄帶冷卻速率200-300°C /s ； d)在線熱軋 二次冷卻后鑄帶出密閉室后經夾送輥送至雙機架軋機中軋制成0.5-2.0mm厚度的帶鋼，軋制采用雙機架軋制，軋制溫度為900-1050°C，熱軋總壓下率為50-70% ； e)帶鋼軋后冷卻 對在線熱軋后的帶鋼進行軋后冷卻，采用防氧化快速冷卻的方式，將干冰直接噴射在帶鋼表面，冷卻速率為80-200°C /s ； f)卷取 冷卻后的熱軋帶鋼經切頭剪切除質量較差的頭部后，直接進行卷取成卷，卷取溫度500-6000C ;經過上述制造過程，最終的薄帶連鑄含B微合金耐大氣腐蝕鋼帶材的性能達到屈服強度600MPa以上，抗拉強度達到750MPa以上，延伸率達到18%以上，屈強比低于0.8。
2.如權利要求1所述的利用低溫在線靜態再結晶生產鋼帶的方法，其特征是，二次冷卻在鑄帶下密閉室內進行，采用強化冷卻方法將干冰直接噴射在鑄帶表面，其中干冰與惰性氣體或氮氣混合體積比例為5: f 10:1，以0.5-5MPa的壓力直接將干冰噴射在鑄帶表面。
3.如權利要求1所述的利用低溫在線靜態再結晶生產鋼帶的方法，其特征是，防氧化快速冷卻的方式將干冰直接噴射在帶鋼表面，其中干冰與惰性氣體或壓縮氮氣混合體積比例為5: f 10:1，以0.2-3MPa的壓力直接將干冰噴射在帶鋼表面。
4.如權利要求1所述的利用低溫在線靜態再結晶生產鋼帶的方法，其特征是，卷取采用雙卷取機形式。
【文檔編號】B22D11/06GK103667968SQ201210317166
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月31日 優先權日:2012年8月31日
【發明者】吳建春, 方園, 于艷 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司