[发明专利]一种生产中碳钢热轧薄钢板的方法

说明书

技术领域

本发明属于中碳钢生产技术领域，特别适用于采用薄板坯连铸连轧流程生产中碳钢热轧薄钢板的方法。

背景技术

中碳钢主要用于制造强度要求较高的通用机械零件，如锻造齿轮、拉杆、轧辊、轴等，也可用作铸件。它是品种规格多、使用面广的钢类，要求S、P杂质含量较低，一般都在0.035％以下，与普碳钢种相比，力学性能要求较高。

经文献检索可知，中碳钢的研究与开发生产在国内外的传统流程上，从成分设计到生产工艺控制技术已非常成熟，但目前基于薄板坯连铸连轧工艺流程研制和开发的发明专利在国内外还未见报道。为了开拓薄板坯连铸连轧流程生产热轧产品新领域；同时由于薄板坯连铸连轧的冶金流程、材料组织的冶金凝固过程特征、相变历史和工艺过程与传统流程均有不同，特别是采用薄板坯连铸连轧流程来开发生产碳含量为0.42～0.65％(Wt.％)的中碳钢，需要在成分以及工艺控制上采取新的设计路线，并以较低成本生产中碳钢，满足日益发展的市场需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产中碳钢热轧薄钢板的方法。通过使用该方法可在薄板坯连铸连轧流程生产碳含量为0.42～0.65％(Wt.％)，经热处理后有力学性能良好(特别是塑性好)的中碳钢热轧薄钢板。

这种生产中碳钢热轧薄钢板的方法，主要生产工艺包括电炉或转炉冶炼、精炼、薄板坯连铸、铸坯均热、热连轧、层流冷却、卷取步骤，其关键工艺控制技术如下：

薄板坯连铸工艺要点：

中包过热度控制在20～35℃，浇注拉速4～5m/min；采用保护渣：碱度(CaO/SiO2)为0.95±0.1，、粘度(poise，1300℃)为1.05±0.1泊、熔融点为1020±30℃保护渣浇注；采用液芯压下技术，压下比例6.6～13.3％；采用弱冷二次冷却曲线；

薄板坯轧制工艺要点：

铸坯入均热炉温度为900～1050℃，均热温度为1100～1160℃，开轧温度为1030～1100℃，终轧温度为880～930℃，间隔喷淋冷却模式，卷取温度为600～710℃。

优选地，轧制压下量控制：增大连轧前序机架的变形量，F1压下率％：45～56；F2压下率％：45～56，减少连轧后序机架的变形量，具体为F5压下率％：20～35；F6压下率％：15～28。

所述生产中碳钢热轧薄钢板的方法，精炼过程进行合金化处理后的钢水的化学成分重量配比为：C：0.45～0.60％，Si 0.17～0.22％，Mn：0.50～0.8％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cr≤0.25％，Ni≤0.30％，Cu≤0.25％，其余为Fe和钢中残余元素。其中，所述的中碳钢热轧薄钢板为45号中碳钢，所述精炼过程进行合金化处理后的钢水的化学成分重量配比为：C：0.42～0.50％，Si 0.17～0.22％，Mn：0.50～0.8％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cr≤0.25％，Ni≤0.30％，Cu≤0.25％，其余为Fe和残余元素；中包过热度控制在20～28℃。所述的中碳钢热轧薄钢板为50号中碳钢，所述精炼过程进行合金化处理后的钢水的化学成分重量配比为：C：0.47～0.55％，Si：0.17～0.22％，Mn：0.50～0.8％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cr≤0.25％，Ni≤0.30％，Cu≤0.25％，其余为Fe和残余元素；中包过热度控制在22～33℃。

所述的中碳钢热轧薄钢板为60号中碳钢，所述精炼过程进行合金化处理后的钢水的化学成分重量配比为：C：0.57～0.65％，Si 0.17～0.22％，Mn：0.50～0.8％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cr≤0.25％，Ni≤0.30％，Cu≤0.25％，其余为Fe和残余元素；中包过热度控制在25～35℃。

本发明具有以下优点：

(1)采用CSP薄板坯连铸连轧流程生产中碳钢的连铸工艺控制技术

薄板坯CSP流程生产高碳钢主要难点在连铸，钢水浇注更易粘结漏钢，其铸坯相对低碳钢容易产生内部裂纹及中心偏析和疏松。连铸工艺控制采取以下关键技术：