[发明专利]一种汽车用钢及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车用钢及其生产工艺，属于冶金技术领域。

背景技术

汽车用钢品种主要包括钢板、优质钢、型钢、带钢、钢管、金属制品等。汽车工业的发展，对钢铁材料提出了更高的要求。目前，全球汽车制造业在全球所消费的钢材已超过了1亿吨，加上生产汽车部件所消费的钢材，全球每年仅汽车行业消费的钢材就超过1.5亿吨。用于制造汽车的钢板简称汽车板，制造一辆轿车约需使用薄钢板600～800kg。根据汽车板的使用部位是否暴露在外，又可将它分为汽车外板和汽车内板。其中，汽车外板是汽车板中生产难度最大的产品，产品在使用过程要求表面无缺陷，同时还要具有优良冲压成型性、焊接性及耐蚀性。为了保证人员的乘车安全，汽车用钢产品在生产过程必须达到零缺陷的要求。

汽车行业的迅猛增长加大了对钢铁材料的需求,虽然我国已持续多年成为世界第一大产钢国,但国内汽车用钢的实物品质尚不能完全满足汽车行业要求，在一定程度上依赖进口。同时随着汽车的高性能化和轻量化的发展趋势,需要对汽车用钢生产工艺做进一步改进，提高钢水纯净度，同时对产品成分进行优化，提高材料使用性能。

目前，汽车用钢带主要用于汽车弹簧、后桥横梁等，作为汽车安全件用钢，对产品表面质量和内部质量要求很高，且用户在使用过程加工程序多，部分成品厚度薄或直接冲压成型，若钢水中存在夹杂物，极易在冲压、焊接等过程产生裂纹，影响整批产品的安全使用。此类钢在生产过程主要存在以下几方面难点：（1）对于低碳高强度汽车用钢，由于成品碳含量低，电炉冶炼过程必须进行深脱碳，导致出钢前氧位较高，出钢过程复合中铝被氧化形成大量Al2O3夹杂，在后序冶炼过程不能完全去除，影响钢水纯净度；（2）冶炼周期较长，生产组织过程不能固化精炼、真空工位，冶炼工艺存在一定波动；（3）精炼过程渣系较难控制，浇注过程钢水易发粘；（4）由于生产、工艺等原因连铸浇注过程有时会调整拉速，会降低实物质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种汽车用钢的生产工艺，降低精炼过程的脱氧难度，提高钢水的纯净度，使连铸浇注过程稳定，缩短冶炼周期。

同时，本发明还提供通过上述工艺制备的一种汽车用钢。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种汽车用钢的生产工艺，包括电炉工序、精炼工序和连铸工序，

（1）在电炉工序中，使用集束氧枪供氧脱碳和造渣脱磷，使熔清的成分达到C≤0.06%，P≤0.008，并且在出钢前1～2min停止供氧操作，同时向电炉内加入2-4kg/t的脱氧护炉剂降低电炉内钢水的氧含量，控制电炉中的出钢氧位小于800ppm。

（2）在精炼工序中，精炼开始供电5min时，向钢包内补加石灰200～300kg，并增大氩气流量至250～350L/min。

（3）在连铸工艺中，浇注过程采用全保护浇注，结晶器液面采用全自动液面检测，将液面波动＞6%的铸坯进行报废处理，并控制浇注过程中拉速为2.0-2.1m/min。

本发明技术方案的进一步限定为，在电炉工艺中，加入的脱氧护炉剂主要成分为CaO：7-12%；Al2O3：＜5%；SiO2≤12；MgO：≥50%；TC：15-20%；H2O：≤2.0%。

进一步地，在精炼工序中，精炼炉第一次、第二次供电过程使用碳化硅进行扩散脱氧操作，精炼炉第三次供电直至吊包前供电过程使用电石进行保持，保证精炼过程白渣，控制精炼过程炉渣碱度大于3，提高炉渣吸附夹杂物的能力。

再进一步地，在精炼工序中，进真空前控制铝的总含量为0.02%～0.04%。

再进一步地，在连铸工艺中，全保护浇注的方法为：钢包到中间包采用长水口氩封保护浇注，中间包到结晶器采用浸入式水口保护浇注。

再进一步地，在连铸工艺中，控制连浇炉数小于等于5炉，减少浇注过程耐材侵蚀，避免中包耐材剥落污染钢水，保证实物质量合格。

再进一步地，在连铸工艺中，采用结晶器捞渣棒进行捞渣，避免捞渣过程污染钢水。

本发明提供的另一技术方案为：一种汽车用钢，其化学成分的质量百分比为：0.09%<=C<=0.12%，1.00%<=Mn<=1.25%，P、S<=0.01%，0.20%<=Si<=0.30%，0.03%<=Nb<=0.05%，0.02%<=Alt<=0.07%，余量为Fe。