CN107587054A - 一种低碳当量易焊接380cl轮辋用钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢及其生产方法，所述380CL轮辋用钢化学成分组成及质量百分含量为：C：0.04～0.07%，Si≤0.05%，Mn：0.45～0.55%，P≤0.015%，S≤0.006%，Als：0.015～0.060%，Nb：0.008～0.020%，Ti：0.005～0.020%，N≤0.0050%，余量为Fe及不可避免杂质；生产方法包括转炉冶炼、精炼、连铸、加热、控制轧制、控轧冷却工序。本发明380CL轮辋用钢采用低碳当量的成分设计，控轧控冷的轧制方法，实现易焊接的轮辋钢的生产；产品具有碳当量低，成型性好特点，适用于焊接、滚压、翻边等工艺。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢及其生产方法。
背景技术
由于下游用户生产轮辋，焊机焊接参数各不相同，容易出现焊接质量问题造成轮辋焊缝冲压变形时开裂，本发明采用低碳当量的成分设计，控轧控冷的轧制方法，实现易焊接的轮辋钢的生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢；本发明还提供了一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢的生产方法。本发明具有焊接性能、成型性能和翻边性能好的特点。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢，所述380CL轮辋用钢化学成分组成及质量百分含量为：C：0.04～0.07%，Si≤0.05%，Mn：0.45～0.55%，P≤0.015%，S≤0.006%，Als：0.015～0.060%，Nb：0.008～0.020%，Ti：0.005～0.020%，N≤0.0050%，余量为Fe及不可避免杂质。
本发明所述380CL轮辋用钢厚度规格为6-8mm，组织为铁素体+珠光体，铁素体占95%，珠光体占5%，晶粒度≥11级。
本发明所述380CL轮辋用钢抗拉强度380-480MPa，屈服强度≥235MPa，延伸率≥30%。
本发明还提供了一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢的生产方法，所述生产方法包括冶炼、精炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却工序。
本发明所述冶炼工序，出钢温度为1635-1670℃，转炉底吹全程吹氩，脱氧剂加入量为1.0-2.0kg/t钢，控制冶炼终点：C：0.03-0.04%，S≤0.015％，P≤0.013％。
本发明所述精炼工序，弱吹氩时间≥10min，加入钙线2-3m/t钢钙处理，加入覆盖剂1-3kg/t钢，造白渣时间≥10min。
本发明所述连铸工序，结晶器锥度为1.05%，结晶器宽面水量为4000L/min，结晶器窄面水量为380L/min，拉速为0.9-1.2m/min。
本发明所述加热工序，板坯加热温度为1160-1220℃，板坯在炉时间为140-200min；加热温度均匀，头尾温差、上下表面温差≤30℃。
本发明所述控制轧制工序，粗轧5道次轧制，中间坯温度为1020～1080℃，中间坯厚度为38-55mm；精轧采用7架轧机轧制，精轧末道次压下量≥12%，确保未再结晶区域累计变形≥60%，精轧入口温度为1000～1080℃，精轧出口温度为850～920℃。
本发明所述控制冷却工序，采用三段冷却工艺，第一段出精轧快速冷却到690-720℃，第二段空冷3-6秒，第三段快冷至580-640℃卷取成卷。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明380CL轮辋用钢采用低碳当量的成分设计，控轧控冷的轧制方法，实现易焊接的轮辋钢的生产。2、本发明380CL轮辋用钢碳当量低，具有成型性好特点，适用于焊接、滚压、翻边等工艺。
附图说明
图1为实施例1 380CL轮辋用钢产品显微组织结构图；
图2为实施例2 380CL轮辋用钢产品显微组织结构图；
图3为实施例3 380CL轮辋用钢产品显微组织结构图；
图4为实施例4 380CL轮辋用钢产品显微组织结构图；
图5为实施例5 380CL轮辋用钢产品显微组织结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
低碳当量易焊接380CL轮辋用钢的生产方法包括冶炼、精炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：出钢温度为1635-1670℃，转炉底吹全程吹氩，脱氧剂加入量为1.0-2.0kg/t钢，控制冶炼终点：C：0.03-0.04%，S≤0.015％，P≤0.013％；
（2）精炼工序：弱吹氩时间≥10min，加入钙线2-3m/t钢钙处理，加入覆盖剂1-3kg/t钢，造白渣时间≥10min；
（3）连铸工序：结晶器锥度为1.05%，结晶器宽面水量为4000L/min，结晶器窄面水量为380L/min，拉速为0.9-1.2m/min；
（4）加热工序：板坯加热温度为1160-1220℃，板坯在炉时间为140-200min；加热温度均匀，头尾温差、上下表面温差≤30℃；
（5）控制轧制工序：粗轧5道次轧制，中间坯温度为1020～1080℃，中间坯厚度为38-55mm；精轧采用7架轧机轧制，精轧末道次压下量≥12%，未再结晶区域累计变形≥60%，精轧入口温度为1000～1080℃，精轧出口温度为850～920℃；
（6）控制冷却工序：采用三段冷却工艺，第一段出精轧快速冷却到690-720℃，第二段空冷3-6秒，第三段快冷至580-640℃卷取成卷。
实施例1
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢成品厚度为6mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.04%，Si：0.04%，Mn：0.51%，P：0.008%，S：0.005%，Als：0.026%，Nb：0.010%，Ti：0.011%，N：0.0045%，余量为Fe及不可避免的杂质；碳当量为0.125。
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢生产方法包括冶炼、精炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：出钢温度为1670℃，转炉底吹全程吹氩，脱氧剂加入量为1.8kg/t钢，控制冶炼终点：C：0.032%，S：0.007%，P：0.011%；
（2）精炼工序：弱吹氩时间10min，加入钙线3m/t钢钙处理，加入覆盖剂3kg/t钢，造白渣时间：10min；
（3）连铸工序：结晶器锥度为1.05%，结晶器宽面水量为4000L/min，结晶器窄面水量为380L/min，拉速为1.05m/min；
（4）加热工序：板坯加热温度为1205℃，板坯在炉时间为190min；加热温度均匀，头尾温差、上下表面温差为20℃；
（5）控制轧制工序：粗轧5道次轧制，中间坯温度为1040℃，中间坯厚度为55mm；精轧采用7架轧机轧制，精轧末道次压下量为12.1%，未再结晶区域累计变形为63%，精轧入口温度为1000℃，精轧出口温度为865℃；
（6）控制冷却工序：采用三段冷却工艺，第一段出精轧快速冷却到700℃，第二段空冷3秒，第三段快冷至610℃卷取成卷。
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢抗拉强度395MPa，屈服强度320MPa，延伸率36%。组织为铁素体+珠光体，铁素体占95%，珠光体占5%，晶粒度12级；产品显微组织结构见图1。
实施例2
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢成品厚度为6mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.04%，Si：0.04%，Mn：0.51%，P：0.008%，S：0.005%，Als：0.026%，Nb：0.010%，Ti：0.011%，N：0.0045%，余量为Fe及不可避免的杂质；碳当量为0.125。
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢生产方法包括冶炼、精炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：出钢温度为1635℃，转炉底吹全程吹氩，脱氧剂加入量为2.0kg/t钢，控制冶炼终点：C：0.035%，S：0.010%，P：0.008%；
（2）精炼工序：弱吹氩时间11min，加入钙线2.5m/t钢钙处理，加入覆盖剂1kg/t钢，造白渣时间：10min；
（3）连铸工序：结晶器锥度为1.05%，结晶器宽面水量为4000L/min，结晶器窄面水量为380L/min，拉速为0.95m/min；
（4）加热工序：板坯加热温度为1160℃，板坯在炉时间为200min；加热温度均匀，头尾温差、上下表面温差为28℃；
（5）控制轧制工序：粗轧5道次轧制，中间坯温度为1020℃，中间坯厚度为38mm；精轧采用7架轧机轧制，精轧末道次压下量为12.05%，未再结晶区域累计变形为70%，精轧入口温度为1080℃，精轧出口温度为920℃；
（6）控制冷却工序：采用三段冷却工艺，第一段出精轧快速冷却到690℃，第二段空冷6秒，第三段快冷至600℃卷取成卷。
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢抗拉强度415MPa，屈服强度325MPa，延伸率38%。组织为铁素体+珠光体，铁素体占95%，珠光体占5%，晶粒度11级；产品显微组织结构见图2。
实施例3
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢成品厚度为6mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.06%，Si：0.03%，Mn：0.55%，P：0.015%，S：0.005%，Als：0.028%，Nb：0.009%，Ti：0.011%，N：0.0042%，余量为Fe及不可避免的杂质；碳当量为0.147。
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢生产方法包括冶炼、精炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：出钢温度为1645℃，转炉底吹全程吹氩，脱氧剂加入量为1.6kg/t钢，控制冶炼终点：C：0.04%，S：0.012%，P：0.009%；
（2）精炼工序：弱吹氩时间11min，加入钙线2m/t钢钙处理，加入覆盖剂1.5kg/t钢，造白渣时间：12min；
（3）连铸工序：结晶器锥度为1.05%，结晶器宽面水量为4000L/min，结晶器窄面水量为380L/min，拉速为0.9m/min；
（4）加热工序：板坯加热温度为1160℃，板坯在炉时间为140min；加热温度均匀，头尾温差、上下表面温差为22℃；
（5）控制轧制工序：粗轧5道次轧制，中间坯温度为1080℃，中间坯厚度为42mm；精轧采用7架轧机轧制，精轧末道次压下量为12.3%，未再结晶区域累计变形为70%，精轧入口温度为1040℃，精轧出口温度为850℃；
（6）控制冷却工序：采用三段冷却工艺，第一段出精轧快速冷却到720℃，第二段空冷5秒，第三段快冷至640℃卷取成卷。
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢抗拉强度425MPa，屈服强度330MPa，延伸率36%。组织为铁素体+珠光体，铁素体占95%，珠光体占5%，晶粒度12级；产品显微组织结构见图3。
实施例4
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢成品厚度为8mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.04%，Si：0.04%，Mn：0.45%，P：0.013%，S：0.006%，Als：0.060%，Nb：0.008%，Ti：0.020%，N：0.0047%，余量为Fe及不可避免的杂质；碳当量为0.115。
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢生产方法包括冶炼、精炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：出钢温度为1645℃，转炉底吹全程吹氩，脱氧剂加入量为1.4kg/t钢，控制冶炼终点：C：0.03%，S：0.012%，P：0.011%；
（2）精炼工序：弱吹氩时间11min，加入钙线2m/t钢钙处理，加入覆盖剂1.5kg/t钢，造白渣时间：12min；
（3）连铸工序：结晶器锥度为1.05%，结晶器宽面水量为4000L/min，结晶器窄面水量为380L/min，拉速为1.1m/min；
（4）加热工序：板坯加热温度为1180℃，板坯在炉时间为160min；加热温度均匀，头尾温差、上下表面温差为24℃；
（5）控制轧制工序：粗轧5道次轧制，中间坯温度为1060℃，中间坯厚度为45mm；精轧采用7架轧机轧制，精轧末道次压下量为12.3%，未再结晶区域累计变形为65%，精轧入口温度为1050℃，精轧出口温度为850℃；
（6）控制冷却工序：采用三段冷却工艺，第一段出精轧快速冷却到690℃，第二段空冷4秒，第三段快冷至580℃卷取成卷。
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢抗拉强度415MPa，屈服强度315MPa，延伸率38%。组织为铁素体+珠光体，铁素体占95%，珠光体占5%，晶粒度12级；产品显微组织结构见图4。
实施例5
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢成品厚度为6mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.07%，Si：0.05%，Mn：0.50%，P：0.015%，S：0.003%，Als：0.015%，Nb：0.020%，Ti：0.005%，N：0.0050%，余量为Fe及不可避免的杂质。；碳当量为0.15。
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢生产方法包括冶炼、精炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：出钢温度为1652℃，转炉底吹全程吹氩，脱氧剂加入量为1.0kg/t钢，控制冶炼终点：C：0.04%，S：0.008%，P：0.013%；
（2）精炼工序：弱吹氩时间11min，加入钙线3m/t钢钙处理，加入覆盖剂2kg/t钢，造白渣时间：12min；
（3）连铸工序：结晶器锥度为1.05%，结晶器宽面水量为4000L/min，结晶器窄面水量为380L/min，拉速为1.2m/min；
（4）加热工序：板坯加热温度为1195℃，板坯在炉时间为150min；加热温度均匀，头尾温差、上下表面温差为27℃；
（5）控制轧制工序：粗轧5道次轧制，中间坯温度为1020℃，中间坯厚度为42mm；精轧采用7架轧机轧制，精轧末道次压下量为12.1%，未再结晶区域累计变形为62%，精轧入口温度为1030℃，精轧出口温度为850℃；
（6）控制冷却工序：采用三段冷却工艺，第一段出精轧快速冷却到700℃，第二段空冷5秒，第三段快冷至600℃卷取成卷。
本实施例低碳当量易焊接380CL轮辋用钢抗拉强度425MPa，屈服强度330MPa，延伸率36%。组织为铁素体+珠光体，铁素体占95%，珠光体占5%，晶粒度11级；产品显微组织结构见图5。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢，其特征在于，所述380CL轮辋用钢化学成分组成及质量百分含量为：C：0.04～0.07%，Si≤0.05%，Mn：0.45～0.55%，P≤0.015%，S≤0.006%，Als：0.015～0.060%，Nb：0.008～0.020%，Ti：0.005～0.020%，N≤0.0050%，余量为Fe及不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢，其特征在于，所述380CL轮辋用钢厚度规格为6-8mm，组织为铁素体+珠光体，铁素体占95%，珠光体占5%，晶粒度≥11级。
3.根据权利要求1所述的一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢，其特征在于，所述380CL轮辋用钢抗拉强度380-480MPa，屈服强度≥235MPa，延伸率≥30%。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢的生产方法,其特征在于，所述生产方法包括冶炼、精炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却工序。
5.根据权利要求4所述的一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢的生产方法,其特征在于，所述冶炼工序，出钢温度为1635-1670℃，转炉底吹全程吹氩，脱氧剂加入量为1.0-2.0kg/t钢，控制冶炼终点：C：0.03-0.04%，S≤0.015％，P≤0.013％。
6.根据权利要求4所述的一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢的生产方法,其特征在于，所述精炼工序，弱吹氩时间≥10min，加入钙线2-3m/t钢钙处理，加入覆盖剂1-3kg/t钢，造白渣时间≥10min。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢的生产方法，其特征在于，所述连铸工序，结晶器锥度为1.05%，结晶器宽面水量为4000L/min，结晶器窄面水量为380L/min，拉速为0.9-1.2m/min。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢的生产方法，其特征在于，所述加热工序，板坯加热温度为1160-1220℃，板坯在炉时间为140-200min；加热温度均匀，头尾温差、上下表面温差≤30℃。
9.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢的生产方法，其特征在于，所述控制轧制工序，粗轧5道次轧制，中间坯温度为1020～1080℃，中间坯厚度为38-55mm；精轧采用7架轧机轧制，精轧末道次压下量≥12%，未再结晶区域累计变形≥60%，精轧入口温度为1000～1080℃，精轧出口温度为850～920℃。
10.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低碳当量易焊接380CL轮辋用钢的生产方法，其特征在于，所述控制冷却工序，采用三段冷却工艺，第一段出精轧快速冷却到690-720℃，第二段空冷3-6秒，第三段快冷至580-640℃卷取成卷。
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