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1、10申请公布号CN104213022A43申请公布日20141217CN104213022A21申请号201410421933822申请日20140825C22C38/14200601C22C33/04200601C21D11/00200601C21D6/0020060171申请人武汉钢铁（集团）公司地址430080湖北省武汉市武昌区友谊大道999号A座15层72发明人刘斌刘永前赵江涛王立新周祖安彭涛杨海林黄成红74专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人胡镇西杨柳林54发明名称抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢及其生产方法57摘要本发明主要的目的在于提供一种抗拉强度650MPA。
2、级搅拌罐用钢及其生产方法。该钢的化学成分按重量百分比计为C014018，SI015，MN156180，P0015，S0005，ALS00200060，CU020033，NB00360055，TI00510069，余量为FE及不可避免的杂质。该钢的生产方法，按通常纯净钢工艺进行，包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、铸坯加热、轧制、层流冷却、卷取、精整的步骤。实践证明，该钢下屈服强度550MPA、抗拉强度650MPA，延伸率能够达到A16，同时其表面硬度HV10达到200以上含200，由此提高搅拌罐用钢的耐磨性能。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专。
3、利申请权利要求书1页说明书5页附图1页10申请公布号CN104213022ACN104213022A1/1页21一种抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢，其特征在于它的化学成分按重量百分比计为C014018，SI015，MN156180，P0015，S0005，ALS00200060，CU020033，NB00360055，TI00510069，余量为FE及不可避免的杂质。2根据权利要求1所述的抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢，其特征在于它的化学成分按重量百分比计为C015016，SI013，MN164170，P0012，S0005，ALS00400045，CU025030，NB00400045，。
4、TI00550064，余量为FE及不可避免的杂质。3一种权利要求1所述的抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢的生产方法，按通常纯净钢工艺进行，包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、铸坯加热、轧制、层流冷却、卷取、精整的步骤，其特征在于所述LF炉精炼时，按照065070KG/T钢加入SICA线，加入速度为250300M/MIN；所述铸坯加热的温度为13001330，加热时间为5060MIN；所述轧制时进行分段轧制，粗轧结束温度在10901130，精轧终轧温度为860900；所述卷取温度为610650。4根据权利要求3所述的抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢的生产方法，其特征在于所述层流冷却时，首先按照第一冷。
5、却速度为3545/秒进行冷却，当冷却到660710时，再按照第二冷却速度为510/秒进行冷却，冷却到610650。5根据权利要求3或4所述的抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢的生产方法，其特征在于所述层流冷却时，冷却水水温为1525。权利要求书CN104213022A1/5页3抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢及其生产方法技术领域0001本发明涉及钢及其生产方法技术领域，具体是指一种抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢及其生产方法。背景技术0002混凝土搅拌罐的搅拌装置由罐体和内旋片组成，它是混凝土搅拌车的主要构件之一，也是发挥混凝土搅拌车功能的核心部件。汽车搅拌罐的使用要求和加工工艺决定了所用材料需。
6、具有高强度、优良耐磨性、防腐蚀性和合适的焊接性。随着汽车轻量化的发展趋势和减重节能的需要，搅拌罐的罐体和内旋片用料逐渐由Q345等低合金钢向专用材料升级。国内各钢厂均在开展相关方面的研究工作。但是所用的合金元素、用量、何种工艺都不尽相同，和各厂的装备、技术、原料等有关。0003本发明之前，申请号为2007101969756的中国发明专利，公开了一种高强度高韧性热轧钢板，其化学成份及各成份的重量百分比为碳003009；硅015035；锰14020；铝002005；铌005013；钛00100025；铜030；铬030；磷0012；硫0004；氮0004；其余均为铁；且碳当量CEQ应不大于044，。
7、裂纹敏感指数PCM应不大于023，其生产步骤为铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RHVD处理、板坯连铸、板坯再加热、温度控制轧制、控制冷却、热矫直、冷床冷却、堆冷。该专利申请中C含量较低，钢材的耐磨性能相对较差，并且成分设计中含有铬等元素，成本较高。发明内容0004本发明主要的目的在于提供一种具有良好耐磨性的搅拌罐用钢及其生产方法，其生产的搅拌罐用钢下屈服强度550MPA、抗拉强度650MPA，延伸率能够达到A16，同时其表面硬度HV10达到200以上含200，由此提高搅拌罐用钢的耐磨性能。0005实现上述目的，本发明的抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢，其化学成分按重量百分比计为C014018，。
8、SI015，MN156180，P0015，S0005，ALS00200060，CU020033，NB00360055，TI00510069，余量为FE及不可避免的杂质。0006优选地，它的化学成分按重量百分比计为C015016，SI013，MN164170，P0012，S0005，ALS00400045，CU025030，NB00400045，TI00550064，余量为FE及不可避免的杂质。0007上述抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢的生产方法，按通常纯净钢工艺进行，包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、铸坯加热、轧制、层流冷却、卷取、精整的步骤，其特殊之处在于0008所述LF炉精炼时，按照065。
9、070KG/T钢加入SICA线，加入速度为250300M/MIN；所述铸坯加热的温度为13001330，加热时间为5060MIN；所述轧制时进行分段轧制，粗轧结束温度在10901130，精轧终轧温度在860900；所述卷取温度说明书CN104213022A2/5页4在610650。0009优选地，所述层流冷却时，首先按照第一冷却速度为3545/秒进行冷却，当冷却到温度为660710时，再按照第二冷却速度为510/秒进行冷却，冷却到610650。0010进一步地，所述层流冷却时，冷却水水温为1525。0011本发明钢中各元素含量控制的机理及作用和生产过程中工艺参数设置原理如下0012碳碳是廉价的。
10、固溶强化元素。根据本钢种的应用范围，主要用于加工搅拌罐的罐体及内搅片等零件，一般采用焊接加工成型，因此要求材料在满足强度要求的同时，具有良好的耐磨性能和焊接性能。如果其含量小于014，则不能满足材料强度的要求；如果其含量大于018，则不能满足材料的良好焊接性能。所以，将其含量限定在014018范围，优选为015016。0013硅硅是廉价而有效的钢液脱氧元素。添加低于015的硅是为了维持母材强度、进行预脱氧，如果其含量超过015，则会恶化热轧钢板的表面质量，影响产品的外观，所以，将其含量限定在015以下，优选为013。0014锰锰是提高强度和韧性最有效的元素。如果其含量小于156，则不能满足材料。
11、强度要求；但是添加多量的锰，会导致增加钢的淬透性，由于焊接硬化层的出现而使裂纹敏感性增高，且增加钢材的合金成本。鉴于此，将其上限定为180，所以，将其含量限定在156180范围，优选为164170。0015磷为了避免材料的焊接性能、冲压成形性能、韧性、二次加工性能发生恶化，设定其含量上限为0015。所以将其含量控制在0012以下。0016硫硫是非常有害的元素。钢中的硫常以锰的硫化物形态存在，这种硫化物夹杂对钢的冲击韧性是十分不利的，并造成性能的各向异性，因此，需将钢中硫含量控制得越低越好。基于对钢板冲压成形工艺和制造成本的考虑，拟将钢中硫含量控制在0005以下。0017铝铝是为了脱氧而添加的，。
12、当ALS含量不足0020时，不能发挥其效果；另一方面，由于添加多量的铝容易形成氧化铝团块，所以，规定ALS上限为0060。因此，ALS含量限定在00200060范围，优选为00400045范围。0018铜铜元素在钢中形成细小的析出相，钢材变形时对钢中的位错起到“钉扎”作用，能提高强度和韧性，并且有利于钢材的耐磨性能。铜起到强化铁素体的作用，在铁素体中加铜，可提高它在某些还原性介质中的耐蚀性和改善钢的韧性，特别当和P联合使用时，可提高钢对大气的抗蚀力。当其含量小于020时，不能满足材料强度、耐磨性和防腐蚀性能的要求；当其含量大于033时，容易产生热脆，导致材料塑性显著降低。所以，将其含量限定在0。
13、20033范围，优选为025030范围。0019铌铌主要通过细化晶粒和沉淀析出强化来提高钢的强度，是强烈的碳、氮化合物形成元素，在钢中主要以NBC、N形式存在，阻止奥氏体晶粒的长大，最终使铁素体晶粒尺寸变小，细化组织。当其含量低于0036时，不能满足材料高强度的要求；而加入的铌高于0055时，合金成本会显著上升。所以，根据力学性能目标要求，将其含量限定在00360055范围，优选为00400045。0020钛钛可细化晶粒和提高钢的强度与韧性，并对焊接性能有利，钢中生成的氮化钛说明书CN104213022A3/5页5对焊接加热时产生的奥氏体晶粒粗化有防止效果。当其含量不足0051时，不能足够发挥。
14、其强化效果，达不到材料的强度要求；另一方面，加入的钛超过0069时，则合金成本会显著上升。根据力学性能目标要求，将其钛含量限定在00510069范围，优选为00550064。0021除了对以上化学成分的范围作了限定以外，从提高焊接性、经济性的观点出发，本发明未添加NI、CR、MO等贵重合金元素。0022本发明钢的生产方法对铸坯高温加热温度和时间的控制，是本发明的关键工序之一。采取13001330加热，同时控制高温加热时间在5060MIN是为了保证钢坯中的合金元素完全溶解，能够有效的发挥合金元素的析出强化和细晶强化效果，满足材料的强度要求。轧制时进行分段轧制，并控制粗轧结束温度在10901130。
15、，控制精轧终轧温度在860900也是本发明的关键工序。这是因为如果粗轧结束温度低于1090，则无法保证精轧终轧温度达到设定值，增大轧制负荷，增加能耗；如高于1130，则会产生较多的氧化铁皮，影响钢材的表面质量。如果精轧终轧温度低于860，则会在材料的二相区内进行轧制，造成混晶等缺陷；如高于900，则钢材的原始奥氏体晶粒会过于粗大，降低钢材的强度。0023本发明工艺层流冷却采用变速冷却进行，即首先按照冷却速度为3545/秒进行冷却，是为了保证在钢材的再结晶晶粒还未开始长大时及时进行冷却，避免粗大组织的产生，使材料获得细小的金相组织；当冷却到温度为660710时，再按照冷却速度为510/秒进行冷却。
16、，冷却到610650，这样有利于得到均匀的金相组织，使碳化物等析出物能够均匀弥散分布在钢基中，保证材料具备良好的成型性能。0024与现有技术相比，本发明的搅拌罐用钢具有下屈服强度550MPA、抗拉强度650MPA，延伸率能够达到A16，同时其表面硬度HV10达到200以上含200，由此提高搅拌罐用钢的耐磨性能。附图说明0025图1为本发明抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢的金相组织图。具体实施方式0026下面结合附图和具体实施例对本发明抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢及其生产方法予以详细说明。0027各实施例所选抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢的化学成分按重量百分比计如表1所示余量为FE及不可避。
17、免的杂质。0028表1本发明各实施例的取值列表0029说明书CN104213022A4/5页60030上述各实施例钢的制备方法按通常纯净钢工艺进行，包括包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、铸坯加热、轧制、层流冷却、卷取、精整的步骤，其中，LF炉精炼时，按照065070KG/T钢加入SICA线，加入速度为250300M/MIN；铸坯加热的温度为13001330，加热时间为5060MIN；轧制时进行分段轧制，粗轧结束温度在10901130，精轧终轧温度在860900；卷取温度在610650；层流冷却时，首先按照第一冷却速度为3545/秒进行冷却，当冷却到温度为660710时，再按照第二冷却速度为510。
18、/秒进行冷却，冷却到610650；层流冷却时，冷却水水温为1525。0031上述各实施例钢对应的具体生产工艺参数如表2所示。0032表2本发明各实施例的主要工艺参数列表00330034对上述各实施例生产的抗拉强度650MPA级搅拌罐用钢的综合性能进行检测，相应实施例的检测项目及对应结果如表3所示。0035表3本发明各实施例力学性能检验结果列表0036说明书CN104213022A5/5页70037附图1显示，本发明钢的金相组织为贝氏体铁素体少量珠光体。从表3可以看出，本发明的钢具有下屈服强度550MPA、抗拉强度650MPA，延伸率能够达到A16，同时其表面硬度HV10达到200以上含200，由此提高搅拌罐用钢的耐磨性能。所以，本发明在保证钢材的强度和延伸率达到技术要求外，钢材还具有较高的表面硬度，保证了钢材在制造搅拌罐等零件时，具有良好的耐磨性能。说明书CN104213022A1/1页8图1说明书附图CN104213022A。