CN104388816A - 一种超低屈强比的低碳钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种超低屈强比的低碳钢板及其制造方法，其采用中频真空感应炉冶炼钢水，钢水经中间包流入由两个反向旋转的结晶辊和侧封板组成的空腔内形成熔池，熔池上表面的钢水的过热度为10～65℃，钢水经结晶辊凝固并导出，形成1～5mm厚的低碳钢薄带。薄带再以5～30℃/s的冷却速率冷却至500～700℃后进行卷取，得到100～2000mm宽的低碳钢板卷，钢板的屈强比为0.45～0.55。本发明采用的方法简省去了低碳钢现有生产流程的厚板坯连铸、粗轧、热连轧等工序，显著降低生产成本、能耗及污染物排放。利用该技术生产的低碳钢板具有超低的屈强比，对于提高成型性能非常有利。
Description
技术领域
本发明属于碳素钢板制造领域，特别是涉及一种超低屈强比的低碳钢板及其制造方法。
背景技术
碳素钢板是一种用量最大、使用最广的钢铁材料。低碳钢为碳含量低于0.25％的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件。低碳钢的强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好，可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。低碳钢热轧板的现有生产工艺流程为：钢水冶炼→厚板坯(或薄板坯)连铸→粗轧→热连轧→层流水冷却→卷取。现有生产工艺流程存在生产流程长、制造工序多、能耗大、环境负荷大等问题。
双辊薄带连铸是以两个旋转的冷却辊为结晶器，用液态金属直接生产薄带材的技术，是将快速凝固与轧制变形融为一体的短流程、近终形加工工艺。双辊薄带连铸技术应用到低碳钢板生产上具有无可比拟的优越性。特别的是，在双辊薄带连铸亚快速凝固条件下可以获得较之现有热轧板产品更加粗大的显微组织。因而，利用双辊薄带连铸技术生产低碳钢板有望克服现有生产流程低碳钢热轧产品屈强比过高的问题。较高的屈强比对成型性能不利。
中国专利CN100467654C公开了一种碳钢双辊薄带连铸方法，通过添加Ti元素在结晶辊表面形成了含钛氧化物的自然沉积膜，填补了铸带和结晶辊之间的气隙，大大提高了铸带和结晶辊表面之间的传热，提高了生产率；该沉积膜还起到了润滑作用，减小了铸带和结晶辊之间的摩擦力，提高了铸带的表面质量。但是，并未获得超低屈强比的低碳钢板。
中国专利CN102199720B公开了一种屈服强度400MPa以上级别低碳钢薄板及其制造方法。该专利利用了双辊薄带连铸技术，但是，低碳钢板的屈强比高达0.79。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超低屈强比的低碳钢板及其制造方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开了一种超低屈强比的低碳钢板，其成分按质量百分比包括：
C 0.002～0.010％；
Si 0.01～0.2％；
Mn 0.05～0.15％；
S 0.002～0.02％；
P 0.005～0.02％；
sol-Al 0.002～0.02％；
余量为Fe和杂质，所述低碳钢板的屈强比为0.45～0.55。
相应的，本申请实施例还公开了一种超低屈强比的低碳钢板的制造方法，所述低碳钢板由双辊薄带连铸技术制成。
优选的，在上述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法中，包括步骤：
1)、钢水冶炼；
2)、采用双辊薄带连铸技术制造低碳钢薄带；
3)、对低碳钢薄带进行冷却。
优选的，在上述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法中，所述步骤1)中，采用中频真空感应炉冶炼钢水。
优选的，在上述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法中，所述步骤2)中，钢水经中间包流入由两个反向旋转的结晶辊和侧封板组成的空腔内形成的熔池，钢水经结晶辊凝固并导出，形成低碳钢薄带。
优选的，在上述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法中，所述的熔池上 表面的钢水过热度控制在10～65℃。
优选的，在上述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法中，所述步骤3)中，所述低碳钢薄带冷却至500～700℃。
优选的，在上述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法中，所述的低碳钢薄带出结晶辊后的冷却速率为5～30℃/s。
优选的，在上述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法中，所述的低碳钢薄带的厚度为1～5mm。
优选的，在上述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法中，所述的低碳钢薄带的宽度为100～2000mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明省去了低碳钢现有生产流程的厚板坯连铸、粗轧、热连轧等工序，显著降低生产成本、能耗及污染物排放，是一种短流程制造技术。利用该技术生产的低碳钢板具有超低的屈强比，对于提高成型性能非常有利。
另外，在本发明中，为了保证双辊薄带连铸的正常进行，熔池上表面的钢水的过热度应控制在10～65℃；为了不影响薄带的板形，薄带出结晶辊后的冷却速率应控制在5～30℃/s；为了保证薄带的力学性能，卷取温度应控制在500～700℃。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中低碳钢板制造流程的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
实施例1
实施例1中低碳钢的化学成分见表1。
如图1所示，采用中频真空感应炉1冶炼钢水，钢水经中间包2，再经双辊薄带连铸机3形成熔池4，熔池上表面的钢水的过热度为10℃，钢水经结晶辊凝固并导出得到1mm厚的低碳钢薄带5，薄带经过冷却系统6以5℃/s的冷却速度冷却至500℃，然后由卷取机7卷取后得到100mm宽的低碳钢板卷8。钢板的屈服强度为159Mpa，抗拉强度300Mpa，屈强比为0.53。
表1 化学成分(wt.％)
实施例2
实施例2中低碳钢的化学成分见表2。
如图1所示，采用中频真空感应炉1冶炼钢水，钢水经中间包2，再经双辊薄带连铸机3形成熔池4，熔池上表面的钢水的过热度为30℃，钢水经结晶辊凝固并导出得到3mm厚的低碳钢薄带5，薄带经过冷却系统6以15℃/s的冷却速度冷却至600℃，然后由卷取机7卷取后得到800mm宽的低碳钢板卷8。钢板的屈服强度为136Mpa，抗拉强度299Mpa，屈强比为0.45。
表2 化学成分(wt.％)
实施例3
实施例3中低碳钢的化学成分见表3。
如图1所示，采用中频真空感应炉1冶炼钢水，钢水经中间包2，再经双辊薄带连铸机3形成熔池4，熔池上表面的钢水的过热度为65℃，钢水经结 晶辊凝固并导出得到5mm厚的低碳钢薄带5，薄带经过冷却系统6以30℃/s的冷却速度冷却至700℃，然后由卷取机7卷取后得到2000mm宽的低碳钢板卷8。钢板的屈服强度为175Mpa，抗拉强度319Mpa，屈强比为0.55。
表3 化学成分(wt.％)
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (10)
1.一种超低屈强比的低碳钢板，其特征在于，其成分按质量百分比包括：
C 0.002～0.010％；
Si 0.01～0.2％；
Mn 0.05～0.15％；
S 0.002～0.02％；
P 0.005～0.02％；
sol-Al 0.002～0.02％；
余量为Fe和杂质，所述低碳钢板的屈强比为0.45～0.55。
2.权利要求1所述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法，其特征在于：所述低碳钢板由双辊薄带连铸技术制成。
3.根据权利要求2所述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法，其特征在于，包括步骤：
1)、钢水冶炼；
2)、采用双辊薄带连铸技术制造低碳钢薄带；
3)、对低碳钢薄带进行冷却。
4.根据权利要求3所述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法，其特征在于：所述步骤1)中，采用中频真空感应炉冶炼钢水。
5.根据权利要求3所述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法，其特征在于：所述步骤2)中，钢水经中间包流入由两个反向旋转的结晶辊和侧封板组成的空腔内形成的熔池，钢水经结晶辊凝固并导出，形成低碳钢薄带。
6.根据权利要求5所述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法，其特征在于：所述的熔池上表面的钢水过热度控制在10～65℃。
7.根据权利要求5所述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述低碳钢薄带冷却至500～700℃。
8.根据权利要求7所述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法，其特征在于：所述的低碳钢薄带出结晶辊后的冷却速率为5～30℃/s。
9.根据权利要求3所述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法，其特征在于：所述的低碳钢薄带的厚度为1～5mm。
10.根据权利要求3所述的超低屈强比的低碳钢板的制造方法，其特征在于：所述的低碳钢薄带的宽度为100～2000mm。
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