抗拉強度590MPa級攪拌罐用鋼及其生產方法技術

本發明專利技術提供了一種抗拉強度590MPa級攪拌罐用鋼及其生產方法，該鋼的化學成分按重量百分比計為：C：0.14～0.18％，Si≤0.15％，Mn：1.35～1.55％，P≤0.015％，S≤0.005％，Als：0.020～0.060％，Cu：0.20～0.33％，Nb：0.020～0.035％，Ti：0.030～0.050％，余量為Fe及不可避免的雜質。其生產方法，按通常純凈鋼工藝進行，包括轉爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、鑄坯加熱、軋制、層流冷卻、卷取、精整的步驟。該鋼的下屈服強度≥500MPa、抗拉強度≥590MPa，延伸率能夠達到A≥18％，同時其表面硬度HV10達到170以上(含170)，由此提高攪拌罐用鋼的耐磨性能。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了一種，該鋼的化學成分按重量百分比計為：C：0.14～0.18％，Si≤0.15％，Mn：1.35～1.55％，P≤0.015％，S≤0.005％，Als：0.020～0.060％，Cu：0.20～0.33％，Nb：0.020～0.035％，Ti：0.030～0.050％，余量為Fe及不可避免的雜質。其生產方法，按通常純凈鋼工藝進行，包括轉爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、鑄坯加熱、軋制、層流冷卻、卷取、精整的步驟。該鋼的下屈服強度≥500MPa、抗拉強度≥590MPa，延伸率能夠達到A≥18％，同時其表面硬度HV10達到170以上(含170)，由此提高攪拌罐用鋼的耐磨性能?！緦＠f明】
本專利技術涉及鋼及其生產方法
，具體是指一種抗拉強度590MPa級攪拌罐 用鋼及其生產方法。
技術介紹
混凝土攪拌罐的攪拌裝置由罐體和內旋片組成，它是混凝土攪拌車的主要構件之 一，也是發揮混凝土攪拌車功能的核心部件。汽車攪拌罐的使用要求和加工工藝決定了所 用材料需具有高強度、優良耐磨性、防腐蝕性和合適的焊接性。隨著汽車輕量化的發展趨勢 和減重節能的需要，攪拌罐的罐體和內旋片用料逐漸由Q345等低合金鋼向專用材料升級。 國內各鋼廠均在開展相關方面的研究工作。但是所用的合金元素、用量、何種工藝都不盡相 同，和各廠的裝備、技術、原料等有關。 本專利技術之前，申請號為201210059346. X的中國專利技術專利，公開了一種煤漿輸送管 用熱軋鋼板及其制造方法。所述鋼板包含如下化學組分（wt% ):碳：0. 05?0. 10% ;硅： 0· 20 ?0· 40 ;錳：1· 20 ?1. 7 % ;鋁：0· 015 ?0· 06 % ;鈮：0· 03 ?0· 06 % ;鈦：0· 010 ? 0· 020%;銅彡 0· 30%;鎳彡 0· 30%;鉻彡 0· 50%;磷彡 0· 015%;硫彡 0· 005%;氮彡 0· 006%; 釩彡0· 05% ;硼彡0· 0005% ;Ceq彡0· 41 ;Pcm彡0· 20 ;其余為鐵及雜質。該申請所述鋼 種主要用于煤漿輸送管的制造，成分設計中昂貴合金元素較多，成本較高，不適用于商業推 廣。
技術實現思路
本專利技術主要的目的在于提供一種具有良好耐磨性的攪拌罐用鋼及其生產方法，其 生產的攪拌罐用鋼下屈服強度彡500MPa、抗拉強度彡590MPa，延伸率能夠達到A彡18%，同 時其表面硬度HV10達到170以上（含170)，由此提高攪拌罐用鋼的耐磨性能。 實現上述目的，本專利技術的抗拉強度590MPa級攪拌罐用鋼，其化學成分按重量百分 比計為：C :0· 14 ?0· 18%，Si 彡 0· 15%，Mn :1· 35 ?1. 55%，P 彡 0· 015%，S 彡 0· 005%， Als :0. 020 ?0. 060%，Cu :0. 20 ?0. 33%，Nb :0. 020 ?0. 035%，Ti :0. 030 ?0. 050%， 余量為Fe及不可避免的雜質。 優選地，它的化學成分按重量百分比計為：C :0. 15?0. 17%，Si彡0. 135%，Μη : 1. 40 ?1. 50%，Ρ 彡 0· 013%，S 彡 0· 005%，Als :0· 040 ?0· 050%，Cu :0· 25 ?0· 30%， Nb :0. 025?0. 030%，Ti :0. 035?0. 045%，余量為Fe及不可避免的雜質。 上述抗拉強度590MPa級攪拌罐用鋼的生產方法，按通常純凈鋼工藝進行，包括轉 爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、鑄坯加熱、乳制、層流冷卻、卷取、精整的步驟，其特殊之處在于： 所述LF爐精煉時，按照0· 70?0· 75Kg/t鋼加入Si-Ca線，加入速度為250? 300m/min ;所述鑄坯加熱的溫度為1280?1310°C，加熱時間為40?50min ;所述軋制時進 行分段軋制，粗軋結束溫度在1070?11KTC，精軋終軋溫度為在850?890°C;所述卷取溫 度為590?630°C。 優選地，所述層流冷卻時，首先按照第一冷卻速度為30?40°C /秒進行冷卻，當冷 卻到溫度為670?720°C時，再按照第二冷卻速度為5?10°C /秒進行冷卻，冷卻到590? 630。。。 進一步地，所述層流冷卻時，冷卻水水溫為15?25°C。 本專利技術鋼中各元素含量控制的機理及作用和生產過程中工藝參數設置原理如 下： 碳：碳是廉價的固溶強化元素。根據本鋼種的應用范圍，主要用于加工攪拌罐的罐 體及內攪片等零件，一般采用焊接加工成型，因此要求材料在滿足強度要求的同時，具有良 好的耐磨性能和焊接性能。如果其含量小于0. 14%，則不能滿足材料強度的要求；如果其 含量大于0. 18%，則不能滿足材料的良好焊接性能。所以，將其含量限定在0. 14?0. 18% 范圍，優選為〇. 15?0. 17%。 硅：硅是廉價而有效的鋼液脫氧元素。添加低于0. 15%的硅是為了維持母材強 度、進行預脫氧，如果其含量超過〇. 15%，則會惡化熱軋鋼板的表面質量，影響產品的外觀， 所以，將其含量限定在〇. 15%以下，優選為< 0. 135%。 錳：錳是提高強度和韌性最有效的元素。如果其含量小于1. 35%，則不能滿足材 料強度要求；但是添加多量的錳，會導致增加鋼的淬透性，由于焊接硬化層的出現而使裂紋 敏感性增高，且增加鋼材的合金成本。鑒于此，將其上限定為1.55%，所以，將其含量限定在 1. 35?1. 55%范圍，優選為1. 40?1. 50%。 磷：為了避免材料的焊接性能、沖壓成形性能、韌性、二次加工性能發生惡化，設定 其含量上限為0.015%。優選為將其含量控制在0.013%以下。 硫：硫是非常有害的元素。鋼中的硫常以錳的硫化物形態存在，這種硫化物夾雜對 鋼的沖擊韌性是十分不利的，并造成性能的各向異性，因此，需將鋼中硫含量控制得越低越 好?；趯︿摪鍥_壓成形工藝和制造成本的考慮，擬將鋼中硫含量控制在〇. 005%以下。 鋁：鋁是為了脫氧而添加的，當Als含量不足0.020%時，不能發揮其效果；另一方 面，由于添加多量的鋁容易形成氧化鋁團塊，所以，規定Als上限為0. 060%。因此，Als重 量百分含量限定在〇. 020?0. 060%范圍，優選為0. 040?0. 050%范圍。 銅：銅元素在鋼中形成細小的析出相，鋼材變形時對鋼中的位錯起到"釘扎"作用， 能提高強度和韌性，并且有利于鋼材的耐磨性能。銅起到強化鐵素體的作用，在鐵素體中加 銅，可提高它在某些還原性介質中的耐蝕性和改善鋼的韌性，特別當和P聯合使用時，可提 高鋼對大氣的抗蝕力。當其含量小于〇. 20%時，不能滿足材料強度、耐磨性和防腐蝕性能的 要求；當其含量大于0.33%時，容易產生熱脆，導致材料塑性顯著降低。所以，將其含量限 定在0. 20?0. 33%范圍，優選為0. 25?0. 30%范圍。 鈮：鈮主要通過細化晶粒和沉淀析出強化來提高鋼的強度，是強烈的碳、氮化合 物形成元素，在鋼中主要以Nb(C、N)形式存在，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗拉強度590MPa級攪拌罐用鋼，其特征在于：它的化學成分按重量百分比計為：C：0.14～0.18％，Si≤0.15％，Mn：1.35～1.55％，P≤0.015％，S≤0.005％，Als：0.020～0.060％，Cu：0.20～0.33％，Nb：0.020～0.035％，Ti：0.030～0.050％，余量為Fe及不可避免的雜質。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉斌，王立新，趙江濤，劉永前，周祖安，彭濤，楊海林，黃成紅，
申請(專利權)人：武漢鋼鐵集團公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42