低碳高强度热轧薄板生产技术探究

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1、低碳高强度热轧薄板生产技术探究摘要介绍了国内外高强度钢/板的发展状况和电炉薄板坯连铸连轧工艺生产低碳高强度钢板（HSLC）的主要进展，初步分析了HSLC钢高强度化的主要成因——钢水的洁净化、薄板坯连铸连轧的特殊工艺条件以及钢水中残余元素。与HSLA相比，HSLC具有塑性好、焊接性能优良、生产成本低等优点，是提高钢铁材料可竞争性及经济可持续发展的绿色材料。关键词CSP低碳高强度钢低合金高强度钢1热轧高强度钢（板）的用途随着我国和世界经济的发展，消费者对钢铁工业提出了越来越多的要求，与此同时，钢铁替代品的不断涌现也使得钢铁工

2、业面临前所未有的竞争压力。钢材的高强度化成为钢铁工业近20年最具活力和创造性进展的领域，一系列热轧高强度钢（板）被越来越广泛用于建筑业、制造业和加工业,特别是载重汽车、轿车、桥梁、起重机、舰船、铁路、集装箱、容器、工程机械、甚至航空航天等领域。可以预见，高强度钢的用途将越来越广泛，也越来越重要，如火车提速、汽车减重等。2国内外高强度钢（板）的发展提高钢材强度的一般途径有：高碳、合金化、热处理等,但都各有利弊。自上世纪50年代以来，低合金高强度钢(HSLA)作为成熟的钢种，比较大量的生产和应用，并形成一系列钢号和生产标准。

3、近年来，高强度钢的研发一直受到国内外的高度重视，不少国家，如日本，甚至将其列为国家重点研究项目，在欧洲最高级的研究项目-尤里卡计划的新材料研究项目资助下，奥迪汽车等联合研制的轻型高强度薄板可以使汽车用钢减少25%O1994年，世界18家汽车生产厂联手成立了超轻汽车钢(ULSAB)财团，支持高强度汽车用钢的研究。我国“973”计划中更是把新一代高强度钢铁材料的研究作为重大课题。俄罗斯也在重点研究高强度铁道用钢，力图在降低车厢自重的条件下，车厢载重能力由60-70t提高到100-110to随着国内外高强度钢的不断研发，双相钢

4、(DP)、相变诱导塑性钢(TRIP)、复相钢(CP)、贝氏体钢(B)、和马氏体钢(M)也相继投入工业化生产。各种高强度钢的强度和伸长率范围如图1所示。国际上也形成一些先进的高强度钢生产厂，以瑞典，SSAB公司为例，该公司的TUNNPLAT厂2001年产钢材250万t,其中冷轧钢55万t,各种镀层板35万t,彩涂板20万t,热轧高强度板达到140万t,占其总产量的56%.在SSAB生产的高强度钢中，屈服强度范围达到：315-700MPa,该公司正在开发750和800MPa级的极高强度板(UHS)o如图2所示。但是，总的来说

5、，在世界范围内的高强度钢领域，HSLA钢仍然是最主要的生产和应用钢种。根据最新统计，全世界HSLA钢的产量大约在8000万t左右，约占世界钢产量的10%,在工业发达国家，占钢产量的7%-15%[1]。1998年，我国HSLA钢的产量约为630万t[2],约占钢产量的5%左右。3低碳高强度钢(HSLC)的研究和生产实践本文所研究的冶金企业引进德国FUCHS150t竖式交流电炉和SMSCSP生产线，1999年8月全线投产，二期新增意大利DANIELI150t预热式电炉、LF精炼炉、V0D真空处理炉、以及SMS薄板坯连铸机各1

6、座/台。是国内唯一1条短流程CSP生产线，具有生产周期短、产品精度控制和强度控制好等一系列优点。自1999年8月一期工程投产以来，一直注重于新产品开发，特别是市场欢迎的高强度热轧板的开发，已开发出X52、SPA-H、ZJ510L.ZJ590L等一系列钢种，在热轧钢板的传统钢种领域,对应生产的ZJ330、ZJ400、ZJ470等系列钢种的普遍特点是在塑性不降低且更优的情况下、强度均高于类似国标钢种，创造出一种低成本生产高强度钢的生产工艺流程，低碳高强度钢(HighStrengthLowCarbon)已成为产品的一个鲜明特色

7、。在现有工艺条件下生产的热轧高强度钢板有别于HSLA钢，最明显的差别是低碳、合金含量低、成分设计中没有添加任何微合金元素等，目前，开发的汽车用热轧钢板，最高强度等级已经达到600MPao将生产的这类高强度钢统一命名为低碳高强度钢，简称HSLC钢。3.1热轧板的成分与性能特点HSLC板性能特点如下：(1)方向异性小(如图3所示)；(2)伸长率高。目前所有品种均达到国标或JIS标准对伸长率要求，大部分品种均有20%以上的富余量，图4为ZJ330伸长率生产统计结果；(3)焊接性能好。投产以来，未发生因为焊接性能不合导致的客户投

8、诉;(4)组织均匀,晶粒细小(如图5、6所示,(5)强度髙。表1和表2例举了CCSP铸机：类型立弯式、流数1+1、坯厚度/mm50、坯宽度/mm1000-1350.中包容量/t28、结晶器长度/mm1100、拉坯速度/m•min-12.8-6.出坯温度/°C1050棍底炉：长度/m192、加热方式燃油摆动式楹底炉、缓