一種高強度叉車門架用槽鋼及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度叉車門架用槽鋼及其制備方法，所述高強度叉車門架用槽鋼的化學成分的重量百分數(shù)為：C0.14～0.20%、Si0.30～0.50%、Mn1.35～1.55%、P≤0.030%、S≤0.020%、V0.090～0.12%，其余為鐵和微量雜質(zhì)。本發(fā)明主要通過釩氮微合金化工藝，結(jié)合控制加熱和軋后控冷實現(xiàn)高強度叉車門架用槽鋼產(chǎn)品生產(chǎn)，生產(chǎn)得到的槽鋼力學性能良好，屈服強度大于480MPa，抗拉強度大于635MPa，HB硬度大于190。
【專利說明】一種高強度叉車門架用槽鋼及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金技術(shù)、屬于低合金高強鋼，具體涉及一種高強度叉車門架用槽鋼及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，8~12t大噸位叉車起重系統(tǒng)的門架槽鋼主要由焊接在一起的翼板和腹板構(gòu)成。隨著國內(nèi)叉車制造業(yè)的快速持續(xù)發(fā)展，用戶對產(chǎn)品強度提出更高要求。大噸位叉車起重系統(tǒng)在使用過程中需要承擔周期性的、較大的載荷，因此，對槽鋼的強度、截面尺寸、外形直線度、平面度等方面要求很高。焊接槽鋼需要使用復雜的設(shè)備，進行繁瑣的工序才能完成，導致生成效率低。此外，在切割和焊接過程中，金屬消耗較多，導致金屬使用率低；焊接槽鋼制造周期長、成本高，且焊接區(qū)性能也很不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高強度叉車門架用槽鋼，該槽鋼力學性能良好，屈服強度大于480MPa,抗拉強度大于635MPa, HB硬度大于190。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0005]一種高強度叉車門架用槽鋼，所述高強度叉車門架用槽鋼的化學成分的重量百分數(shù)為:C0.14 ~0.20%、Si0.30 ~0.50%、Μη1.35 ~1.55%Κ0.030%、S ≤ 0.020%、V0.090 ~0.12%，其余為鐵和微量雜質(zhì)。
[0006]優(yōu)選地，所述高強度叉車門架用槽鋼的化學成分的重量百分數(shù)為:C0.16~
0.20%、Si0.30 ~0.40%、Mnl.45 ~1.55%、P ≤ 0.025%、S ≤ 0.015%、V0.095 ~0.105%,其
余為鐵和微量雜質(zhì)。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于，提供了一種高強度叉車門架用槽鋼的制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
[0008]I)鐵水預脫硫:脫硫后保證鐵水中的硫含量為< 0.020wt% ；
[0009]2)轉(zhuǎn)爐冶煉:采用頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉；
[0010]3) LF精煉:精煉過程中充分攪拌化渣，造黃白渣；
[0011]4)矩型坯連鑄:全程保護澆注，確保大包掛長水口開澆；
[0012]5)軋制，
[0013]其中，制備的高強度叉車門架用槽鋼的化學成分的重量百分數(shù)為C0.14~0.20%、Si0.30 ~0.50%、Mnl.35 ~1.55%、P ( 0.030%、S ( 0.020%、V0.090 ~0.12%，其余為鐵和
微量雜質(zhì)。
[0014]優(yōu)選地，在轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，鋼包采用紅凈鎂碳磚包，烘烤溫度> SOO0C ;采用硅錳、中碳錳鐵、釩氮進行合金化，合金成分按中限控制；采用硅鈣鋇和鋼芯鋁脫氧，硅鈣鋇加入量1.5~2.0kg/t、鋼芯鋁加入量0.1~0.2kg/1 ;出鋼過程中加入爐渣改質(zhì)劑1.0kg/1鋼，當鋼水出至1/4時開始均勻加入合金，鋼水出至3/4時加完，合金對準鋼流沖擊區(qū)加入。[0015]優(yōu)選地，LF精煉步驟還包括采用碳化鈣、硅鈣鋇進行調(diào)渣，加入量為碳化鈣
2.0kg/t 鋼、娃鈣鋇 2.0kg/t 鋼。
[0016]進一步優(yōu)選地，LF精煉步驟還包括精煉軟吹IS之前喂CaFe線，CaFe線喂入量為80~120m/爐；精煉后保持渣面微動小氬氣量攪拌IOmin以上，其中，所述渣面微動小氬氣量是指IS氣流量為50~150NL/min。
[0017]優(yōu)選地，在連鑄步驟中，中間包烘烤溫度為1100°C，結(jié)晶器對弧，使用全程保護澆注，其中，二冷采用弱冷，結(jié)晶器采用非正弦振動，中間包采用低碳堿性覆蓋劑，覆蓋劑加入量為I~1.5kg/t鋼，液相線溫度為1512°C，中間包過熱度按20~25°C控制，鑄坯規(guī)格為240mmX 375mm,拉速為 0.6 ~0.9m/min。
[0018]優(yōu)選地，在軋制步驟中，加熱爐的均熱溫度為1220~1250°C，鑄坯在爐時間為150~180min ;開軋溫度在翼緣外側(cè)為1170°C、在腹板中央為1150°C，終軋溫度在翼緣外側(cè)為980°C、在腹板中央為930°C，軋后利用軋后水冷線進行控制冷卻，細化近表面組織晶粒，提高表面硬度，軋材在冷床自然冷卻，軋材的規(guī)格為C220B、C250B叉車門架用槽鋼。
[0019]本發(fā)明采用釩氮微合金化工藝，結(jié)合熱軋前鑄坯的控制加熱和軋后控冷，實現(xiàn)較低冶煉水平和高終軋溫度條件下生產(chǎn)高強度厚規(guī)格叉車門架用槽鋼產(chǎn)品生產(chǎn)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實施例，高強度叉車門架用槽鋼的制備方法包括脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉(例如，60噸頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐冶煉)、LF精煉、矩型坯全保護連鑄、軋制(例如，1-7軋機布置型式生產(chǎn)線軋制)。
[0021]具體地講，在根據(jù)本發(fā)明實施例的高強度叉車門架用槽鋼的制備方法中，連鑄過程采用長水口全程保護澆鑄。
[0022]本發(fā)明未提及的工序，均可采用現(xiàn)有技術(shù)。
[0023]同目前高強度槽鋼及生產(chǎn)方法比較，本發(fā)明技術(shù)方案的特點在于:
[0024]1.本發(fā)明為叉車門架專用型鋼，與國標槽鋼相比，其翼緣及腿厚度較大。
[0025]2.本發(fā)明采用釩氮微合金化工藝，煉鋼工序工藝控制簡單，合金回收率穩(wěn)定，軋制過程不需進行低溫控軋，軋后控冷，細化近表面晶粒，可有效提高表面硬度，滿足叉車門架應(yīng)用過程中高硬度的需求，完成高強度叉車門架用槽鋼的成分設(shè)計及生產(chǎn)。
[0026]3.本發(fā)明通過成分調(diào)整，解決了原有煉鋼、軋鋼設(shè)備工藝老化，難以適應(yīng)高附加值型鋼產(chǎn)品生產(chǎn)的難題，為實現(xiàn)普碳型鋼生產(chǎn)線向高強度專用型鋼生產(chǎn)線轉(zhuǎn)變奠定基礎(chǔ)。
[0027]4.本發(fā)明制備的槽鋼力學性能良好，屈服強度大于480MPa，抗拉強度大于635MPa, HB 硬度大于 190。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明高強度叉車門架用槽鋼的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0029]下面以附圖和具體 實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明，但不限于此。
[0030]實施例1
[0031]如圖1所示，一種高強度叉車門架用槽鋼的制備工藝流程為:
[0032]鐵水預脫硫一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF精煉一矩型坯全保護連鑄一1-7軋機布置型式生產(chǎn)線軋制一檢驗入庫。
[0033]具體為:
[0034]I)鐵水到脫硫站，脫硫后保證鐵水中的硫含量為< 0.020wt% ；
[0035]2)轉(zhuǎn)爐冶煉:鋼包采用紅凈鎂碳磚包，烘烤溫度> 8000C ;采用硅錳、中碳錳鐵、釩氮進行合金化，合金成分按中限控制；采用硅鈣鋇和鋼芯鋁脫氧，硅鈣鋇加入量1.5~
2.0kg/t鋼、鋼芯鋁加入量0.1~0.2kg/t鋼；出鋼過程中加入爐渣改質(zhì)劑1.0kg/t鋼，當鋼水出至1/4時開始均勻加入合金，鋼水出至3/4時加完，合金對準鋼流沖擊區(qū)加入；
[0036]3) LF精煉:采用碳化鈣、硅鈣鋇進行調(diào)渣，加入量為碳化鈣2.0kg/t鋼、硅鈣鋇
2.0kg/t鋼；精煉軟吹氬之前喂CaFe線，CaFe線喂入量為100~150m/爐；精煉后保持渣面微動小氬氣量攪拌IOmin以上，其中，所述渣面微動小氬氣量是指氬氣流量為50~150NL/min ；
[0037]4)連鑄:中間包烘烤溫度為1100°C，結(jié)晶器對弧，使用全程保護澆注，其中，二冷采用弱冷，結(jié)晶器采用非正弦振動，中間包采用低碳堿性覆蓋劑，覆蓋劑加入量為I~1.5kg/t鋼，液相線溫度為1512°C，中間包過熱度按20~25 °C控制，鑄坯規(guī)格為240mmX 375mm,拉速為 0.6 ~0.9m/min ；
[0038]5)加熱爐的均熱溫度為1220~1250°C，鑄坯在爐時間為150~180min ;開軋溫度在翼緣外側(cè)為1170°C、在腹板中央為1150°C，終軋溫度在翼緣外側(cè)為980°C、在腹板中央為930°C，軋后利用軋后水冷線進行控制冷卻，細化近表面組織晶粒，提高表面硬度，軋材在冷床自然冷卻，軋材的`規(guī)格為C250B或C220B叉車門架用槽鋼。
[0039]C220B和C250B叉車門架用槽鋼翼緣及腹板厚度與國標25#槽鋼對比見表1。
[0040]表1:C220B和C250B叉車門架用槽鋼翼緣及腹板厚度與國標25#槽鋼對比
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種高強度叉車門架用槽鋼，其特征在于，所述槽鋼的化學成分的重量百分數(shù)為:C0.14 ~0.20%、Si0.30 ~0.50%、Mnl.35 ~1.55%、P ≤ 0.030%、S ≤ 0.020%、V0.090 ~0.12%，其余為鐵和微量雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度叉車門架用槽鋼，其特征在于，所述槽鋼的化學成分的重量百分數(shù)為:C0.16 ~0.20%、Si0.30 ~0.40%、Mnl.45 ~1.55%、P ≤ 0.025%、S≤0.015%、V0.095~0.105%，其余為鐵和微量雜質(zhì)。
3.一種高強度叉車門架用槽鋼的制備方法，所述制備方法包括以下步驟: 1)鐵水預脫硫:脫硫后保證鐵水中的硫含量為<0.020wt% ； 2)轉(zhuǎn)爐冶煉:采用頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉； 3)LF精煉:精煉過程中充分攪拌化渣，造黃白渣； 4)矩型坯連鑄:全程保護澆注，確保大包掛長水口開澆； 5)軋制； 其中，制備的高強度叉車門架用槽鋼的化學成分的重量百分數(shù)為C0.14~0.20%、Si0.30 ~0.50%、Mnl.35 ~1.55%、P ( 0.030%、S ( 0.020%、V0.090 ~0.12%，其余為鐵和微量雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，在轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，鋼包采用紅凈鎂碳磚包，烘烤溫度> 800°C;采用硅錳、中碳錳鐵、釩氮進行合金化，合金成分按中限控制；采用硅鈣鋇和鋼芯鋁脫氧，硅鈣鋇加入量1.5~2.0kg/t、鋼芯鋁加入量0.1~0.2kg/t ;出鋼過程中加入爐渣改質(zhì)劑1.0kg/t鋼，當鋼水出至1/4時開始均勻加入合金，鋼水出至3/4時加完，合金對準鋼流沖擊區(qū)加入。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，LF精煉步驟還包括采用碳化鈣、硅鈣鋇進行調(diào)渣，加入量為碳化鈣2.0kg/t鋼、硅鈣鋇2.0kg/t鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，LF精煉步驟還包括精煉軟吹氬之前喂CaFe線，CaFe線喂入量為80~120m/爐；精煉后保持渣面微動小氬氣量攪拌IOmin以上，其中，所述渣面微動小氬氣量是指氬氣流量為50~150NL/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，在連鑄步驟中，中間包烘烤溫度為1100°C，結(jié)晶器對弧，使用全程保護澆注， 其中，二冷采用弱冷，結(jié)晶器采用非正弦振動，中間包采用低碳堿性覆蓋劑，覆蓋劑加入量為I~1.5kg/t鋼，液相線溫度為1512°C，中間包過熱度按20~25°C控制，鑄坯規(guī)格為 240mmX 375mm,拉速為 0.6 ~0.9m/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，在軋制步驟中，加熱爐的均熱溫度為1220~1250°C，鑄坯在爐時間為150~180min ;開軋溫度在翼緣外側(cè)為1170°C、在腹板中央為1150°C，終軋溫度在翼緣外側(cè)為980°C、在腹板中央為930°C，軋后利用軋后水冷線進行控制冷卻，細化近表面組織晶粒，提高表面硬度，軋材在冷床自然冷卻，軋材的規(guī)格為C220B、C250B叉車門架用槽鋼。
【文檔編號】C22C38/12GK103866183SQ201410106253
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】付常偉, 趙新華, 張濤, 楊志杰, 武玉利 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司