CN103966508A - 耐低温叉车门架用钢及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐低温叉车门架用钢及其制造方法，该制造方法包括以下步骤：(a)铁水预脱硫；(b)采用转炉初炼钢水；(c)在钢水的P含量为不超过0.010wt％时，向钢包出钢；(d)在向钢包出钢的过程中，调整钢水中的合金元素和O含量；(e)在钢包精炼炉中调整钢水的C含量和O含量；(f)钢水经钢包精炼炉处理后，调整钢水中Ti含量；(g)对钢水进行真空脱气处理；(h)对钢水进行连铸，以得到连铸铸坯；(i)对连铸铸坯进行粗轧、精轧以及矫直，从而得到本发明的在低温条件下具有高强度、耐低温以及良好的冲击韧性的耐低温叉车门架用钢。
Description
技术领域
本发明涉及一种门架用钢及其制造方法，具体地讲，本发明涉及一种耐低温叉车门架用钢及其制造方法。
背景技术
叉车门架悬挂于叉车前方的驱动桥上，叉车对货物进行插取提升的过程中，叉车门架以前驱动桥为矩心会产生很大的倾覆力矩，这种倾覆力矩要求叉车门架用钢具有高强度以及高韧性。
现有技术的叉车门架用钢的屈服强度为335MPa和400MPa，仅有少部分产品可达到420MPa和475MPa。而且，现有技术的叉车门架用钢的屈服强度和冲击韧性能够满足普通环境温度对叉车门架用钢的要求，但不适用于高寒地区(例如-40℃)对于叉车门架用钢的耐低温性能要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术问题，提供了一种耐低温的叉车门架用钢及其制造方法。
根据本发明的耐低温叉车门架用钢的组成成分为：0.08wt％～0.16wt％的C、0.15wt％～0.40wt％的Si、1.2wt％～1.6wt％的Mn、不超过0.020wt％的P、不超过0.010wt％的S、0.02wt％～0.06wt％的V、0.01wt％～0.03wt％的Ti、0.025wt％～0.05wt％的Nb，余量为铁和不可避免的杂质。
根据本发明的门架用钢的制造方法，包括以下步骤：(a)铁水预脱硫；(b)在铁水的S含量不超过0.01wt％时，采用转炉初炼钢水；(c)在钢水中的P含量为不超过0.010wt％时，向钢包出钢；(d)在向钢包出钢过程中，调整钢水的Si含量为0.15wt％～0.40wt％、Mn含量为1.2wt％～1.6wt％、V含量为0.02wt％～0.06wt％、Nb含量为0.025wt％～0.05wt％、O含量为不超过50ppm；(e)在钢包精炼炉中，调整钢水的C含量为0.08wt％～0.16wt％、O含量为不超过15ppm；(f)钢水经钢包精炼炉处理后，调整钢水的Ti含量为0.01wt％～0.03wt％；(g)对钢水进行真空脱气处理，控制钢水的H含量不超过2ppm、N含量为不超过50ppm；(h)对钢水进行连铸，以得到连铸铸坯；(i)对连铸铸坯进行粗轧、精轧以及矫直，从而得到耐低温叉车门架用槽钢；
根据本发明的示例性实施例，在步骤(b)中，可以采用顶底复吹转炉初炼钢水。
根据本发明的示例性实施例，在步骤(d)中，可以通过向钢水中加入钒氮合金来控制钢水的V含量，加入铌铁合金来控制钢水的Nb含量，加入硅锰合金来控制钢水的Si含量，加入高碳锰铁合金来控制钢水的Mn的含量，加入铝锰铁合金来控制钢水的O含量。
根据本发明的示例性实施例，步骤(e)还可以包括在LF精炼装置中对钢水的成分进行微调。
根据本发明的示例性实施例，在步骤(h)中，可以通过向钢水中加入碳来控制钢水的C含量，加入碳化硅和碳化钙中的至少一种来控制钢水的O含量。
根据本发明的示例性实施例，在步骤(f)中，可以通过向钢水中加入钛铁线来控制钢水的Ti含量。
根据本发明的示例性实施例，步骤(g)可以包括在VD真空装置中对钢水进行真空脱气处理，处理时间可以不小于15min，真空处理后可以对钢水吹氩气9min～11min，氩气压力可以为30NL/min～80NL/min。
根据本发明的示例性实施例，在步骤(h)中，连铸可以采用保护浇注，拉速范围可以控制在0.80m/min～0.90m/min。
根据本发明的示例性实施例，在步骤(i)中，粗轧开轧温度可以控制在1050℃～1150℃，粗轧终轧温度可以控制在950℃～1050℃，精轧开轧温度可以控制在900℃～950℃，精轧终轧温度可以控制在800℃～850℃。
根据本发明的叉车门架用槽钢及其制造方法，生产工艺简单，通过对钢水中V、Nb、Ti元素的微合金化使门架用钢在低温条件下具有优异的强度和冲击韧性。此外，本发明的门架用钢中合金元素的低含量也降低了门架用钢的制造成本。
具体实施方式
本发明主要针对叉车门架用钢在成分、冶炼过程中的问题，提供了一种耐低温叉车门架用钢及其制造方法。根据本发明的方法生产出的叉车门架用钢在低温(例如-40℃)条件下具有优异的强度以及冲击韧性。
下面将结合示例性实施例来对本发明的耐低温叉车门架用钢及其制造方法做进一步描述。
根据本发明的耐低温叉车门架用钢，其化学成分为：0.08wt％～0.16wt％的C、0.15wt％～0.40wt％的Si、1.2wt％～1.6wt％的Mn、不超过0.020wt％的P、不超过0.010wt％的S、0.02wt％～0.06wt％的V、0.01wt％～0.03wt％的Ti、0.025wt％～0.05wt％的Nb，余量为铁和不可避免的杂质。
根据本发明的耐低温叉车门架用钢，其成分特点是适宜的C含量，低P、S、O含量，V、Ni、Ti元素的微合金化，从而在保证产品在低温条件下具有高强度和高冲击韧性的前提下，实现低成本生产。在现有技术中，为得到高强度的产品，通常采用大量添加Nb、V等贵合金来实现钢的合金强化，这种情况会提高产品的生产成本。而在本发明中：通过控制钢水的C含量，在保证钢的强度和硬度的条件下，降低了钢的冷脆性和时效敏感性；通过降低P、S含量，提高了钢水的纯净度，降低了产品中的夹杂物的含量；采用廉价的硅钙钡、碳化硅和碳化钙中的至少一种来终脱氧，使得本发明的耐低温叉车门架用钢的氧含量不超过15ppm，以低成本生产出低氧含量的洁净钢；采用向钢水中加入微量的V、Ni、Ti合金，即可在保证产品具有耐低温强度和冲击韧性的前提下，同时实现低成本生产。另外，本发明中添加微量的V、Ni合金，可细化组织晶粒，提高钢的强度和韧性，降低钢的过热敏感性及回火脆性；本发明中添加微量的Ti合金，可对钢液进行深脱氧、固定氮，生成的氮化物可控制奥氏体晶粒的长大，以改善焊接热影响区的低温韧性。
下面将描述本发明的耐低温叉车门架用钢的制造方法。
根据本发明的钢的制造方法包括铁水预脱硫、初炼钢水、LF炉(钢包精炼炉)精炼、VD炉(真空脱气炉)精炼、连铸和轧制。。
首先，在高炉内铁水预脱硫，在铁水中的S含量不超过0.010wt％时，将铁水兑入转炉进行初炼钢水。
其次，初炼钢水在顶底复吹转炉内进行，底吹氩气的氩气流量可以为300NL/min～400NL/min，顶吹氧气的氧气流量可以为3Nm3/min～4.5Nm3/min，终渣碱度可以控制在3.0以下。可以在转炉吹炼过程中向钢水中加入硫含量不超过0.01wt％的废钢，这样可以降低冶炼成本，同时，选择硫含量不超过0.01wt％的废钢还可以避免钢水中硫含量的升高。此外，所述废钢还可以作为冷却剂来降低钢水温度，所述废钢的加入量可以为20kg/t钢～40kg/t钢。在钢水的P含量不超过0.010wt％时，向钢包出钢。
然后，在向钢包出钢的过程中，可以在钢水出至1/4时对准钢流冲击区向钢包中加入调整钢水成分的合金来控制钢水的合金元素含量，其中，可以向钢水中加入钒氮合金来控制钢水的V含量为0.02wt％～0.06wt％，可以向钢水中加入铌铁合金来控制钢水的Nb含量为0.025wt％～0.05wt％，可以向钢水中加入硅锰合金来控制钢水的Si的含量为0.15wt％～0.40wt％，可以向钢水中加入高碳锰铁合金来控制钢水的Mn含量为1.2wt％～1.6wt％，可以向钢水中加入铝锰铁合金进行钢水的脱氧处理，来控制钢水的O含量为不超过50ppm，且在钢水出至3/4时合金加完。添加上述含量的合金，可以细化组织晶粒来提高钢的强度以及低温韧性，在保证本发明的叉车门架用钢在低温条件下具有的高强度和高冲击韧性的条件下，实现低成本生产。
根据本发明的一个示例性实施例，用来调整钢水的Si含量的硅锰合金和用来控制钢水中的O含量的铝锰铁合金中含有Mn，在钢水的脱氧和合金化的过程中钢水会通过上述过程吸收部分Mn，因此，可以向钢水中加入高碳锰铁合金以调整钢水中的其余部分的Mn含量，使钢水的Mn含量为1.2wt％～1.6wt％。此外，在对钢水进行钢包精炼处理的过程中，通过向钢水中加入碳化硅合金来调整炉渣和深脱氧，以及通过向钢水中加入硅钙钡合金来深脱氧时，会有部分Si被钢水吸收，在这种情况下，在向钢包出钢的过程中，应控制钢水的Si含量不超过0.36wt％，以防止碳化硅和硅钙钡合金中的Si被钢水吸收而增大了钢水中的Si含量，使其高于0.40wt％。
接下来，对钢包中的钢水进行LF精炼处理。具体地讲，LF精炼过程采用全程底吹氩气搅拌，精炼过程中的氩气压力可以控制在80NL/min～150NL/min，吹氩时间不少于11min。根据实际情况可以向钢水中加入石灰来造渣，并可以采用碳化钙和碳化硅中的至少一种来将出站前的炉渣调整为白渣或黄白渣，并且黄白渣或白渣的保持时间不少于10min。可以采用硅钙钡、碳化硅和碳化钙中的至少一种来控制钢水中的O含量不超过15ppm，并且可以通过加入碳来调整钢水中的C含量在0.08wt％～0.16wt％，在降低了本发明所述的叉车门架用钢的冷脆性的条件下提高了其低温强度。此外，使用较低成本的脱氧剂就可以将钢水的O含量脱至不大于15ppm，在生产低氧含量的洁净钢的同时，保证了生产成本。LF精炼后可通过向钢水加入钛铁线来控制钢水的Ti的含量。由于Ti与氧极具亲和力，因此需要在钢水脱氧后加入其中，在保证生产成本的条件下改善本发明所述的叉车门架用钢的焊接热影响区的低温韧性。
根据本发明的一个示例性实施例，在LF精炼处理过程中，由于碳化硅和碳化钙中的至少一种可以同时对钢水深脱氧和调整炉渣，因此，在选用碳化硅和碳化钙中的至少一种来调整炉渣的同时，也可以对钢水进行深脱氧，此外，也可以向钢水中加入硅钙钡来对钢水进行深脱氧。另外，由于碳化硅和碳化钙中含有C，在碳化硅和碳化钙中的至少一种对钢水进行深脱氧和调整炉渣的过程中，会有部分C进入钢水，因此，可通过碳来调整钢水中其余部分的C，使钢水中碳含量在0.08wt％～0.16wt％。
在转炉向钢包出钢时，不可避免地会带入一定量的转炉渣到钢包中。转炉渣磷含量高，在LF炉还原气氛作用下，渣中的一部分磷再次回到钢水中，而使P元素略有增加。然而，因为在转炉冶炼钢水时将P含量控制在0.010wt％以下，所以尽管LF炉的还原性气氛会使钢水中的P的含量略有增加，但不会超过0.020wt％。
之后，对钢水进行VD真空脱气处理，VD真空脱气处理的主要作用在于将钢中的氢和氮脱除到更低的水平。具体地讲，可在VD真空装置中以70Pa的压力来对钢水进行真空脱气处理，真空脱气处理的时间可以不少于15min，并且在抽真空后可以对钢水进行软吹氩处理，以促进夹杂物的上浮，氩气的流量可以为30NL/min～80NL/min，软吹氩的时间不少于10min。
最后，对钢水进行连铸与轧制。连铸过程中可以采用大包水口加密封圈，以防止钢水吸进大气中的N和O，从而提高钢水的洁净度。此外，可以采用套管保护浇注的方式来对钢水进行浇注，拉速范围可以控制在0.80m/min～0.90m/min。冷却制度采用弱冷模式(比水量小于0.28L/kg)，这样可以更有利于保护渣对钢水中的夹杂物的吸附作用，也可以避免钢水的二次氧化。钢水经过浇注形成连铸铸坯后(例如，钢水经过连铸过程可以浇注成断面尺寸为150mm×150mm的方坯)，连铸铸坯可以经高压水除磷处理，以除去连铸铸坯表面在连铸过程中形成的氧化铁皮(磷皮)，然后对连铸铸坯进行轧制。连铸铸坯进入粗轧的粗轧开轧温度可以控制1050℃～1150℃，如果连铸铸坯出炉温度无法满足连铸铸坯的所述的粗轧开轧温度，可将连铸铸坯通过加热炉进行加热处理，加热时间可以为2h～4h，以使连铸铸坯的温度达到1200℃～1220℃。然后对满足粗轧开轧温度的连铸铸坯进行轧制处理。轧制过程可以分为粗轧与精轧。粗轧可以采用K1～K8孔型，共轧制8道次，其中K1、K2可以采用共轭孔型，延伸系数不小于8.5。粗轧机后开启水冷装置，以降低连铸铸坯的粗轧终轧温度，使粗轧终轧温度可以控制在950℃～1050℃。精轧开轧温度可以控制在900℃～950℃，精轧机后开启水冷装置，以降低连铸铸坯的精轧终轧温度，也可以防止连铸铸坯的晶粒的过度长大而影响材料的强度和冲击性能。终轧温度可以控制在800℃～830℃。通过控制轧制的粗轧和精轧温度能够使轧制后的轧件的内部微观组织上形成超细化铁素体晶粒，通过细晶强化和析出强化的结合，可以显著提高轧制成型的轧件的强度、耐磨性和冲击韧性。轧制完毕的轧件上冷床进行喷水冷却，直到产品温度降至100℃以下后，可以将轧件送入矫直机进行矫直，最后将轧件切定尺寸。
通过上述方法，得到的本发明的耐低温叉车门架用钢的化学成分包括：0.08wt％～0.16wt％的C、0.15wt％～0.40wt％的Si、1.2wt％～1.6wt％的Mn、不超过0.020wt％的P、不超过0.010wt％的S、0.02wt％～0.06wt％的V、0.01wt％～0.03wt％的Ti、0.025wt％～0.05wt％的Nb，余量为铁和不可避免的杂质。
根据本发明的耐低温叉车门架用钢的制造方法，在出钢过程中调整钢水的Si、Mn、Nb、V的含量，在后续的精炼过程中调整钢水的C和O含量以及精炼后调整钢水的Ti含量，在有效地提高了低温条件下的叉车门架用钢的硬度、强度以及冲击韧性的同时，降低了价格昂贵的合金的加入量，从而降低了生产成本。
根据本发明的耐低温叉车门架用钢，可以将铸坯轧制成C型(槽型)门架用钢，但本发明并不限于此，也就是说，可以根据连铸铸坯尺寸以及轧制过程将连铸铸坯轧制成其他形状的门架用钢，例如，可以将钢水浇注成截面尺寸为165mm×200mm的方坯然后经过轧机轧制成H型门架用钢。
另外，为了避免使本发明的主题变得模糊，会省略对在此包含的公知技术/工序的详细描述。因此，在本发明的高强度耐低温叉车门架用槽钢的制造方法中，在此未提及的工序均可采用现有技术。
下面结合示例对本发明的耐低温门架用钢及其制造方法做进一步说明，然而本发明并不限于此。
示例1
首先，在高炉内初炼铁水，在铁水的S的含量为0.010wt％且铁水温度为1290℃时，将铁水兑入转炉进行初炼钢水。初炼钢水在顶底复吹转炉内进行，底吹氩气的氩气流量为340NL/min，顶吹氧气的氧气流量为3.8Nm3/min，终渣碱度控制在3.0以下。在吹炼同时向钢水中加入30kg/t钢的硫含量为0.008wt％的废钢，并在钢水的P含量为0.010wt％时，向钢包出钢。
其次，在向钢包出钢的过程中，在钢水出至1/4时对准钢流冲击区加入钒氮合金来控制钢水的V含量为0.02wt％、加入硅锰合金来控制钢水的Si含量为0.16wt％、加入高碳锰铁合金来控制钢水的Mn含量为1.2wt％、加入铌铁合金来控制钢水的Nb含量为0.050wt％，加入铝锰铁合金来控制钢水的O含量为48ppm，且在钢水出至3/4时合金加完。
然后，对钢包中的钢水进行LF精炼处理。LF精炼过程采用全程底吹氩气搅拌，精炼过程中的氩气压力控制在150NL/min，吹氩时间为12min。根据实际情况加入石灰进行造渣，并采用碳化钙和碳化硅将出站前的炉渣调整为白渣或黄白渣，且黄白渣或白渣的保持时间为10min，并控制钢水的O的含量为13ppm。加入碳来调整钢水中的C含量为0.08wt％。LF精炼后，向钢水中加入钛线来控制钢水中的Ti的含量为0.02wt％。
接下来，对钢水进行VD真空脱气处理。VD的真空脱气处理的抽真空压力为70Pa，真空脱气处理的时间为15min，并且在抽真空后对钢水进行软吹氩处理，氩气流量为80NL/min，软吹氩时间为10min。
之后，将钢水通过连铸工艺浇注成截面尺寸为150mm×150mm的方坯。连铸过程中大包水口加密封圈并采用套管保护浇注的方式对钢水进行浇注，冷却制度采用弱冷模式(比水量小于0.28L/kg)，拉速为0.80m/min。连铸前取中间包钢样分析钢的化学组分为：0.08wt％的C、0.16wt％的Si、1.2wt％的Mn、0.010wt％的S、0.015wt％的P、0.050wt％的Nb、0.02wt％的V、0.02wt％的Ti，其余为Fe和不可避免的杂质。
最后，对连铸方坯的表面进行高压水除磷处理，然后将连铸方坯送入加热炉进行加热处理2h，经加热炉加热后的温度达到1200℃的连铸方坯进行粗轧和精轧。粗轧采用K1～K8孔型，共轧制8道次，其中K1、K2采用共轭孔型，延伸系数不小于8.5，连铸方坯进入粗轧的粗轧开轧温度为1150℃，粗轧终轧温度为1050℃，精轧开轧温度为950℃，精轧终轧温度为850℃。轧制完毕的轧件上冷床进行喷水冷却，直到轧件温度降至90℃后，将轧件送入矫直机进行矫直，最后将轧件切定尺寸，得到耐低温叉车门架用钢。
示例2
首先，在高炉内初炼铁水，在铁水的S的含量为0.008wt％且铁水温度为1280℃时，将铁水兑入转炉进行初炼钢水。初炼钢水在顶底复吹转炉内进行，底吹氩气的氩气流量为390NL/min，顶吹氧气的氧气流量为3Nm3/min，终渣碱度控制在3.0以下。在吹炼的同时向钢水中加入20kg/t钢的硫含量为0.01％wt％的废钢，并在钢水的P含量为0.008wt％时，向钢包出钢。
其次，在向钢包出钢的过程中，在钢水出至1/4时对准钢流冲击区向钢包加入钒氮合金来控制钢水的V含量为0.04wt％、加入硅锰合金来控制钢水的Si含量为0.30wt％、加入高碳锰铁合金来控制钢水的Mn含量为1.6wt％、加入铌铁合金来控制钢水的Nb的含量为0.040wt％，以及加入铝锰铁合金来控制钢水的O含量为48ppm，且在钢水出至3/4时合金加完。
然后，对钢包中的钢水进行LF精炼处理。LF精炼过程采用全程底吹氩气搅拌，精炼过程中的氩气压力控制在120NL/min，吹氩时间为13min。根据实际情况加入石灰进行造渣，并采用碳化硅和碳化钙将出站前的炉渣调整为白渣或黄白渣，且黄白渣或白渣的保持时间为10min，并控制钢水的O含量为10ppm。加入碳来调整钢水的C含量为0.12wt％。LF精炼后，向钢水中加入钛线来控制钢水中的Ti的含量为0.03wt％。
接下来，对钢水进行VD真空脱气处理。VD真空脱气处理的抽真空压力为70Pa，真空脱气处理的时间为17min，并且在抽真空后对钢水进行软吹氩处理，氩气流量为40NL/min，软吹氩时间为11min。
之后，将VD炉处理后的钢水通过连铸工艺浇注成截面尺寸为150mm×150mm的方坯。连铸过程中大包水口加密封圈并采用套管保护浇注的方式对钢水进行浇注，冷却制度采用弱冷模式(比水量小于0.28L/kg)，拉速为0.90m/min。连铸前取中间包钢样分析钢的化学组分为0.12wt％的C、0.33wt％的Si、1.6wt％的Mn、0.008wt％的S、0.013wt％的P、0.04wt％的Nb、0.04wt％的V、0.03wt％的Ti，其余为Fe和不可避免的杂质。
最后，钢水经过连铸工艺浇注成截面尺寸为150mm×150mm的连铸方坯后，对连铸方坯表面进行高压水除磷处理。然后将连铸方坯送入加热炉进行加热处理3h，经加热炉加热后的温度达到1220℃的连铸方坯进行粗轧和精轧。粗轧采用K1～K8孔型，共轧制8道次，其中K1、K2采用共轭孔型，延伸系数不小于8.5，连铸方坯进入粗轧的粗轧开轧温度为1100℃，粗轧终轧温度为1000℃，精轧开轧温度为900℃，精轧终轧温度为800℃。轧制完毕的轧件上冷床进行喷水冷却，直到轧件温度降至100℃后，将轧件送入矫直机进行矫直，最后将轧件切定尺寸，得到耐低温叉车门架用钢。
示例3
首先，在高炉内初炼铁水，在铁水的S含量为0.009wt％且铁水温度不小于1280℃时，将铁水兑入转炉进行初炼钢水。初炼钢水在顶底复吹转炉内进行，底吹氩气的氩气流量为310NL/min，顶吹氧气的氧气流量为4.5Nm3/min，终渣碱度控制在3.0以下。在吹炼同时向钢水中加入40kg/t钢硫含量为0.009wt％的废钢，并在钢水的P含量为0.008wt％时，向钢包出钢。
其次，在钢包出钢过程中，在钢水出至1/4时对准钢流冲击区向钢包中加入钒氮合金来控制钢水的V含量为0.06wt％、加入硅锰合金来控制钢水的Si含量为0.36wt％、加入高碳锰铁合金来控制钢水的Mn含量为1.4wt％、加入铌铁合金来控制钢水的Nb含量为0.025wt％、以及加入铝锰铁合金来控制钢水的O的含量为48ppm，且在钢水出至3/4时合金加完。
然后，对钢包中的钢水进行LF精炼处理。LF精炼过程采用全程底吹氩气搅拌，精炼过程中的氩气压力控制在150NL/min，吹氩时间为13min。根据实际情况加入石灰进行造渣，并采用碳化钙将出站前的炉渣调整为白渣或黄白渣，并且黄白渣或白渣的保持时间为11min。采用向钢水中加入硅钙钡来控制钢水的O的含量为8ppm、加入碳来调整钢水的C含量为0.16wt％。LF精炼后，向钢水中加入钛线来控制钢水的Ti的含量为0.01wt％。
接下来，对钢水进行VD真空脱气处理。VD真空脱气处理的抽真空压力为70Pa，真空脱气处理的时间为16min，并且在抽真空后对钢水进行软吹氩处理，氩气流量为80NL/min，软吹氩时间为11min。
之后，将钢水通过连铸工艺浇注成截面尺寸为150mm×150mm的方坯。连铸过程中大包水口加密封圈并采用套管保护浇注的方式对钢水进行浇注，冷却制度采用弱冷模式(比水量小于0.28L/kg)，拉速为0.80m/min。连铸前取中间包钢样分析钢的化学组分为：0.16wt％的C、0.40wt％的Si、1.4wt％的Mn、0.009wt％的S、0.015wt％的P、0.025wt％的Nb、0.06wt％的V、0.01wt％的Ti，其余为Fe和不可避免的杂质。
最后，对连铸方坯表面进行高压水除磷处理。然后将连铸方坯送入加热炉进行加热处理3h，经加热炉加热后的温度达到1210℃的连铸方坯进行粗轧和精轧。粗轧采用K1～K8孔型，共轧制8道次，其中K1、K2采用共轭孔型，延伸系数不小于8.5，连铸方坯进入粗轧的粗轧开轧温度为1080℃，粗轧终轧温度为980℃，精轧开轧温度为920℃，精轧终轧温度为830℃。轧制完毕的轧件上冷床进行喷水冷却，直到轧件温度降至100℃后，将轧件送入矫直机进行矫直，最后将轧件切定尺寸，得到耐低温叉车门架用钢。
以上示例1至示例3的叉车门架用钢的性能列于表1中，其中性能测试方法采用国际通用方法。
表1：示例1～3中叉车门架用钢的性能测定
由表1可见，根据示例1～3制造的耐低温叉车门架用钢在低温条件下(-40℃)具有良好的强度、硬度以及冲击韧性。
综上所述，同现有技术的耐低温叉车门架用钢的生产相比较，本发明的技术方案的特点如下。
第一，转炉出钢过程中，采用铝锰铁合金脱氧，并且在LF炉精炼过程中，采用硅钙钡、碳化硅和碳化钙中的至少一种来终脱氧，使得本发明的耐低温叉车门架用钢中氧含量不超过15ppm，生产出低氧含量的洁净钢。
第二，生产方坯时使用大包水口加密封圈以及采用套管保护浇注的方式进行钢水的浇注，提高了钢水的洁净度，实现恒拉速，提高了铸坯的质量，生产出高强度的耐低温叉车门架用钢。
第三，添加微量V、Nb、Ti合金，运用合金元素的细晶强化和析出强化机理，在不增加生产成本的前提下，提高了耐低温叉车门架用钢的低温强度和冲击韧性。
第四，采用VD炉对钢水进行真空脱气处理，使得本发明的门架用钢的H含量不超过2ppm以及N含量不超过50ppm，提高了本发明的耐低温叉车门架用钢的低温冲击韧性。
本领域技术人员应该明白，以上实施例仅是说明性的，而非限定的。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种耐低温叉车门架用钢的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
(a)铁水预脱硫；
(b)在铁水的S含量不超过0.01wt％时，采用转炉初炼钢水；
(c)在钢水的P含量为不超过0.010wt％时，向钢包出钢；
(d)在向钢包出钢的过程中，调整钢水的Si含量为0.15wt％～0.40wt％、Mn含量为1.2wt％～1.6wt％、V含量为0.02wt％～0.06wt％、Nb含量为0.025wt％～0.05wt％、O含量为不超过50ppm；
(e)在钢包精炼炉中调整钢水的C含量为0.08wt％～0.16wt％、O含量为不超过15ppm；
(f)钢水经钢包精炼炉处理后，调整钢水的Ti含量为0.01wt％～0.03wt％；
(g)对钢水进行真空脱气处理，控制钢水的H含量为不超过2ppm、N含量为不超过50ppm；
(h)对钢水进行连铸，以得到连铸铸坯；
(i)对连铸铸坯进行粗轧、精轧以及矫直，从而得到耐低温叉车门架用槽钢；
所述耐低温叉车门架用槽钢的化学成分为：0.08wt％～0.16wt％的C、0.15wt％～0.40wt％的Si、1.2wt％～1.6wt％的Mn、不超过0.020wt％的P、不超过0.010wt％的S、0.02wt％～0.06wt％的V、0.01wt％～0.03wt％的Ti、0.025wt％～0.05wt％的Nb，余量为铁和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(b)中，采用顶底复吹转炉初炼钢水。
3.如权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(d)中，通过向钢水中加入钒氮合金来控制钢水的V含量，加入铌铁合金来控制钢水的Nb含量，加入硅锰合金来控制钢水的Si含量，加入高碳锰铁合金来控制钢水的Mn的含量，加入铝锰铁合金来控制钢水的O含量。
4.如权利要求1所述的制造方法，其中，步骤(e)还包括在LF精炼装置中对钢水的成分进行微调。
5.如权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(h)中，通过向钢水中加入碳来控制钢水的C含量，加入碳化硅和碳化钙中的至少一种来控制钢水的O含量。
6.如权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(f)中，通过向钢水中加入钛铁线来控制钢水的Ti含量。
7.如权利要求1所述的制造方法，其中，步骤(g)包括在VD真空装置中对钢水进行真空脱气处理，处理时间不小于15min，真空处理后对钢水吹氩气9min～11min，氩气压力为30NL/min～80NL/min。
8.如权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(h)中，连铸采用保护浇注，拉速范围控制在0.80m/min～0.90m/min。
9.如权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤(i)中，粗轧开轧温度控制在1050℃～1150℃，粗轧终轧温度控制在950℃～1050℃，精轧开轧温度控制在900℃～950℃，精轧终轧温度控制在800℃～850℃。
10.一种耐低温叉车门架用钢，其化学成分为：0.08wt％～0.16wt％的C、0.15wt％～0.40wt％的Si、1.2wt％～1.6wt％的Mn、不超过0.020wt％的P、不超过0.010wt％的S、0.02wt％～0.06wt％的V、0.01wt％～0.03wt％的Ti、0.025wt％～0.05wt％的Nb，余量为铁和不可避免的杂质。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110565019A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-13 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种高强度耐低温叉车门架型钢及其制备方法 |
| CN110964978A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-07 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种工程机械用钢板及其制备方法 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101845597A (zh) * | 2009-03-26 | 2010-09-29 | 宝山钢铁股份有限公司 | 低成本80公斤级特厚调质钢板及其制造方法 |
| CN102418037A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-04-18 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 具有抗层状撕裂性能的热轧h型钢及其制造方法 |
| CN103074545A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-05-01 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种高强度耐低温热轧叉车门架用槽钢及其制备方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101845597A (zh) * | 2009-03-26 | 2010-09-29 | 宝山钢铁股份有限公司 | 低成本80公斤级特厚调质钢板及其制造方法 |
| CN102418037A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-04-18 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 具有抗层状撕裂性能的热轧h型钢及其制造方法 |
| CN103074545A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-05-01 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种高强度耐低温热轧叉车门架用槽钢及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110565019A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-13 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种高强度耐低温叉车门架型钢及其制备方法 |
| CN110964978A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-07 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种工程机械用钢板及其制备方法 |
| CN113462974A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-01 | 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 | 一种10~60mm厚度规格高强度高韧性叉车用钢及其制备方法 |
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