[发明专利]降低大减薄量深冲成型IF钢中夹杂开裂缺陷的方法

说明书

本发明公开了一种降低大减薄量深冲成型IF钢中夹杂开裂缺陷的方法，其包括转炉冶炼、RH精炼和连铸浇注过程；所述转炉冶炼过程：将转炉出钢后钢包中钢液的碳氧积控制在0.0018～0.0026、碳含量控制在0.030～0.07wt%、氧含量控制在300～700ppm；所述RH精炼过程：RH进站钢包渣中TFe含量≤3.5wt%、出站钢包渣中TFe含量≤6.5wt%；脱碳速率为0.27～0.35min^‑1，升温吹氧量不超过100Nm³；所述连铸浇注过程：连铸浇注过程依据通钢量保证中间包吨位35～70吨；当拉速稳定涨到目标值后，开启塞棒正弦振动模式；钢包浇注结束禁止下渣，且要求剩钢量8～15吨；连铸成分与精炼出站成分中的铝差值≤100ppm。本方法有效地降低了产品的表面缺陷，提升了产品的表面质量，夹杂开裂砂眼缺陷发生频次由849ppm降低至200ppm以内。

技术领域

本发明涉及一种深冲成型钢板的炼钢冶炼方法，尤其是一种降低大减薄量深冲成型IF钢中夹杂开裂缺陷的方法。

背景技术

近几年随着社会的进步，我国汽车行业如雨后春笋般得以蓬勃发展，车身轻量化、大减薄量对材料成型性要求更高，因此，客户对汽车基板质量要求也越来越高，尤其是高端客户对高品质汽车基板的表面要求更加苛刻，特别是对深冲复杂材料成型性要求“零容忍”、“零缺陷”。

大减薄量深冲复杂成型的夹杂开裂形貌类似砂眼状态，尺寸0.2～2.0mm，呈无规律分布于基板内部。该夹杂开裂缺陷的控制难点在于炼钢无法直接检测，冷轧产品表检仪无法实现判定，造成深冲复杂门内板在R角附近区材料减薄率20%时基板中的夹杂物存在金属流动阻断，导致基板表面出现类似砂眼缺陷发生频次较高，甚至高达1000ppm，严重影响汽车板基板表面质量。

大减薄量深冲复杂成型的夹杂开裂砂眼缺陷主要是由钢中夹杂物造成的，为连铸浇注过程中SEN水口内壁聚集的Al₂O₃夹杂物脱落至结晶器内进入铸坯造成，一般为细小夹杂且形成于铸坯皮下。究其原因主要是因为高品质汽车门内板为无间隙原子钢，钢中C、N含量极低，在冶炼过程中往往加入一定量的Ti含量来固化钢中的C、N原子，使之形成碳化物和氮化物，从而使钢中没有间隙原子的存在。但是由于钢中碳含量极低，依据转炉冶炼碳氧积平衡原理，钢水中氧含量相对较高，加之为铝脱氧钢，那么钢水中的氧极易与铝反应生成Al₂O₃夹杂，在连铸浇注过程中夹杂物不断集聚长大，进而堵塞水口造成水口偏流，夹杂物掉块进入铸坯，经后工序轧制、深冲压，引发汽车门内板表面类似砂眼的夹杂开裂缺陷的发生。

目前国内外研究主要集中在表面夹杂缺陷的优化和控制，还未对高品质汽车基板表面砂眼缺陷涉及研究。

例如，申请号为202010095551.6的中国专利申请公开了一种无夹杂缺陷汽车外板用IF钢的生产方法，该方法是针对汽车外板用IF钢，转炉终点氧含量控制、转炉下渣量、RH过程补氧、静置时间、低吨位浇注、较少铝损等关键参数进行优化，但未涉及浸入式水口插入深度、连铸换包快速转包、炉次交接坯等参数优化。

申请号为201310388375.5的中国专利申请公开了一种降低冷轧汽车板夹杂缺陷率的方法，该方法是转炉出钢时采用挡渣镖挡渣，出钢结束后顶渣改质，RH自然脱碳和连铸吹氩保护浇注等措施，降低冷轧汽车板夹杂缺陷，未涉及转炉高拉碳、RH强制脱碳等工艺措施。

申请号为202011291698.9的中国专利申请公开了一种用于减少氧化夹杂的开放式加热保温料斗及浇注方法，该方法是利用料斗浇注有效减少铸件的氧化夹杂缺陷，对炼钢的关键工艺参数未做过多涉及。

申请号为201811324962.7的中国专利申请公开了一种改善塞棒控流Al脱氧钢水口堵塞的浇注方法，该方法通过对塞棒抖动减少水口结瘤堵塞几率做了详细的说明，但是未对高级别汽车板转炉、精炼和连铸其他关键控制参数做研究。