发明内容
本发明的目的在于提供一种特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板。
本发明的目的还在于提供一种特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板的生产方法。
为了实现以上目的,本发明所采用的技术方案是:一种特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板,其成分质量百分比为:C:0.17~0.23%、Si:0.15%~0.40%、Mn:1.20%~1.50%、P:≤0.015%、S:≤0.010%、Ni:0.40%~1.00%、Cr:≤0.25%、Nb:0.03%~0.05%、Cu:≤0.10%、Al:0.010%~0.040%、Ti:0.002%~0.004%,Mo:0.50%~0.55%、V:0.001%~0.005%,其余为Fe和不可避免杂质。
一种特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板的生产方法,包括如下步骤:
(1)将含有质量百分比为:C:0.17~0.23%、Si:0.15%~0.40%、Mn:1.20%~1.50%、P:≤0.015%、S:≤0.010%、Ni:0.40%~1.00%、Cr:≤0.25%、Nb:0.03%~0.05%、Cu:≤0.10%、Al:0.010%~0.040%、Ti:0.002%~0.004%,Mo:0.50%~0.55%、V:0.001%~0.005%成分的钢水经电炉冶炼,LF精炼炉精炼,大包温度≥1600℃、C≤0.16%、P≤0.010%时吊包VD炉真空处理,真空度不大于66.16Pa,真空保持至少20分钟,之后破坏真空;
(2)拉坯后下线堆垛缓冷16-20小时,带温清理,转电渣重熔制钢锭,电渣重熔时熔速≤26Kg/分钟,之后风冷;
(3)钢锭温送、温清、温装,装钢前晾炉500℃以下,焖钢1小时,之后低速烧钢,900℃以下升温速度为80~100℃/h,加热温度为1240~1260℃,出钢前降温10~20℃;
(4)在1050-1100℃进行轧制,多次挤边、留尾轧制,轧制到600mm以下时,道次压下量控制在15mm以下;
(5)轧制后在钢板温度不低于400℃时装入缓冷坑扩氢退火,钢板入缓冷坑后以≤50℃/h的升温速度,升至630℃,保温45小时,以≤50℃/h的降温速度降至300℃,保温4小时,之后再升至630℃,保温45小时,随炉冷却到300℃出炉;
(6)对钢板进行调质处理,淬火温度为920~940℃,保温时间为2min/mm,之后水冷,钢板返红温度≤200℃,回火温度为640~660℃,保温时间为3min/mm,之后空冷;
(7)回火后带温压平,得成品钢板。
步骤(7)所得成品钢板的厚度为390mm。
在本发明的特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板中:
C对钢的强度、低温冲击韧性、焊接性能具有显著影响,为改善钢的低温韧性、焊接性能和耐腐蚀能力,钢中C含量应控制得比较低,但若控制的太低,会使钢的强度变差,而且C过低会使NbC生成量降低,影响控轧效果,也会增大冶炼控制难度,因此C含量控制为0.17%~0.23%;
Si在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂,Si和Mo、Cr等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,但若超过0.5%时,会造成钢的韧性下降,降低钢的焊接性能,因此Si含量控制为0.15%~0.40%;
Mn能增加钢的韧性、强度和硬度,提高钢的淬透性,改善钢的热加工性能,且价格低廉,但是Mn含量过高会减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能,因此Mn含量控制在1.20%~1.50%;
Ni能提高钢的强度,同时也增强钢的塑性和韧性,在本发明的钢中Ni含量控制为0.40%~1.00%;
Cr能显著提高钢的强度、硬度和耐磨性,同时降低钢的塑性和韧性,在本发明中Cr元素的含量不高于0.25%;
Nb的加入是为了促进钢轧制显微组织的晶粒细化,同时可提高强度和韧性,在Mo存在条件下,Nb在控轧过程中可通过抑制奥氏体再结晶有效地细化显微组织,Nb还可以降低钢的过热敏感性及回火脆性,因此Nb含量为0.03%~0.05%;
Cu与Ni共存,产生析出相Ni3Cu对钢的高温蠕变性能有利,在本发明中Cu的含量不高于0.10;
Al是钢中常用的脱氧剂,钢中加入少量的Al,可细化晶粒,提高冲击韧性,Al还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,Al与Cr、Si合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力,但Al含量过高则会影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能,因此Al的含量控制为0.010%~0.040%;
Ti可防止和减少钢中气泡的产生,提高钢的硬度,还可细化晶粒,降低钢的时效敏感性、冷脆性和腐蚀性,Ti含量控制在0.002%~0.004%;
Mo存在于钢的固溶体和碳化物中,有固溶强化作用,并可提高钢的淬透性,当同时加入Mo和Nb时,Mo可增大对钢轧制过程中奥氏体再结晶的抑制作用,进而促进奥氏体显微组织的细化,但过多的Mo会损害焊接时形成的热影响区的韧性,降低钢的可焊性,因此Mo含量控制在0.50%~0.55%;
V是钢的优良脱氧剂,钢中加V可细化组织晶粒,提高强度和韧性,V与C形成的碳化物在高温高压下还可提高钢的抗氢腐蚀能力,V的含量为0.001%~0.005%;
P和S在一般情况下都是钢中的有害元素,会增加钢的脆性,P使钢的焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏,S降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时会造成裂纹,因此应尽量减少P和S在钢中的含量,因此控制P的含量不高于0.015%,S的含量不高于0.010%。
本发明具有以下优点:成品钢板的钢质纯净,其中有害元素P的含量不大于0.015%,S的含量不大于0.005%;0℃的低温韧性良好;钢板板形及表面质量良好;钢板不平度≤6mm/张;钢板成分均匀、内部致密。本发明的钢板完全符合特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板的质量要求,适合制造大型模锻压机支架,具有很好的应用前景。
具体实施方式
实施例1
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板,其成分质量百分比含量见表1。
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板的生产方法,包括如下步骤:
(1)含有表1所示质量百分比成分的钢水经电炉冶炼,送入LF精炼炉精炼,精炼时喂Al线300米,大包温度1600℃、C≤0.16%、P≤0.010%时吊包VD炉真空处理,真空前加入SiCa块,SiCa的用量为0.5kg/吨钢,真空度为60Pa,真空保持20分钟,之后破坏真空,解决了钢水单靠Al线脱氧、钢中非金属夹杂物含量较高的现象,保证了钢质的纯净度;
(2)拉坯后下线堆垛缓冷16小时,带温清理,转电渣重熔制钢锭,电渣重熔时熔速22Kg/分钟,之后风冷,加速冷却;
(3)钢锭温送、温清、温装,以避免低合金高强度钢锭表面出现炸裂,装钢前晾炉至450℃,焖钢1小时,之后低速烧钢,低速烧钢的目的是为了保证合金元素充分固溶,r晶粒细小,在900℃以下升温速度为100℃/h,加热温度为1260℃,出钢前降温20℃,以保证钢锭表面的铁皮易除和板形良好、钢锭温度均匀;
(4)在1050℃进行轧制,前期尽可能低速大压下轧,使奥氏体发生完全再结晶,以细化奥氏体晶粒,多次挤边、留尾轧制,以消除凹边,轧制到600mm以下时,道次压下量控制在15mm,以免轧制力过大而不能匀速通过,轧制过程中对钢板进行两次横平,对轧制过程中出现的上翘或硬弯合理利用高压水进行校平;
(5)轧制后在钢板温度不低于400℃时装入缓冷坑扩氢退火,钢板入缓冷坑后以50℃/h的升温速度升至630℃,保温45小时,再以50℃/h的降温速度降至300℃,保温4小时,之后再升至630℃,保温45小时,随炉冷却到300℃出炉,使钢中氢含量≤2ppm,以免产生白点;
(6)对钢板进行调质处理,淬火温度为920~940℃,保温时间为2min/mm,之后水冷90分钟,钢板返红温度200℃,回火温度为640~660℃,保温时间为3min/mm,之后空冷;
(7)回火后带温压平,得390mm厚度的成品钢板。
实施例2
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板,其成分质量百分比含量见表1。
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板的生产方法,包括如下步骤:
(1)含有表1所示质量百分比成分的钢水经电炉冶炼,LF精炼炉精炼,精炼时喂Al线500米,大包温度1800℃、C≤0.16%、P≤0.010%时吊包VD炉真空处理,真空前加入SiCa块,SiCa的用量为1kg/吨钢,真空度66.16Pa,真空保持30分钟,之后破坏真空;
(2)拉坯后下线堆垛缓冷20小时,带温清理,转电渣重熔制钢锭,电渣重熔时熔速26Kg/分钟,之后风冷;
(3)钢锭温送、温清、温装,装钢前晾炉480℃,焖钢1小时,之后低速烧钢,900℃以下升温速度为80℃/h,加热温度为1240℃,出钢前降温10℃;
(4)在1100℃进行轧制,多次挤边、留尾轧制,轧制到600mm以下时,道次压下量控制在15mm以下;
(5)轧制后在钢板温度不低于400℃时装入缓冷坑扩氢退火,钢板入缓冷坑后以40℃/h的升温速度,升至630℃,保温45小时,以40℃/h的降温速度降至300℃,保温4小时,之后再升至630℃,保温45小时,随炉冷却到300℃出炉;
(6)对钢板进行调质处理,淬火温度为920~940℃,保温时间为2min/mm,之后水冷90分钟,钢板返红温度190℃,回火温度为640~660℃,保温时间为3min/mm,之后空冷;
(7)回火后带温压平,得390mm厚度的成品钢板。
实施例3
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板,其成分质量百分比含量见表1。
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板的生产方法,包括如下步骤:
(1)含有表1所示质量百分比成分的钢水经电炉冶炼,LF精炼炉精炼,精炼时喂Al线400米,大包温度1800℃、C≤0.16%、P≤0.010%时吊包VD炉真空处理,真空前加入SiCa块,SiCa的用量为1kg/吨钢,真空度50Pa,真空保持20分钟,之后破坏真空;
(2)拉坯后下线堆垛缓冷20小时,带温清理,转电渣重熔制钢锭,电渣重熔时熔速20Kg/分钟,之后风冷;
(3)钢锭温送、温清、温装,装钢前晾炉400℃,焖钢1小时,之后低速烧钢,900℃以下升温速度为90℃/h,加热温度为1240℃,出钢前降温10℃;
(4)在1100℃进行轧制,多次挤边、留尾轧制,轧制到600mm以下时,道次压下量控制在15mm以下;
(5)轧制后在钢板温度不低于400℃时装入缓冷坑扩氢退火,钢板入缓冷坑后以45℃/h的升温速度,升至630℃,保温45小时,以45℃/h的降温速度降至300℃,保温4小时,之后再升至630℃,保温45小时,随炉冷却到300℃出炉;
(6)对钢板进行调质处理,淬火温度为920~940℃,保温时间为2min/mm,之后水冷90分钟,钢板返红温度150℃,回火温度为640~660℃,保温时间为3min/mm,之后空冷;
(7)回火后带温压平,得390mm厚度的成品钢板。
实施例4
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板,其成分质量百分比含量见表1。
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板的生产方法,包括如下步骤:
(1)含有表1所示质量百分比成分的钢水经电炉冶炼,LF精炼炉精炼,精炼时喂Al线500米,大包温度1800℃、C≤0.16%、P≤0.010%时吊包VD炉真空处理,真空前加入SiCa块,SiCa的用量为0.5kg/吨钢,真空度65Pa,真空保持30分钟,之后破坏真空;
(2)拉坯后下线堆垛缓冷20小时,带温清理,转电渣重熔制钢锭,电渣重熔时熔速21Kg/分钟,之后风冷;
(3)钢锭温送、温清、温装,装钢前晾炉480℃,焖钢1小时,之后低速烧钢,900℃以下升温速度为80℃/h,加热温度为1240℃,出钢前降温10℃;
(4)在1100℃进行轧制,多次挤边、留尾轧制,轧制到600mm以下时,道次压下量控制在15mm以下;
(5)轧制后在钢板温度不低于400℃时装入缓冷坑扩氢退火,钢板入缓冷坑后以40℃/h的升温速度,升至630℃,保温45小时,以40℃/h的降温速度降至300℃,保温4小时,之后再升至630℃,保温45小时,随炉冷却到300℃出炉;
(6)对钢板进行调质处理,淬火温度为920~940℃,保温时间为2min/mm,之后水冷90分钟,钢板返红温度180℃,回火温度为640~660℃,保温时间为3min/mm,之后空冷;
(7)回火后带温压平,得390mm厚度的成品钢板。
实施例5
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板,其成分质量百分比含量见表1。
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板的生产方法,包括如下步骤:
(1)含有表1所示质量百分比成分的钢水经电炉冶炼,LF精炼炉精炼,精炼时喂Al线500米,大包温度1800℃、C≤0.16%、P≤0.010%时吊包VD炉真空处理,真空前加入SiCa块,SiCa的用量为1kg/吨钢,真空度60Pa,真空保持30分钟,之后破坏真空;
(2)拉坯后下线堆垛缓冷18小时,带温清理,转电渣重熔制钢锭,电渣重熔时熔速20Kg/分钟,之后风冷;
(3)钢锭温送、温清、温装,装钢前晾炉480℃,焖钢1小时,之后低速烧钢,900℃以下升温速度为80℃/h,加热温度为1240℃,出钢前降温10℃;
(4)在1100℃进行轧制,多次挤边、留尾轧制,轧制到600mm以下时,道次压下量控制在15mm以下;
(5)轧制后在钢板温度不低于400℃时装入缓冷坑扩氢退火,钢板入缓冷坑后以50℃/h的升温速度,升至630℃,保温45小时,以50℃/h的降温速度降至300℃,保温4小时,之后再升至630℃,保温45小时,随炉冷却到300℃出炉;
(6)对钢板进行调质处理,淬火温度为920~940℃,保温时间为2min/mm,之后水冷90分钟,钢板返红温度200℃,回火温度为640~660℃,保温时间为3min/mm,之后空冷;
(7)回火后带温压平,得390mm厚度的成品钢板。
实施例6
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板,其成分质量百分比含量见表1。
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板的生产方法,包括如下步骤:
(1)含有表1所示质量百分比成分的钢水经电炉冶炼,LF精炼炉精炼,精炼时喂Al线300米,大包温度1700℃、C≤0.16%、P≤0.010%时吊包VD炉真空处理,真空前加入SiCa块,SiCa的用量为1kg/吨钢,真空度66.Pa,真空保持25分钟,之后破坏真空;
(2)拉坯后下线堆垛缓冷20小时,带温清理,转电渣重熔制钢锭,电渣重熔时熔速26Kg/分钟,之后风冷;
(3)钢锭温送、温清、温装,装钢前晾炉480℃,焖钢1小时,之后低速烧钢,900℃以下升温速度为80℃/h,加热温度为1240℃,出钢前降温10℃;
(4)在1100℃进行轧制,多次挤边、留尾轧制,轧制到600mm以下时,道次压下量控制在15mm以下;
(5)轧制后在钢板温度不低于400℃时装入缓冷坑扩氢退火,钢板入缓冷坑后以40℃/h的升温速度,升至630℃,保温45小时,以40℃/h的降温速度降至300℃,保温4小时,之后再升至630℃,保温45小时,随炉冷却到300℃出炉;
(6)对钢板进行调质处理,淬火温度为920~940℃,保温时间为2min/mm,之后水冷90分钟,钢板返红温度200℃,回火温度为640~660℃,保温时间为3min/mm,之后空冷;
(7)回火后带温压平,得390mm厚度的成品钢板。
实施例7
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板,其成分质量百分比含量见表1。
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板的生产方法,包括如下步骤:
(1)含有表1所示质量百分比成分的钢水经电炉冶炼,LF精炼炉精炼,精炼时喂Al线500米,大包温度1800℃、C≤0.16%、P≤0.010%时吊包VD炉真空处理,真空前加入SiCa块,SiCa的用量为0.5kg/吨钢,真空度66.16Pa,真空保持30分钟,之后破坏真空;
(2)拉坯后下线堆垛缓冷20小时,带温清理,转电渣重熔制钢锭,电渣重熔时熔速26Kg/分钟,之后风冷;
(3)钢锭温送、温清、温装,装钢前晾炉480℃,焖钢1小时,之后低速烧钢,900℃以下升温速度为80℃/h,加热温度为1240℃,出钢前降温10℃;
(4)在1100℃进行轧制,多次挤边、留尾轧制,轧制到600mm以下时,道次压下量控制在15mm以下;
(5)轧制后在钢板温度不低于400℃时装入缓冷坑扩氢退火,钢板入缓冷坑后以40℃/h的升温速度,升至630℃,保温45小时,以40℃/h的降温速度降至300℃,保温4小时,之后再升至630℃,保温45小时,随炉冷却到300℃出炉;
(6)对钢板进行调质处理,淬火温度为920~940℃,保温时间为2min/mm,之后水冷90分钟,钢板返红温度170℃,回火温度为640~660℃,保温时间为3min/mm,之后空冷;
(7)回火后带温压平,得390mm厚度的成品钢板。
实施例8
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板,其成分质量百分比含量见表1。
特厚8万吨大型模锻压机支架用高强度钢板的生产方法,包括如下步骤:
(1)含有表1所示质量百分比成分的钢水经电炉冶炼,LF精炼炉精炼,精炼时喂Al线500米,大包温度1800℃、C≤0.16%、P≤0.010%时吊包VD炉真空处理,真空前加入SiCa块,SiCa的用量为1kg/吨钢,真空度65Pa,真空保持30分钟,之后破坏真空;
(2)拉坯后下线堆垛缓冷20小时,带温清理,转电渣重熔制钢锭,电渣重熔时熔速26Kg/分钟,之后风冷;
(3)钢锭温送、温清、温装,装钢前晾炉480℃,焖钢1小时,之后低速烧钢,900℃以下升温速度为80℃/h,加热温度为1240℃,出钢前降温10℃;
(4)在1100℃进行轧制,多次挤边、留尾轧制,轧制到600mm以下时,道次压下量控制在15mm以下;
(5)轧制后在钢板温度不低于400℃时装入缓冷坑扩氢退火,钢板入缓冷坑后以40℃/h的升温速度,升至630℃,保温45小时,以40℃/h的降温速度降至300℃,保温4小时,之后再升至630℃,保温45小时,随炉冷却到300℃出炉;
(6)对钢板进行调质处理,淬火温度为920~940℃,保温时间为2min/mm,之后水冷90分钟,钢板返红温度200℃,回火温度为640~660℃,保温时间为3min/mm,之后空冷;
(7)回火后带温压平,得390mm厚度的成品钢板。
对实施例1~8制得的钢板进行了性能测试,测试数据见表2。
表1各实施例钢板的成分质量百分比含量
表2各实施例钢板的性能测试数据