CN102041447A

CN102041447A - 一种q345c钢板及其生产方法

Info

Publication number: CN102041447A
Application number: CN2010105976252A
Authority: CN
Inventors: 赵迪; 朱书成; 张立新; 许少普; 崔冠军; 张少辉; 付全虎; 袁恒; 闫波; 许春; 乔华伟; 刘凡
Original assignee: Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd
Current assignee: Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-05-04

Abstract

本发明公开了一种低合金系列Q345C厚度规格在50mm以下的钢板及其生产方法。该钢板化学成分为(单位，wt%)：C：≤0.18、Si：≤0.40、Mn：1.05～1.40、P：≤0.020、S：≤0.010、微合金化元素Ti:0.010～0.020、Als：0.010～0.035、其它为Fe和残留元素。本发明采用的生产方法包括以下步骤：优质铁水、KR铁水预处理、顶底复吹转炉、吹氩处理、LF炉精炼、铸坯堆冷、加热炉、3800mm轧机轧制、ACC层流冷却、热矫直机、钢板堆冷、精整、检测、入库；本发明采取的技术方案较传统的Q345C的生产方案要简单，在保证钢板综合质量的基础上，没有采取V、Nb进行微合金化，使本发明在生产成本上占有巨大的优势，并且也降低了工人的劳动强度。

Description

一种Q345C钢板及其生产方法

技术领域

本发明涉及到钢材的生产，具体涉及到一种低合金系列Q345C厚度规格在50mm以下的钢板及其生产方法。

背景技术

随着经济的发展，各个行业对钢材的需求量也日趋增大，然而国内的钢铁产量更是供大于求，在保证高质量的前提下，低成本化战略方针已经成为各个钢铁企业竞争的核心。Q345C属于低合金系列钢种，在生产过程中主要的难点就在于力学性能的控制，国内大多数钢铁企业在生产此钢种时，为了保证钢材的力学性能，采取V、Nb、Ti或者其它贵重合金进行微合金化，虽然力学性能得到了保证，但是生产成本却大幅度增加，在市场竞争过程中处于劣势。

发明内容

为适应市场发展的趋势，在保证Q345C钢材的综合质量的前提下，对其工艺以及化学成分进行不断摸索、求证，最终通过另外一种生产工艺也达到了国标的要求，本发明的目的就是提供一种低合金系列Q345C厚度规格在50mm以下的钢板及其生产方法。

为了保证钢板力学性能，所述低合金系列Q345C厚度规格在50mm以下的钢板化学成分为(单位，wt%)：C：≤0.18、Si：≤0.40、Mn：1.05～1.40、P：≤0.020、S：≤0.010 、微合金化元素Ti:0.010～0.020、Als：0.010～0.035、其它为Fe和残留元素；

碳当量[Ceq=C+Mn/5+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]：≤0.43。

为得到上述钢板，本发明采用的生产方法包括以下步骤：优质铁水、KR铁水预处理、顶底复吹转炉、吹氩处理、LF炉精炼、铸坯堆冷、加热炉、轧机、ACC层流冷却、热矫直机、钢板堆冷、精整、检测、入库；在精炼步骤中，只采取Ti进行微合金化，钢水精炼采取大渣量进行造渣，白渣保持时间控制在10min以上；脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉、铝线为主。

本发明采取的技术方案较传统的Q345C的生产方案要简单，在保证钢板综合质量的基础上，没有采取V、Nb进行微合金化，使本发明在生产成本上占有巨大的优势，并且也降低了工人的劳动强度。

具体实施方式

本发明所述低合金系列Q345C厚度规格在50mm以下的钢板化学成分为(单位，wt%)：C：≤0.18、Si：≤0.40、Mn：1.05～1.40、P：≤0.020、S：≤0.010 、微合金化元素Ti:0.010～0.020、Als：0.010～0.035、其它为Fe和残留元素；

本发明采用的生产方法包括以下步骤：优质铁水、KR铁水预处理、顶底复吹转炉、吹氩处理、LF炉精炼、铸坯堆冷、加热炉、轧机、ACC层流冷却、热矫直机、钢板堆冷、精整、检测、入库；在精炼步骤中，只采取Ti进行微合金化，钢水精炼采取大渣量进行造渣，白渣保持时间控制在10min以上；脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉、铝线为主。

具体工艺路线

本发明采用250mm*1600mm连铸断面进行生产，其主要工艺路线为：优质铁水→KR铁水预处理→顶底复吹转炉→吹氩处理→LF炉精炼→铸坯堆冷24小时→步进式加热炉→3800m轧机→ACC层流冷却→11辊热矫直机→钢板堆冷→精整→检测→入库。

2、转炉冶炼

为了保证钢水纯净度，在冶炼过程中合理控制枪位，避免过程喷溅，出钢温度控制在1650℃以上，杜绝高温出钢。为了避免钢水过氧化，冶炼终点保证C含量控制在0.06%以上，点吹次数不大于两次，出钢过程中采用硅铝钡钙进行预脱氧，钢水到氩站后一次性加入铝线，保证氩后Als控制在0.040～0.060%，离站温度控制在1580℃以上。

3、LF精炼

钢水精炼采取大渣量进行造渣，白渣保持时间控制在10min以上；脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉、铝线等为主；精炼结束后确保软吹时间≥20min，杜绝暴吹现象发生；根据实际情况控制上钢温度，确保中包钢水过热度控制在15±5℃之内；

4、连铸浇注

连铸坯采取250mm×1600mm断面进行生产，连铸浇注过程中，为避免钢水二次氧化，一定做好过程保护浇注，中包勤测温，连铸拉速按照0.7m/min控制，比水量：0.80L/㎏，保护渣型号采取1#-3A。连铸坯切割后，严格按照铸坯堆冷标准进行堆冷24小时后送至轧钢进行轧制。

5、铸坯加热

由于成分中添加微量Ti，Ti的完全固溶温度很高，加热温度为1150～1250℃时候，其固溶量不到50%，其余仍然以第二相粒子形式存在。继续升高加热温度，则晶粒过分长大，影响钢板的整体性能。在此温度区间，固溶的和未完全固溶Ti能够阻止晶粒长大，起到细化晶粒，强化组织效果；

加热温度及加热时间如下：预热段温度900～1000℃，加热段温度1200～1250℃，保温段温度1190～1220℃，加热速度10～13min/cm；

6、控轧控冷

结合炼钢化学成分，经过理论测算，钢的再结晶终止温度为895℃，为防止混晶和晶粒粗大，因此设计其待温晾钢至880℃以下开始精轧。晾钢厚度控制在成品厚度的2.5～3倍，为精轧阶段累计变形量及细化晶粒、位错强化奠定基础；

如轧后缓慢冷却易使晶粒长大，并且组织中的C、Mn、Ti等合金固溶量有限，因此要控制适当的冷却速度。为了获得优良的综合力学性能，根据板厚的不同，轧后采用不同的层流冷却，通过调整冷却集管组数，确保返红温度在650～700℃之间。

控轧控冷工艺如下：

第一阶段开轧温度控制在1000～1200℃之间，采用高温低速大压下轧制，道次压下量不小于30mm；当温度不低于1000℃时，停轧晾钢，晾钢厚度为成品厚度的2.5～3倍；当轧件温度小于880℃时，开始第二阶段轧制，二阶段累计变形率≥60%，终轧温度控制在800～860℃；轧制完毕后采用ACC控冷，终冷温度控制在650～700℃之间，然后送往矫直机矫直。

7、堆冷工艺

采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷。钢板堆垛缓冷工艺如下；堆垛缓冷温度不低于400℃，堆冷时间控制在24小时；

8、结果分析

8.1 机械力学性能分析

成份及机械力学性能按GB/T1591-2008执行，具体见表1。

表1 Q345C钢板机械力学性能

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本次试生产20～50mm厚Q345C共计121批，其中规格为20～40（含40）mm之间的共轧制80批，屈服强度控制在340～430 MPa，平均达到了375 MPa，比标准富裕40MPa；抗拉强度控制在495～585 MPa，平均达到了535MPa，比标准富裕65 MPa；伸长率控制在24%-35%，平均达到28%，比标准富裕7%； 0℃V型冲击功控制在161～274 J，平均达到了221J。其中规格为40-50mm之间的共轧制41批，屈服强度控制在340～410 MPa，平均达到了370 MPa，比标准富裕45MPa；抗拉强度控制在490～585 MPa，平均达到了530MPa，比标准富裕60 MPa；伸长率控制在26%-37%，平均达到28%，比标准富裕8%； 0℃V型冲击功控制在158～259 J，平均达到了208J。两个规格区间的钢板检测性能指标完全满足了Q345C要求。

结果表明，本次开发的规格为20～50mm之间Q345C低合金系列钢板生产方案已经达到了Q345C性能级别要求。

Claims

1.一种Q345C钢板，其特征在于该钢板化学成分为(单位，wt%)：C：≤0.18、Si：≤0.40、Mn：1.05～1.40、P：≤0.020、S：≤0.010 、微合金化元素Ti:0.010～0.020、Als：0.010～0.035、其它为Fe和残留元素。

2.一种如权利要求1所述Q345C钢板的生产方法，该方法包括以下步骤：优质铁水、KR铁水预处理、顶底复吹转炉、吹氩处理、LF炉精炼、铸坯堆冷、加热炉、轧机、ACC层流冷却、热矫直机、钢板堆冷、精整、检测、入库；其特征在于在精炼步骤中，只采取Ti进行微合金化，钢水精炼采取大渣量进行造渣，白渣保持时间控制在10min以上；脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉、铝线为主。