CN102345049A - 一种低合金q345c-z35厚板及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低合金Q345C-Z35厚板，所述采用不添加微合金元素生产的低合金Q345C-Z35厚板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：0.10～0.18、Si：0.20～0.45、Mn：1.30～1.60、P≤0.018、S≤0.007、Als：0.015～0.050、其它为Fe和残留元素。碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]：≤0.44。通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF炉精炼、VD精炼、连铸、加热、控轧控冷、堆冷工艺，在原有Q345C-Z35低合金钢的成分基础上，适当调整Q345C-Z35中C、Mn的含量和比例，并同时严格控制钢中P、S等影响钢板塑韧性的有害元素含量，进而不添加价格高昂的微合金元素Nb、Ti等，保证Q345C-Z35各项性能指标达到国家标准要求，大大降低了生产成本。

Description

一种低合金Q345C-Z35厚板及其生产方法

技术领域

本发明属于中厚钢板生产技术领域，具体涉及到一种低合金Q345C-Z35厚板及其生产方法。

背景技术

在公知的技术中，传统的Q345C-Z35厚板生产需要添加Nb、Ti等贵重合金元素，才能保证Q345C-Z35厚板各项性能指标达到国家标准要求，这样就增加了生产成本，特别是在竞争激烈的现在，对企业发展很不利。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种节省成本、生产简便的低合金Q345C-Z35厚板及其生产方法。

一种低合金Q345C-Z35厚板，包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：0.10～0.18、Si：0.20～0.45、Mn：1.30～1.60、P≤0.018、S≤0.007 、Als：0.015～0.050、其它为Fe和残留元素。

所述化学成分的碳当量≤0.44。

所述低合金Q345C-Z35厚板厚度≤80mm。

为达到上述目的，所述低合金Q345C-Z35厚板的生产方法，包括如下步骤：

KR铁水预处理：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期≤21min、脱硫温降≤20℃；

转炉冶炼：采用100/120吨顶底复吹转炉，入炉铁水中按质量百分比含S≤0.005%、含P≤0.080%，铁水温度≥1270℃，铁水装入量误差按±1t来控制，过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣碱度R按2.3-3.8控制，出钢目标P≤0.014%、C≥0.06%、S≤0.013%，出钢过程中向钢包内加硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤50mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；

吹氩处理：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩5min，流量300-550NL/min，钢液面裸眼直径控制在350～550mm，离氩站温度不得低于1570℃；

LF精炼：精炼过程中全程吹氩，加入渣料，碱度按4.0-5.5控制，加入脱氧剂，加热采用电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6-10min，二加热过程中补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于5次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，不采用真空脱气的上钢温度1565±15℃，采用真空脱气的上钢温度1610±15℃；

VD精炼：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥18min，破真空后软吹2-5min，软吹过程中钢水不得裸露，在线包抽真空时间1.7min，覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565±15℃；

连铸：中包过热度20±5℃，拉速：0.7m/min，比水量：0.80L/㎏，电搅：900A、5Hz、30s-3-30s，连铸浇钢要求全程保护浇铸，大包开浇后1min内必须套保护管，浇钢过程用塞棒吹氩，铸坯下线后要求堆冷≥12h；

加热：加热温度及加热时间如下：预热段温度900-1000℃，加热段温度1220-1280℃，保温段温度1220-1260℃，加热速度8-13min/cm；

控轧控冷：第一阶段开轧温度控制在1050～1200℃之间，道次压下量不小于20mm，当温度不低于1000℃时，停轧晾钢，晾钢厚度为成品厚度的2.5倍，当轧件温度≤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800～880℃，轧制完毕后采用ACC控冷，终冷温度控制在600～690℃之间，然后送往矫直机矫直；

堆冷：堆垛缓冷温度不低于300℃，堆冷时间≥12小时。

由于本发明通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF炉精炼、VD精炼、连铸、加热、控轧控冷、堆冷工艺，在原有Q345C-Z35低合金钢的成分基础上，适当调整Q345C-Z35中C、Mn的含量和比例，并同时严格控制钢中P、S等影响钢板塑韧性的有害元素含量，进而不添加价格高昂的微合金元素Nb、Ti等，从而保证了Q345C-Z35钢板的冲击功，同时又保证钢板的强度和塑性匹配。在冶炼过程中，严格控制钢中P（磷）、S（硫）等有害元素，保证钢水的纯净度基本达到洁净钢水平。在后续轧制加热过程中，为防止钢坯内部晶粒粗大，适当降低加热温度，避免钢坯内部原始奥氏体晶粒过分长大，为钢坯在轧制过程中晶粒的细化奠定坚实基础。在轧制过程中，通过采用国内先进的TMCP轧制技术，能够保证Q345C-Z35钢板性能需求。这样，与传统的Q345C-Z35相比，在碳当量不变的情况下，不添加Nb、Ti等贵重合金，保证Q345C-Z35各项性能指标达到国家标准要求，大大降低了生产成本。

具体实施方式

本发明所述的节省成本、生产简便的低合金Q345C-Z35厚板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：0.10～0.18、Si：0.20～0.45、Mn：1.30～1.60、P≤0.018、S≤0.007 、Als：0.015～0.050、其它为Fe和残留元素。

碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]：≤0.44。

为达到上述目的，本发明采取的生产方法包括：KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF炉精炼、VD精炼、连铸、加热、控轧控冷、堆冷。在所述KR铁水预处理中，到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期≤21min、脱硫温降≤20℃；在所述转炉冶炼中，入炉铁水S≤0.005%、P≤0.080%，铁水温度≥1270℃，铁水装入量误差按±1t来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣碱度R按2.3-3.8控制，出钢目标P≤0.014%、C≥0.06%、S≤0.013%，出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤50mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；在所述吹氩处理中，氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩5min，流量300-550NL/min，钢液面裸眼直径控制在350～550mm，离氩站温度不得低于1570℃；在所述LF精炼中，精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节，加入精炼渣料，碱度按4.0-5.5控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入，加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6-10min，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于5次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1565±15℃（不采用真空脱气）/1610±15℃（采用真空脱气）；在所述VD精炼中，VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥18min，破真空后软吹2-5min，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间：（抽真空前钢水温度—目标离站温度）/1.7min，覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565±15℃；在所述连铸中，浇钢前保证铸机设备状况良好，中包过热度20±5℃，拉速：0.7m/min，比水量：0.80L/㎏，电搅：900A、5Hz、30s-3-30s，连铸浇钢要求全程保护浇铸，大包开浇后1min内必须套保护管，中包浇注过程中必须保证钢液面不见红，浇钢过程中合理控制塞棒吹氩量，保证结晶器液面波动轻微，铸坯下线后要求堆冷≥12h；在所述加热中，加热温度及加热时间如下：预热段温度900-1000℃，加热段温度1220-1280℃，保温段温度1220-1260℃，加热速度8-13min/cm；在所述控轧控冷中，第一阶段开轧温度控制在1050～1200℃之间，采用高温低速大压下轧制，道次压下量不小于20mm，当温度不低于1000℃时，停轧晾钢，晾钢厚度为成品厚度的2.5倍，当轧件温度≤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800～880℃，轧制完毕后采用ACC控冷，终冷温度控制在600～690℃之间，然后送往矫直机矫直；在所述堆冷中，堆垛缓冷温度不低于300℃，堆冷时间≥12小时。

实施例1

通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF炉精炼、VD精炼、连铸、加热、控轧控冷、堆冷工艺，获得一种采用不添加微合金元素生产的低合金Q345C-Z35厚板，它包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：0.11、Si：0.44、Mn：1.3、P：0.017、S：0.001 、Als： 0.049、其它为Fe和残留元素。

实施例2

通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF炉精炼、VD精炼、连铸、加热、控轧控冷、堆冷工艺，获得一种采用不添加微合金元素生产的低合金Q345C-Z35厚板，它包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：0.18、Si：0.21、Mn：1.59、P：0.005、S：0.007 、Als：0.015、其它为Fe和残留元素。

机械力学性能分析

成份及机械力学性能按GB/T1591-2008及GB5313-85执行，机械力学性能具体见表1。

表1    Q345C-Z35钢板平均力学性能

本次试生产了30-70mm厚低合金Q345C-Z35厚板共计53批，其中：屈服强度控制在345～390MPa，平均达到了369 MPa，比标准富裕30MPa；抗拉强度控制在510～565 MPa，平均达到了533 MPa，比标准富裕63MPa；伸长率控制在21%-30%，平均达到24%，比标准富裕4%；0℃ V型冲击功控制在170～295J，平均达到了190 J，Z向拉伸控制在33%～62%之间，平均达到41%，完全达到Q345C-Z35的水平。

外检及探伤：所研制的钢板外检，正品率100%，按JB/T 47030进行探伤，合一级率为73%，合二级率13%，合三级以上率为100%，达到了预期效果。

Claims (4)

1.一种低合金Q345C-Z35厚板，其特征在于：包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：0.10～0.18、Si：0.20～0.45、Mn：1.30～1.60、P≤0.018、S≤0.007 、Als：0.015～0.050、其它为Fe和残留元素。

2.如权利要求1所述的一种低合金Q345C-Z35厚板，其特征在于：所述化学成分的碳当量≤0.44。

3.如权利要求1所述的一种低合金Q345C-Z35厚板，其特征在于：所述低合金Q345C-Z35厚板厚度≤80mm。

4.如权利要求1所述的一种低合金Q345C-Z35厚板的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：

KR铁水预处理：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期≤21min、脱硫温降≤20℃；

转炉冶炼：采用100/120吨顶底复吹转炉，入炉铁水中按质量百分比含S≤0.005%、含P≤0.080%，铁水温度≥1270℃，铁水装入量误差按±1t来控制，过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣碱度R按2.3-3.8控制，出钢目标P≤0.014%、C≥0.06%、S≤0.013%，出钢过程中向钢包内加硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤50mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；

吹氩处理：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩5min，流量300-550NL/min，钢液面裸眼直径控制在350～550mm，离氩站温度不得低于1570℃；

LF精炼：精炼过程中全程吹氩，加入渣料，碱度按4.0-5.5控制，加入脱氧剂，加热采用电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6-10min，二加热过程中补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于5次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，不采用真空脱气的上钢温度1565±15℃，采用真空脱气的上钢温度1610±15℃；

VD精炼：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥18min，破真空后软吹2-5min，软吹过程中钢水不得裸露，在线包抽真空时间1.7min，覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565±15℃；

连铸：中包过热度20±5℃，拉速：0.7m/min，比水量：0.80L/㎏，电搅：900A、5Hz、30s-3-30s，连铸浇钢要求全程保护浇铸，大包开浇后1min内必须套保护管，浇钢过程用塞棒吹氩，铸坯下线后要求堆冷≥12h；

加热：加热温度及加热时间如下：预热段温度900-1000℃，加热段温度1220-1280℃，保温段温度1220-1260℃，加热速度8-13min/cm；

控轧控冷：第一阶段开轧温度控制在1050～1200℃之间，道次压下量不小于20mm，当温度不低于1000℃时，停轧晾钢，晾钢厚度为成品厚度的2.5倍，当轧件温度≤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800～880℃，轧制完毕后采用ACC控冷，终冷温度控制在600～690℃之间，然后送往矫直机矫直；

堆冷：堆垛缓冷温度不低于300℃，堆冷时间≥12小时。