CN102367543A - 一种加硼钢astma36-b中厚板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加硼钢ASTMA36-B中厚板,所述加硼钢ASTMA36-B中厚板包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%):C:≤0.20、Si:0.15~0.35、Mn:0.80~1.10、P:≤0.023、S:≤0.015、B:0.0008-0.0020、Ti:0.010~0.040、Als:≤0.050,其它为Fe和残留元素。本发明通过转炉冶炼、连铸浇注、铸坯加热、轧制、控冷、钢板缓冷一系列工艺,并且本发明的钢板化学成分设计方面,采用不添加Nb、V等细化晶粒元素,减少冶金成本及钢水夹杂物含量;生产工艺方面,采用氩站直上、铸坯堆冷≤16h送轧,大大缩短了工艺流程;其生产制造工序简单,可实现批量生产,也极大地降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于加硼钢生产技术领域,具体涉及到一种加硼钢ASTMA36-B中厚板及其生产方法。
背景技术
A36钢属美标碳素结构钢,因其强度较低,生产也相对简单,能广泛应用于各个领域。A36-B属A36的衍生产品,由于出口钢板B含量在0.0008%以上,即可享受国家出口退税政策,并且加硼钢可以提高钢板性能,减少其他贵重合金用量,大大降低生产成本。然而加B钢板表面裂纹率高,影响合同履约,存在一定的研发难度。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种保性能、保探伤的加硼钢ASTMA36-B中厚板及其生产方法。
一种加硼钢ASTMA36-B中厚板,包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%): C:≤0.20、Si:0.15~0.35、Mn:0.80~1.10、P:≤0.023、S:≤0.015、B:0.0008-0.0020、Ti:0.010~0.040、Als:≤0.050,其它为Fe和残留元素。
上述化学元素的作用分析如下:
C:是钢中最基础的强化元素,提高强度,但C影响钢的焊接性能和影响韧性,综合考虑,碳的含量尽量控制的低一些。
Si:是固溶强化元素,对提高钢板的强度有利。
Mn:是固溶强化元素,对提高钢板的强度和韧性均有利。
P:对焊接不利,且具有一定的冷脆性,在本钢种中属于有害元素,应控制的尽量低。
S:易形成MnS类夹杂物,具有一定的热脆性,在本钢种中属于有害元素,应控制的尽量低。
B: 显著影响淬透性的元素,对提高钢的淬透性有明显效果,而且在提高母材强度的同时,保持钢的塑韧性。
Ti:在钢中能够与C、N结合,形成微细碳化物或碳氮化物,能起细化晶粒和弥散强化作用,从而达到有效提高钢材的强韧性的综合效果。
Al:可以起到细化晶粒强化作用。
所述加硼钢ASTMA36-B中厚板厚度为20~100mm。
为达到上述目的,所述加硼钢ASTMA36-B中厚板的生产方法,包括如下步骤:
转炉冶炼:出钢碳≥0.06%,出钢P≤0.012%,S≤0.012%,点吹次数不得大于2次,避免出钢过程下渣,钢水在氩站进行钢水精炼,其中硼铁合金加入参考量按吨钢0.09~0.14Kg控制;
连铸浇注:做到全程保护浇注,避免钢水裸露产生二次氧化,铸坯切割后采用堆冷≤16h送轧钢厂轧制;
铸坯加热:一加热温度<1100℃,二加热温度1220~1280℃,均热段温度1240~1300℃;
轧制:开轧温度控制在1020~1120℃之间,第一阶段总压下率不小于60%,二阶段开轧温度在840~920℃,二阶段采取小压下轧制,道次压下量为15~20mm,终轧温度780~860℃;
控冷:返红温度620~720℃;
钢板缓冷:入缓冷坑温度≥300℃,厚度≥20~30mm堆冷时间≥12小时,厚度≥30~80mm堆冷时间≥24小时,厚度≥80~100mm堆冷时间≥24小时。
由于本发明通过转炉冶炼、连铸浇注、铸坯加热、轧制、控冷、钢板缓冷一系列工艺,并且本发明的钢板化学成分设计方面,采用不添加Nb、V等细化晶粒元素,减少冶金成本及钢水夹杂物含量;生产工艺方面,采用氩站直上、铸坯堆冷≤16h送轧,大大缩短了工艺流程;其生产制造工序简单,可实现批量生产,也极大地降低了生产成本。通过进行合理的成分设计、连铸浇注、加热及轧制全过程,制订了严格的工艺点控制标准,并严格执行,产品的实物屈服强度在250MPa以上,抗拉强度在420~490MPa,伸长率在25-34%,所研制的钢板外检,正品率100%,经JB/T 4730.3-2005标准无损探伤检测,合一级率为74%,合三级率为100%。成功地开发出了20~100mm保探伤、保力学性能的加硼钢ASTMA36-B中厚板。
具体实施方式
本发明所述的厚度在20~100mm的保性能、保探伤的加硼钢ASTMA36-B中厚板包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%):C:≤0.20、Si:0.15~0.35、Mn:0.80~1.10、P:≤0.023、S:≤0.015、B:0.0008-0.0020、Ti:0.010~0.040、Als:≤0.050,其它为Fe和残留元素。
为达到上述目的,本发明采取的生产方法包括:转炉冶炼、连铸浇注、铸坯加热、轧制、控冷、钢板缓冷。在所述转炉冶炼中,出钢碳≥0.06%,出钢P≤0.012%,S≤0.012%,点吹次数不得大于2次,避免出钢过程下渣,钢水在氩站采取钢包精炼渣等辅材料进行钢水精炼,吹氩标准及辅材料加入量标准严格按照氩站操作标准进行,其中硼铁合金加入参考量按吨钢0.09~0.14Kg控制;在所述连铸浇注中,做到全程保护浇注,避免钢水裸露产生二次氧化,铸坯切割后采用堆冷≤16h送轧钢厂轧制;在所述铸坯加热中,加热制度按照Ⅰ组钢执行,一加热温度<1100℃,二加热温度1220~1280℃,均热段温度1240~1300℃;在所述轧制中,采用Ⅱ型控轧,开轧温度控制在1020~1120℃之间,第一阶段总压下率不小于60%,二阶段开轧温度在840~920℃,二阶段采取小压下轧制,道次压下量为15~20mm,终轧温度780~860℃;在所述控冷中,返红温度620~720℃;在所述钢板缓冷中,入缓冷坑温度≥300℃,厚度≥20~30mm堆冷时间≥12小时,厚度≥30~80mm堆冷时间≥24小时,厚度≥80~100mm堆冷时间≥24小时。
实施例1
通过转炉冶炼、连铸浇注、铸坯加热、轧制、控冷、钢板缓冷工艺,获得如下表1所述化学成分的加硼钢ASTMA36-B中厚板成品钢,其中各工艺参数及力学性能见如下表3。
表1 实施例1钢的化学成分
C(%) | Si(%) | Mn(%) | P(%) | S(%) | B(%) | Ti(%) | Als(%) |
0.175 | 0.32 | 0.99 | 0.018 | 0.005 | 0.0012 | 0.024 | 0.024 |
实施例2
通过转炉冶炼、连铸浇注、铸坯加热、轧制、控冷、钢板缓冷工艺,获得如下表2所述化学成分的加硼钢ASTMA36-B中厚板成品钢,其中各工艺参数及力学性能见如下表3。
表2 实施例2钢的化学成分
C(%) | Si(%) | Mn(%) | P(%) | S(%) | B(%) | Ti(%) | Als(%) |
0.18 | 0.31 | 0.97 | 0.016 | 0.004 | 0.0013 | 0.021 | 0.027 |
本发明的工艺路线:铁水KR深脱硫→转炉冶炼→连铸浇注→铸坯加热→除磷→轧制→ACC→控制矫直→下线缓冷→精整→表面检查→探伤→检测→判定→合格品入库。
成份及机械力学性能按ASTM A36/A36-2004执行。
表3 加硼钢ASTMA36-B中厚板机械力学性能
本次共试生产100mm厚ASTM A36-B钢板25批,其中:屈服强度在250~360 MPa,抗拉强度在420~490 MPa;伸长率在25%-34%;性能指标完全满足了ASTM A36-B的开发要求。
外检及探伤:所研制的钢板外检,正品率100%,按JB/T4730.3-2005进行探伤,合一级率为74%,合三级率为100%,达到了预期效果。
Claims (3)
1.一种加硼钢ASTMA36-B中厚板,其特征在于:包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%):C:≤0.20、Si:0.15~0.35、Mn:0.80~1.10、P:≤0.023、S:≤0.015、B:0.0008-0.0020、Ti:0.010~0.040、Als:≤0.050,其它为Fe和残留元素。
2.如权利要求1所述的加硼钢ASTMA36-B中厚板,其特征在于:所述加硼钢ASTMA36-B中厚板厚度在20~100mm。
3.如权利要求1所述的加硼钢ASTMA36-B中厚板的生产方法,其特征在于:包括如下生产步骤:
转炉冶炼:出钢碳≥0.06%,出钢P≤0.012%,S≤0.012%,点吹次数不得大于2次,避免出钢过程下渣,钢水在氩站进行钢水精炼,其中硼铁合金加入参考量按吨钢0.09~0.14Kg控制;
连铸浇注:做到全程保护浇注,避免钢水裸露产生二次氧化,铸坯切割后采用堆冷≤16h送轧钢厂轧制;
铸坯加热:一加热温度<1100℃,二加热温度1220~1280℃,均热段温度1240~1300℃;
轧制:开轧温度控制在1020~1120℃之间,第一阶段总压下率不小于60%,二阶段开轧温度在840~920℃,二阶段采取小压下轧制,道次压下量为15~20mm,终轧温度780~860℃;
控冷:返红温度620~720℃;
钢板缓冷:入缓冷坑温度≥300℃,厚度≥20~30mm堆冷时间≥12小时,厚度≥30~80mm堆冷时间≥24小时,厚度≥80~100mm堆冷时间≥24小时。
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