CN102367543B - 一种加硼钢astma36-b中厚板及其生产方法 - Google Patents

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

一种加硼钢ASTMA36-B中厚板及其生产方法

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 (1)

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，所述加硼钢ASTMA36-B中厚板厚度在20～100mm，所述加硼钢ASTMA36-B中厚板的生产方法，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。