CN102965575A - 一种355MPa级船板钢的超快冷制备方法 - Google Patents

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刘振宇
李凡
周晓光
王勇
杨浩
陈军平
王国栋
乔馨
张朝锋
叶启斌
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本发明属于钢材制备领域,特别涉及一种355MPa级船板钢的超快冷制备方法。本发明方法是:首先按照设定化学组分冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热轧制成连铸板坯,将连铸板坯加热进行粗轧,然后进行精轧,精轧开轧温度为950~1000℃,终轧温度为900~950℃,压下率≥50%,得到钢板,对钢板采用超快速冷却工艺,以40~50℃/s冷却到700~750℃,然后采用层流冷却,以8~15℃/s的速度冷却到600~650℃,最后空冷至室温,得到屈服强度≥355MPa,抗拉强度490~630MPa,-40℃夏氏冲击功≥34J,标准拉伸样的延伸率≥22%的355MPa级船板钢。本发明通过轧后的超快速冷却和层流冷却,实现高温控轧,提高了轧制效率,降低轧机负荷,更好的实现减量化生产。

Description

ー种355MPa级船板钢的超快冷制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于钢材制备领域,特别涉及ー种355MPa级船板钢的超快冷制备方法。背景技术
[0002] 我国是造船业大国,对船板钢的需求巨大,而屈服強度355MPa的船板钢是造船所需的主要材料之一。目前,各钢厂基本是在C、Mn钢的基础上通过Nb、V和Ti等贵金属元素的微合金化来生产エ业用DH36钢板,其制备方法一般是采用两阶段控制轧制和控制冷却(TMCP),然而传统TMCPエ艺的终轧温度大都在850°C甚至更低,较低的温度使得轧件的变形抗カ増大,从而增大了轧机的负荷,加大轧辊的磨损,影响轧辊寿命。并且低温轧制需要较长的中间待温时间,影响轧制节奏和生产效率。
发明内容
[0003] 针对现有技术存在的问题,本发明提供一种采用超快冷エ艺生产的355MPa级船板钢及其生产方法,目的是利用超快速冷却技术生产出不含Ni、Cu、V等金属元素的合金减量型355MPa级高强船板钢。
[0004] 为实现上述发明目的,本发明的技术方案按照以下步骤进行:
(1)按照设定化学组分,按重量百分比为:C O. 08^0. 15%、Si O. 1(Γθ. 30%、Mn
O. 80〜1· 4%、Nb 0. ΟΓΟ. 04%,Ti 0. 005〜0· 01%,Al O. θΓθ. 04%,P く O. 02%,S く O. 01%,余量为铁和杂质冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°C,保温f 2h,轧制成厚度为15(T220mm的连铸板坯;
(2)将连铸板坯加热至115(T125(TC,保温l_2h,进行粗轧,粗轧开轧温度为105(Tll50°C,控制压下率为60-70%,然后进行精轧,开轧温度为95(Tl00(TC,终轧温度为900〜950で,压下率彡50%,得到厚度2(T30mm的钢板;
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺,以40〜50°C /s冷却到70(T75(TC,然后采用层流冷却,以8〜15°C /s的速度冷却到60(T650°C,最后空冷至室温,得到屈服强度彡355MPa,抗拉强度490〜630MPa,_40°C夏氏冲击功(vE_40)彡34J,标准拉伸样的延伸率彡22%的355MPa级船板钢。
[0005] 与现有技术相比,本发明有着以下优点:
(1)本发明中的355MPa级船板钢化学成分成本低廉,在原有成分基础上进行Nb和Mn的減量化,去掉了 V元素,并且不含有其他贵重合金元素,更有利于エ业生产降低成本;
(2)本发明方法利用超快速冷却技术,提高了终轧温度,达到降低轧机负荷,提高轧制效率,降低成本的目的。
[0006] 综上所述,本发明所述的钢种在エ业大批量生产时具有明显的低合金含量、高轧制效率、低成本生产的优势,本发明通过轧后的超快速冷却和层流冷却,实现高温控轧,提高了轧制效率,降低轧机负荷,更好的实现减量化生产。附图说明
[0007] 图I是本发明实施例I制备的355MPa级船板钢的金相组织照片;
图2是本发明实施例2制备的355MPa级船板钢的金相组织照片;
图3是本发明实施例3制备的355MPa级船板钢的金相组织照片;
图4是本发明实施例4制备的355MPa级船板钢的金相组织照片;
图5是本发明实施例5制备的355MPa级船板钢的金相组织照片;
图6是本发明实施例6制备的355MPa级船板钢的金相组织照片;
图7是本发明实施例7制备的355MPa级船板钢的金相组织照片; 图8是本发明实施例8制备的355MPa级船板钢的金相组织照片;
图9是本发明实施例9制备的355MPa级船板钢的金相组织照片;
图10是本发明实施例10制备的355MPa级船板钢的金相组织照片。
具体实施方式
[0008] 下面结合实施例对本发明的技术方案做进ー步说明。
[0009] 实施例I
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°c,保温Ih,轧制成厚度为150mm的连铸板还;
(2)将连铸板坯加热至1150°C,保温2h,进行粗轧,粗轧开轧温度为1050°C,控制压下率为60-70%,然后进行精轧,开轧温度为950°C,终轧温度为900°C,压下率彡50%,得到厚度20mm的钢板;
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺,以40°C /s冷却到700°C,然后采用层流冷却,以8°C /s的速度冷却到600°C,最后空冷至室温,得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢,其金相照片如图I所示,金相组织是铁素体和珠光体。
[0010] 实施例2
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°c,保温2h,轧制成厚度为220mm的连铸板坯;
(2)将连铸板坯加热至1250°C,保温lh,进行粗轧,粗轧开轧温度为1150°C,控制压下率为60-70%,然后进行精轧,开轧温度为1000°C,终轧温度为950°C,压下率彡50%,得到厚度30mm的钢板;
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺,以50°C /s冷却到750°C,然后采用层流冷却,以15°C /s的速度冷却到650°C,最后空冷至室温,得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢,其金相照片如图2所示,金相组织是铁素体和珠光体。
[0011] 实施例3
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°c,保温
I. 5h,轧制成厚度为200_的连铸板坯;
(2)将连铸板坯加热至1200°C,保温I. 5h,进行粗轧,粗轧开轧温度为1100°C,控制压下率为60-70%,然后进行精轧,开轧温度为980°C,终轧温度为920°C,压下率彡50%,得到厚度25mm的钢板;
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺,以45°C /s冷却到720°C,然后采用层流冷却,以10°c /s的速度冷却到630°C,最后空冷至室温,得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢,其金相照片如图3所示,金相组织是铁素体和珠光体。
[0012] 实施例4
(1)按照表I设定化学组分,冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°c,保温2h,轧制成厚度为160mm的连铸板还;
(2)将连铸板坯加热至1230°C,保温I. 2h,进行粗轧,粗轧开轧温度为1080°C,控制压下率为60-70%,然后进行精轧,开轧温度为990°C,终轧温度为950°C,压下率彡50%,得到厚度22mm的钢板;
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺,以48°C /s冷却到710°C,然后采用层流冷却,以12°C /s的速度冷却到630°C,最后空冷至室温,得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢,其金相图片如图4所示,金相组织是铁素体和珠光体。 [0013] 实施例5
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°c,保温2h,轧制成厚度为220mm的连铸板坯;
(2)将连铸板坯加热至1180°C,保温lh,进行粗轧,粗轧开轧温度为1090°C,控制压下率为60-70%,然后进行精轧,开轧温度为950°C,终轧温度为910°C,压下率彡50%,得到厚度25mm的钢板;
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺,以50°C /s冷却到700°C,然后采用层流冷却,以15°C /s的速度冷却到600°C,最后空冷至室温,得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢,其金相图片如图5所示,金相组织是铁素体和珠光体。
[0014] 实施例6
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°c,保温lh,轧制成厚度为220mm的连铸板坯;
(2)将连铸板坯加热至1150°C,保温lh,进行粗轧,粗轧开轧温度为1150°C,控制压下率为60-70%,然后进行精轧,开轧温度为980°C,终轧温度为920°C,压下率彡50%,得到厚度20mm的钢板;
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺,以40°C /s冷却到700°C,然后采用层流冷却,以8°C /s的速度冷却到650°C,最后空冷至室温,得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢,其金相照片如图6所示,金相组织是铁素体和珠光体。
[0015] 实施例7
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°c,保温
I. 8h,轧制成厚度为220mm的连铸板坯;
(2)将连铸板坯加热至1250°C,保温lh,进行粗轧,粗轧开轧温度为1100°C,控制压下率为60-70%,然后进行精轧,开轧温度为1000°C,终轧温度为950°C,压下率彡50%,得到厚度30mm的钢板;
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺,以50°C /s冷却到750°C,然后采用层流冷却,以15°C /s的速度冷却到640°C,最后空冷至室温,得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢,其金相照片如图7所示,金相组织是铁素体和珠光体。
[0016] 实施例8(O按照表I设定化学组分冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°c,保温Ih,轧制成厚度为190mm的连铸板还;
(2)将连铸板坯加热至1250°C,保温I. 5h,进行粗轧,粗轧开轧温度为1050°C,控制压下率为60-70%,然后进行精轧,开轧温度为950°C,终轧温度为940°C,压下率彡50%,得到厚度30mm的钢板;
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺,以40〜50°C /s冷却到700°C〜750°C,然后采用层流冷却,以12°C /s的速度冷却到620°C,最后空冷至室温,得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢,其金相照片如图8所示,金相组织是铁素体和珠光体。
[0017] 实施例9
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°c,保温Ih,轧制成厚度为150mm的连铸板还;
(2)将连铸板坯加热至11200°C,保温I. 5h,进行粗轧,粗轧开轧温度为1150°C,控制压下率为60-70%,然后进行精轧,开轧温度为950°C,终轧温度为920°C,压下率彡50%,得到厚度30mm的钢板;
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺,以45°C /s冷却到700°C,然后采用层流冷却,以IO0C /s的速度冷却到610°C,最后空冷至室温,得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢,其金相图片如图9所示,金相组织是铁素体和珠光体。
[0018] 实施例10
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°c,保温Ih,轧制成厚度为210mm的连铸板还;
(2)将连铸板坯加热至1180°C,保温I. 5h,进行粗轧,粗轧开轧温度为1100で,控制压下率为60-70%,然后进行精轧,开轧温度为98(Tl00(TC,终轧温度为930°C,压下率彡50%,得到厚度30mm的钢板;
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺,以50°C /s冷却到720°C,然后采用层流冷却,以8°C /s的速度冷却到620°C,最后空冷至室温,得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢,其金相图片如图10所示,金相组织是铁素体和珠光体。
[0019] 表I本发明实施例中钢水的设定成分
元素 ^ Isi ]Mn ]p [s I Nb Ιτί IAl I^e 及杂质
重量百分比 %|θ. 08~0. 15 |θ· 10~0. 30 |θ. 80~1. 4 O. 02[s= O. Ρΐ|θ. θΓθ. 04 |θ· 005~0· 01 10. θΓθ. 04 |余量
表2本发明实施例1-10制备的355MPa级船板钢的力学性能参数
卖施例编号I屈服強度,MPa I抗拉强度,MPa |延伸率,A% 卜40°C冲击功,J
1 440.0 545.0 27.00 202
2 463.0 550.0 26.00 221
3 462.0 561.0 25.00 211
4 432.0 549.0 24.00 231
5 481.0 588.0 23.00 244
6 440.0 545.0 27.00 202
7 463.0 550.0 26.00 221
8 462.0 561.0 25.00 211
9 432.0 549.0 24.00 231
10 ]481.0 1588.0 123.00 [244

Claims (1)

1. 一种355MPa级船板钢的超快冷制备方法,其特征在于按照以下步骤进行: (1)按照设定化学组分,按重量百分比为:C O. 08^0. 15%、Si O. 1(Γθ. 30%、MnO. 80〜1· 4%、Nb 0. ΟΓΟ. 04%,Ti 0. 005〜0· 01%,Al O. θΓθ. 04%,P ( O. 02%,S ( O. 01%,余量为铁和杂质冶炼钢水,将钢水浇铸成坯,并将坯料加热到1200°C,保温f 2h,轧制成厚度为15(T220mm的连铸板坯; (2)将连铸板坯加热至115(T125(TC,保温l_2h,进行粗轧,粗轧开轧温度为1050^1150 °C,然后进行精轧,开轧温度为950〜1000 V,终轧温度为900〜950 °C,压下率彡50%,得到厚度2(T30mm的钢板; (3)对钢板采用超快速冷却工艺,以40〜50°C /s冷却到70(T75(TC,然后采用层流冷却,以8〜15°C /s的速度冷却到60(T650°C,最后空冷至室温,得到屈服强度彡355MPa,抗拉强度49(T630MPa,-40°C夏氏冲击功彡34J,标准拉伸样的延伸率彡22%的355MPa级船板钢。
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Inventor before: Qiao Xin

Inventor before: Zhang Chaofeng

C53 Correction of patent for invention or patent application
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20130313

C12 Rejection of a patent application after its publication