CN103031489B - 一种q345b钢板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种Q345B系列钢板的生产方法，采用TMCP工艺，步骤1）板坯的成分以重量份数配制：由C:0.14-0.19份，Si:0.25-0.37份，Mn:1.1-1.20份，S:0.001-0.010份，P:0.006-0.019,Nb：0.012-0.18份，Ti:0.01-0.02份组成；2）将钢坯置于推钢式加热炉内加热，温度为1150-1200℃，保温40-60min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉实施除鳞，除鳞后进入四辊轧机轧制，开轧温度为1050-1100℃，在1020-1100℃温度内完成第一阶段的轧制，轧制所得板的尺寸为成品厚度的1.8-2.2倍，即可停轧待温度降至950℃以下，开始第二阶段的轧制，终轧温度为800-900℃，轧制成形后进入ACC装置，实施控制冷却，返红温度为640-680℃，控制冷却后进入矫直工序，经冷床冷却至200-300℃，进入精整形工序。采用钢板符合GB1591-2008的标准。
Description
技术领域
本发明涉及中厚板TMCP的生产技术，利用该方法生产Q345B的钢板，具有突出的生产效益与应用价值。
背景技术
Q345B钢种属于低合金高强度结构钢，该钢种具有良好的综合力学性能与工艺性能，在工程上被广泛应用。国内的中板厂生产Q345B钢板，采用的化学成分相差不多，分别是：舞阳厂：C0.15-0.18；Si≤0.5；Mn1.25-1.4；S<0.02；P<0.025；韶钢厂：C 0.14-0.18；Si 0.38-0.44；Mn 1.35-1.47；S 0.007-0.13；P 0.022-0.028；安钢厂C 0.15；Si 0.32；Mn1.44；S 0.027；P 0.023；从数据得知，Q345B钢板成分的主要元素C的含量在0.15%左右；Mn的成分在1.3%以上，多数以1.44%为目标值，钢板的碳当量大约为0.40%；国内钢厂生产Q345B钢板时采用的控制轧制的参数是：舞阳厂：待温温度℃≤920；待温厚度≥2h；待温后的累积压下率%≥50；终轧温度℃760～880；韶钢厂待温温度℃≤950待温厚度≥≥1.5h；待温后的累积压下率%≥30；终轧温度℃865；安钢厂：待温温度℃≤930-950；待温厚度≥2-2.5h；待温后的累积压下率%50-60；终轧温度℃800-850；其中h表示成品厚度；从以上数据得知，对于Q345B钢板的控轧参数中主要控制两点，一是待温温度；二是待温厚度；使钢板在未再结晶温度区域有足够的变形量以保证钢板晶粒能足够细化，保证钢板的各项性能指标；以上钢板生产过程中主要依靠C、Mn的合金强化来保证钢板的强度，通过控制轧制工艺手段细化晶粒，以保证钢板的韧塑性，而且此钢板在生产过程中Mn含量在1.5%左右，如果在以上工艺基础上增加控冷工序可以降低钢板的Mn含量，可以降低钢板的合金成本；控制轧制的待温温度大多控制在950℃以下，待温厚度在钢板成品厚度的1.8倍以上。
本发明的Q345B钢板的生产，在于降低钢板的Mn含量，增加控冷工序以保证钢板的力学性能，降低钢板制作成本，对企业的创新与节能减排有重要的示范作用。
发明内容
本发明的目在于：提供生产Q345B钢板的方法，可操作心性强，利用控轧控冷技术，生产的钢板，不仅降低了生产成本，并能很好的配合冷却后进行的矫直、冷床冷却和精整形工序。
本发明的目的是这样实现的：一种Q345B系列钢板的生产方法，采用TMCP工艺，生产厚度为14mm或16mm或18mm或20mm或22mm或28mm或30mm或36mm或40mm的Q345B钢板；实施步骤：
1）板坯的成分以重量份数配制：由C:0.14-0.19份，Si:0.25-0.37份，Mn:1.1-1.20份，S:0.001-0.010份，P:0.006-0.019,Nb：0.012-0.18份，Ti:0.01-0.02份组成；
2）TMCP工艺包括钢坯加热、除鳞、控制轧制、AC装置冷却、冷床冷却、矫直和精整形工序；其中加热钢坯采用39.05米长的推钢式加热炉；轧制钢板采用辊身长为3.5米的四辊轧机；冷却钢板采用最大冷速为25℃/s的ACC控制冷却装置；冷床冷却钢板采用宽度为31.2米的辊盘式冷床冷却；
经生产：将钢坯置于推钢式加热炉内加热，温度为1150-1200℃，保温40-60min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉实施除鳞，除鳞后进入四辊轧机轧制，开轧温度为1050-1100℃，在1020-1100℃温度内完成第一阶段的轧制，轧制所得板的尺寸为成品厚度的1.8-2.2倍，即可停轧待温，待温度降至950℃以下，开始第二阶段的轧制，终轧温度为800-900℃，轧制成形后进入ACC装置，实施控制冷却，返红温度为640-680℃，控制冷却后进入矫直工序，经冷床冷却至200-300℃，进入精整形工序。
所述方法，生产的钢板符合GB1591-2008的标准。
本发明方法选用化学成分为C、Si、Mn、S、P、Nb、Ti组合配制，其中添加Nb以保证其在TMCP轧制过程中能细化晶粒从而提高钢板的强度，添加Ti以保证钢坯在连铸过程中减少铸坯表面裂纹的产生；并采用控轧控冷技术，包括钢坯加热、除鳞、控制轧制、ACC控制冷却、冷床冷却、矫直和精整形的工艺，生产的Q 345B钢板，既降低了Mn含量，又使钢板的终轧温度提高至850℃以上，有利于钢板板形控制，且钢板的力学性能能够达到Q345B钢板的国家标准要求，彰显技术进步。
具体实施方式
本发明将结合实施例作进一步说明。
按照本发明方法，批量生产了厚度规格为14mm或16mm或18mm或20mm或22mm或28mm或30mm或36mm或40mm的Q345B钢板，验证结果如下：
实例1
按照本方法生产14mm的Q345B钢板，其化学成分见表1。
表114mm Q345B钢板的化学成分(wt%)
| 钢厚度格mm | C | Si | Mn | S | P | Ti |
| 14 | 0.160 | 0.304 | 1.159 | 0.00454 | 0.01105 | 0.01475 |
将以上成分厚度为220mm的钢坯放在推钢式加热炉内加热，钢坯温度加热至1200℃，保温40min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉即进行除鳞工序，除去钢坯表面的氧化铁皮，除鳞后进入轧辊长为3.5米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度为1080℃，在1020℃温度以上完成第一阶段的轧制，当轧制钢板厚度为30.8mm时即可停轧待温；待温度降至950℃时，开始第二阶段的轧制，终轧温度为884℃，钢板轧制成形后进入由北科大制造ACC控制冷却装置，实施快速冷却，钢板出ACC设备后的返红温度为663℃；经以上方法制得钢板的力学性能见表2。
表214mm Q 345B钢板的性能
| 厚度mm | 抗拉MPa | 屈服MPa | 伸长率% | 冷弯 | 常温冲击，J |
| 14 | 541 | 398 | 32.5 | 合格 | 236、242、262 |
实例2
按照本方法生产16mm的Q345B钢板，其化学成分见表3。
表316mm Q345B钢板的化学成分(wt%)
| 钢厚度格mm | C | Si | Mn | S | P | Ti |
| 16 | 0.164 | 0.332 | 1.178 | 0.0062 | 0.0133 | 0.0187 |
将以上成分厚度为220mm的钢坯放在推钢式加热炉内加热，钢坯温度加热至1200℃，保温40min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉即进行除鳞工序，除去钢坯表面的氧化铁皮，除鳞后进入轧辊长为3.5米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度为1080℃，在1020℃温度以上完成第一阶段的轧制，当轧制钢板厚度为35.2mm时即可停轧待温；待温度降至940℃时，开始第二阶段的轧制，终轧温度为888℃，钢板轧制成形后进入由北科大制造ACC控制冷却装置，实施快速冷却，钢板出ACC设备后的返红温度为653℃；经以上方法制得钢板的力学性能见表4。
表416mm Q345B钢板的性能
| 厚度mm | 抗拉MPa | 屈服MPa | 伸长率% | 冷弯 | 常温冲击，J |
| 16 | 542 | 424 | 26 | 合格 | 230、232、236 |
实例3
按照本方法生产18mm的Q345B钢板，其化学成分见表5。
表518mm Q345B钢板的化学成分(wt%)
| 钢厚度格mm | C | Si | Mn | S | P | Ti |
| 18 | 0.171 | 0.318 | 1.166 | 0.00605 | 0.0150 | 0.01674 |
将以上成分厚度为220mm的钢坯放在推钢式加热炉内加热，钢坯温度加热至1200℃，保温40min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉即进行除鳞工序，除去钢坯表面的氧化铁皮，除鳞后进入轧辊长为3.5米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度为1080℃，在1020℃温度以上完成第一阶段的轧制，当轧制钢板厚度为39.6mm时即可停轧待温；待温度降至940℃时，开始第二阶段的轧制，终轧温度为899℃，钢板轧制成形后进入由北科大制造ACC控制冷却装置，实施快速冷却，钢板出ACC设备后的返红温度为667℃；经以上方法制得钢板的力学性能见表6。
表618mm Q 345B钢板的性能
| 厚度mm | 抗拉MPa | 屈服MPa | 伸长率% | 冷弯 | 常温冲击，J |
| 18 | 533 | 390 | 28.5 | 合格 | 203、210、213 |
实例4
按照本方法生产20mm的Q345B钢板，其化学成分见表7。
表720mm Q345B钢板的化学成分(wt%)
| 钢厚度格mm | C | Si | Mn | S | P | Ti |
| 20 | 0.154 | 0.309 | 1.14 | 0.0047 | 0.0124 | 0.0153 |
将以上成分厚度为220mm的钢坯放在推钢式加热炉内加热，钢坯温度加热至1200℃，保温40min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉即进行除鳞工序，除去钢坯表面的氧化铁皮，除鳞后进入轧辊长为3.5米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度为1080℃，在1020℃温度以上完成第一阶段的轧制，当轧制钢板厚度为44mm时即可停轧待温；待温度降至920℃时，开始第二阶段的轧制，终轧温度为884℃，钢板轧制成形后进入由北科大制造ACC控制冷却装置，实施快速冷却，钢板出ACC设备后的返红温度为683℃；经由以上方法制得钢板的力学性能见表8。
表820mm Q345B钢板的性能
| 厚度mm | 抗拉MPa | 屈服MPa | 伸长率% | 冷弯 | 常温冲击，J |
| 20 | 529 | 395 | 32 | 合格 | 235、234、230 |
实例5
按照本方法生产22mm的Q345B钢板，其化学成分见表9。
表922mm Q345B钢板的化学成分(wt%)
| 钢厚度格mm | C | Si | Mn | S | P | Ti |
| 22 | 0.161 | 0.296 | 1.16 | 0.0035 | 0.0127 | 0.0157 |
将以上成分厚度为220mm的钢坯放在推钢式加热炉内加热，钢坯温度加热至1200℃，保温40min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉即进行除鳞工序，除去钢坯表面的氧化铁皮，除鳞后进入轧辊长为3.5米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度为1080℃，在1020℃温度以上完成第一阶段的轧制，当轧制钢板厚度为48.4mm时即可停轧待温；待温度降至940℃时，开始第二阶段的轧制，终轧温度为882℃，钢板轧制成形后进入由北科大制造ACC控制冷却装置，实施快速冷却，钢板出ACC设备后的返红温度为643℃；经以上方法制得钢板的力学性能见表10。
表1022mm Q345B钢板的性能
| 厚度mm | 抗拉MPa | 屈服MPa | 伸长率% | 冷弯 | 常温冲击，J |
| 22 | 532 | 410 | 27.5 | 合格 | 225、218、228 |
实例6
按照本方法生产28mm的Q345B钢板，其化学成分见表11。
表1128mm Q345B钢板的化学成分(wt%)
| 钢厚度格mm | C | Si | Mn | S | P | Ti |
| 28 | 0.163 | 0.296 | 1.14 | 0.00399 | 0.0129 | 0.0148 |
将以上成分厚度为220mm的钢坯放在推钢式加热炉内加热，钢坯温度加热至1200℃，保温40min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉即进行除鳞工序以出去钢坯表面的氧化铁皮，除鳞后进入轧辊长为3.5米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度为1080℃，在1020℃温度以上完成第一阶段的轧制，当轧制钢板厚度为61.6mm时即可停轧待温；待温度降至890℃时，开始第二阶段的轧制，终轧温度为860℃，钢板轧制成形后进入由北科大制造ACC控制冷却装置，实施快速冷却，钢板出ACC设备后的返红温度为665℃；经以上方法制得钢板的力学性能见表12。
表1228mm Q345B钢板的性能
| 厚度mm | 抗拉MPa | 屈服MPa | 伸长率% | 冷弯 | 常温冲击，J |
| 28 | 532 | 410 | 27.5 | 合格 | 225、218、228 |
实例7
按照本方法生产30mm的Q345B钢板，其化学成分见13。
表1330mm Q345B钢板的化学成分(wt%)
| 钢厚度格mm | C | Si | Mn | S | P | Ti |
| 30 | 0.162 | 0.294 | 1.136 | 0.00508 | 0.0119 | 0.0173 |
将以上成分厚度为220mm的钢坯放在推钢式加热炉内加热，钢坯温度加热至1200℃，保温40min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉即进行除鳞工序，除去钢坯表面的氧化铁皮，除鳞后进入轧辊长为3.5米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度为1080℃，在1020℃温度以上完成第一阶段的轧制，当轧制钢板厚度为66mm时即可停轧待温；待温度降至890℃时，开始第二阶段的轧制，终轧温度为870℃，钢板轧制成形后进入由北科大制造ACC控制冷却装置，实施快速冷却，钢板出ACC设备后的返红温度为632℃；经以上方法制得钢板的力学性能见表14。
表1430mm Q345B钢板的性能
| 厚度mm | 抗拉MPa | 屈服MPa | 伸长率% | 冷弯 | 常温冲击，J |
| 30 | 532 | 410 | 27.5 | 合格 | 225、218、228 |
实例8
按照本方法生产36mm的Q345B钢板，其化学成分见表15。
表1536mm Q345B钢板的化学成分(wt%)
| 钢厚度格mm | C | Si | Mn | S | P | Nb | Ti |
| 36 | 0.153 | 0.332 | 1.155 | 0.0037 | 0.00958 | 0.01519 | 0.01408 |
将以上成分厚度为220mm的钢坯放在推钢式加热炉内加热，钢坯温度加热至1200℃，保温40min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉即进行除鳞工序。出去钢坯表面的氧化铁皮，除鳞后进入轧辊长为3.5米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度为1080℃，在1020℃温度以上完成第一阶段的轧制，当轧制钢板厚度为64.8mm时即可停轧待温；待温度降至900℃时，开始第二阶段的轧制，终轧温度为865℃，钢板轧制成形后进入由北科大制造ACC控制冷却装置，实施快速冷却，钢板出ACC设备后的返红温度为636℃；经以上方法制得钢板的力学性能见表16。
表1636mm Q345B钢板的性能
| 厚度mm | 抗拉MPa | 屈服MPa | 伸长率% | 冷弯 | 常温冲击，J |
| 36 | 544 | 399 | 28.5 | 合格 | 216、234、220 |
实例9
按照本方法生产40mm的Q345B钢板，其化学成分见表17。
表1740mm Q345B钢板的化学成分(wt%)
| 钢厚度格mm | C | Si | Mn | S | P | Nb | Ti |
| 40 | 0.170 | 0.30 | 1.139 | 0.00257 | 0.0178 | 0.0154 | 0.0165 |
将以上成分厚度为220mm的钢坯放在推钢式加热炉内加热，钢坯温度加热至1200℃，保温40min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉即进行除鳞工序，除去钢坯表面的氧化铁皮，除鳞后进入轧辊长为3.5米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度为1080℃，在1020℃温度以上完成第一阶段的轧制，当轧制钢板厚度为72mm时即可停轧待温；待温度降至880℃时，开始第二阶段的轧制，终轧温度为834℃，钢板轧制成形后进入由北科大制造ACC控制冷却装置，实施快速冷却，钢板出ACC设备后的返红温度为651℃；经以上方法制得钢板的力学性能见表18。
表1840mm Q345B钢板的性能
| 厚度mm | 抗拉MPa | 屈服MPa | 伸长率% | 冷弯 | 常温冲击，J |
| 40 | 555 | 428 | 28.5 | 合格 | 223、208、254 |
Claims (2)
1.一种Q345B系列钢板的生产方法，其特征在于：采用TMCP工艺，生产厚度为14mm或16mm或18mm或20mm或22mm或28mm或30mm或36mm或40mm的Q345B钢板；步骤如下：
1）板坯的成分以重量份数配制：由C: 0.14-0.19份，Si: 0.25-0.37份，Mn: 1.1-1.20份，S: 0.001-0.010份，P:0.006-0.019, Nb：0.012-0.18份，Ti :0.01-0.02份组成；
2）TMCP工艺包括钢坯加热、除鳞、控制轧制、AC装置冷却、冷床冷却、矫直和精整形工序；其中加热钢坯采用39.05米长的推钢式加热炉；轧制钢板采用辊身长为3.5米的四辊轧机；冷却钢板采用最大冷速为25℃/s的ACC控制冷却装置；冷床冷却钢板采用宽度为31.2米的辊盘式冷床冷却；
经生产：将钢坯置于推钢式加热炉内加热，温度为1150-1200℃，保温40-60min，使微量合金充分固溶；钢坯出炉实施除鳞，除鳞后进入四辊轧机轧制，开轧温度为1050-1100℃，在1020-1100℃温度内完成第一阶段的轧制，轧制所得板的尺寸为成品厚度的1.8-2.2倍，即可停轧待温，待温度降至950℃以下，开始第二阶段的轧制，终轧温度为800-900℃，轧制成形后进入ACC装置，实施控制冷却，返红温度为640-680℃，控制冷却后进入矫直工序，经冷床冷却至200-300℃，进入精整形工序。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：采用该方法生产钢板符合GB1591-2008的标准。
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