CN103409686A - 一种q345d钢板的生产方法 - Google Patents

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杨雄
陈晓山
马占福
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Abstract

本发明公开了一种Q345D钢板的生产方法，钢坯成分：C：0.15-0.18%；Si：0.25-0.35%；Mn：1.1-1.2%；S：0.005-0.006%；P:0.014-0.015%；Ti：0.01-0.02%；采用TMCP工艺，其钢坯厚度为220mm;将上步成分的钢坯,置于推钢式加热炉内加热至1180-1220℃，保温35-45min，使微量合金充分固溶,钢坯出炉即除鳞后，置于轧辊长为4.3米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度1060-1100℃，当轧制钢板厚度至65-73mm时，将钢板送往3.5米的四辊轧机内进行轧制，在1020-1080℃下完成轧制,终轧温度为840-864℃；采用ACC冷却装置快速冷却即可；该方法所生产钢板性能满足GB1591-2008的标准。

Description

一种Q345D钢板的生产方法
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Q345D的钢板，具有突出生产效益与应用价值。
背景技术
Q345D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，在风电设备上被广泛应用。国内的中板厂生产Q345D钢板，采用的化学成分相差不多，分别是：安钢厂：C0.11-0.16；Si≤0.5；Mn1.35-1.45；Nb0.02-0.03；武钢厂C0.126；Si0.312；Mn1.28；Nb0.021；东北特钢：C0.15；Si0.25；Mn1.4；V0.04；Cr0.2；Ni0.08；Cu0.15;舞阳厂：C0.14-0.17；Si≤0.5；Mn1.2-1.4；S<0.02；P<0.025；从数据得知，Q345D钢板成分的主要元素C的含量在0.14%左右；Mn的成分在1.3%左右，Nb的成分在0.02%左右，钢板的碳当量大约为0.40%；国内钢厂生产Q345D钢板时采用的控制轧制的参数是：安钢厂：待温温度℃≤900；待温厚度≥2h；待温后的累积压下率%≥50；终轧温度℃770～830；武钢厂待温温度℃≤920待温厚度≥2.5h；待温后的累积压下率%≥60；终轧温度℃840；东北特钢厂：待温温度℃≤900；待温厚度≥1.5h；待温后的累积压下率%30；终轧温度℃≤850；其中h表示成品厚度；舞阳钢厂采用控轧控冷的工艺生产Q345D，其生产参数是：待温温度℃≤900；待温厚度≥2h；待温后的累积压下率%≥50；终轧温度℃780～830；返红温度℃630-730；
由以上数据可知，国内大部分钢厂生产Q345D钢板时采用控制轧制的工艺流程，通过低温轧制保证钢板中含Nb粒子在低温析出来细化晶粒以保证钢板的力学性能，舞阳钢厂采用控轧控冷的工艺流程生产Q345D钢板，其化学成分中不含Nb，主要是通过控轧细化晶粒保证塑韧性，通过控冷来提高钢板的强度。由舞阳钢厂和国内其他钢厂的化学成分和工艺流程来看，可以通过控冷工序来提高钢板强度，从而减少合金含量（如Nb）。在具备快速冷却设备的条件下可以降低钢板的合金含量，通过调整钢板的控冷过程、细化晶粒获得性能合格的钢板。
本发明的Q345D钢板的生产，在于去除微合金Nb的含量，同时进一步降低Mn含量，通过调整控轧控冷工艺来保证钢板的力学性能，降低了钢板的制作成本，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Q345D钢板的方法，可操作性强，利用控轧控冷技术，生产的钢板，不仅降低了生产成本，而且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Q345D钢板的生产方法，分步实施：
步骤1钢坯成分：C：0.15-0.18%；Si：0.25-0.35%；Mn：1.1-1.2%；S：0.005-0.006%；P:0.014-0.015%；Ti：0.01-0.02%；
步骤2TMCP工艺：板坯加热→除鳞→控制轧制→控制冷却→矫直→精整；
步骤3钢板热轧：
1)将步骤1成分的钢坯,置于推钢式加热炉内加热至1180-1220℃，保温35-45min，使微量合金充分固溶,其钢坯厚度为220mm;
2)钢坯出炉即除鳞,除去钢坯表面的氧化铁皮；
3)钢坯除鳞后，置于轧辊长为4.3米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度1060-1100℃，当轧制钢板厚度至65-73mm时，将钢板送往3.5米的四辊轧机内进行轧制，在1020-1080℃下完成轧制,终轧温度为840-864℃;
4)钢板冷却：钢板进入ACC设备时的温度为745-800℃，上集管水量为180m3/h,上下集管水比为1:1.9，钢板通过ACC集管的速度为1.45m/s，开启1#、2#和3#集管冷却钢板,钢板出ACC设备后的返红温度为646-663℃，冷却速度为8.5-12℃/s。
所述方法，生产的钢板性能满足GB1591-2008的标准。
本发明方法选用化学成分为C、Si、Mn、S、P、Ti组合配制，其中添加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Q345D钢板，既降低了Mn含量，又使钢板的终轧温度提高至840℃以上，有利于钢板板形控制，通过增加ACC控制冷却工序，严格控制钢板的温降程度(110±20℃)和冷却速度(8.5-12℃/s)，通过快速冷却来细化晶粒，提高强度，且钢板的力学性能能够达到Q345D钢板的国家标准要求，彰显技术进步。
具体实施方式
本发明结合实施例作进一步说明。
实例1
一、化学成分：见表1；
表1实施生产Q345D钢板的化学成分(wt%)
钢厚度格mm C Si Mn S P Ti
12 0.1599 0.265 1.1287 0.00588 0.01445 0.0119
二、轧制步骤：
1）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；
2）钢坯出炉即进行除鳞工序以出去钢坯表面的氧化铁皮；
3）除鳞后进入轧辊长为4.3米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度为1080℃，当轧制钢板厚度为68mm，将钢板送往3.5米的四辊轧机内进行轧制，在1060℃温度以上完成第一阶段的轧制；钢板在3.5米的轧机内完成精轧过程，终轧温度为844℃；
4）钢板轧制成形后进入由北科大制造ACC控制冷却装置(ACC冷却装置有20组冷却器，从轧机向矫直机排列分布，依次命名为1#-20#集管)，实施快速冷却，钢板进入ACC设备时的温度为750℃；钢板的冷却参数：上集管水量为180m3/h，上下集管水比为1:1.9，钢板通过ACC集管的速度为1.45m/s，开启1#、2#和3#集管冷却钢板；
5）钢板出ACC设备后的返红温度为663℃，冷却速度为8.9℃/s。
三、制得钢板的力学性能，见表2；
表2实施生产Q345D钢板的性能。
厚度mm 抗拉MPa 屈服MPa 伸长率% 冷弯 -20℃冲击,J
12 521 368 31 合格 138，160，196
实例2
一、化学成分：见表3。
表3生产Q345D钢板的化学成分(wt%)
钢厚度格mm C Si Mn S P Ti
22 0.1599 0.265 1.1287 0.00588 0.01445 0.0119
二、轧制步骤：
1)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1180℃，保温40min，使微量合金充分固溶；
2)钢坯出炉即进行除鳞工序以出去钢坯表面的氧化铁皮;
3)除鳞后进入轧辊长为4.3米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度为1100℃，当轧制钢板厚度为65mm时，将钢板送往3.5米的四辊轧机内进行轧制，在1080℃温度以上完成第一阶段的轧制；
4)钢板在3.5米的轧机内完成精轧过程，终轧温度为864℃，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，钢板进入ACC设备时的温度为770℃。
5)钢板的冷却参数：上集管水量为180m3/h，上下集管水比为1:1.9，钢板通过ACC集管的速度为1.45m/s，开启1#、2#和3#集管冷却钢板；钢板出ACC设备后的返红温度为646℃，冷却速度为9.2℃/s。
三、制得钢板的力学性能如表4所示。
表4生产Q345D钢板的性能
厚度mm 抗拉MPa 屈服MPa 伸长率% 冷弯 -20℃冲击,J
12 534 378 29 合格 228,174,184

Claims (2)

1.一种Q345D钢板的生产方法，其特征在于：分步实施：
步骤1钢坯成分：C：0.15-0.18%；Si：0.25-0.35%；Mn ：1.1-1.2%；S：0.005-0.006%；P: 0.014-0.015%；Ti：0.01-0.02%；
步骤2 TMCP工艺：钢坯加热→除鳞→轧制→冷却→矫直→精整；
步骤3 钢板热轧：
    1)将步骤1成分的钢坯,置于推钢式加热炉内加热至1180-1220℃，保温35-45min，使微量合金充分固溶,其钢坯厚度为220mm;   
    2)钢坯出炉即除鳞,除去钢坯表面的氧化铁皮；
    3)钢坯除鳞后，置于4.3米的四辊轧机内进行轧制，开轧温度1060-1100℃，当轧制钢板厚度至65-73mm时，将钢板送往3.5米的四辊轧机内进行轧制，在1020-1080℃下完成轧制,终轧温度840-864℃; 
4)钢板冷却：钢板进入ACC设备的温度745-800℃，上集管水量180m3/h,上下集管水比1:1.9，钢板通过ACC集管的速度1.45m/s，开启1#、2#和3#集管冷却钢板,钢板出ACC设备的返红温度646-663℃，冷却速度8.5-12℃/s。
2. 依据权利要求1所述方法，其特征在于：该方法所生产钢板性能满足GB1591-2008的标准。
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