CN103469099B - 一种低合金高强度厚板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低合金高强度厚板的生产方法,电炉冶炼后,LF炉精炼和VD脱气,控制浇铸温度和本体及帽口浇铸时间,钢锭冷却后快速脱模,帽口用保温罩保温,置于冷却装置中冷却;钢锭600~700℃炉温装炉,闷钢5~8h后以40~60℃/h的速度加热至1150℃保温,轧前5h自由升温至1180~1220℃;先纵轧消除锥度,开轧温度>1150℃,终轧温度850~950℃,总压下率>50%,缓冷堆垛温度≥500℃,缓冷时间≥48h;轧后钢板在880~920℃正火处理,保温1.9-2.25min/mm。本发明生产350~400mm特厚钢板机械性能尤其Z向性能完全满足要求,其屈服强度Rel≥300MPa,断面收缩率Z≥50%,探伤合格率达90%以上,且生产成本较低。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,特别涉及一种用于Z向性能优异的350-400mm低合金高强度特厚钢板的生产方法。
背景技术
近年来,随着超高层、大跨度钢结构建设项目的不断增加,能源、交通、建筑、造船、机械制造等行业对特厚钢板的需求量日益增加,对特厚钢板的性能与厚度需要求也同时提高。现在各钢铁企业能够生产特厚规格Z向性能的厂家很少,尤其是350-400mm厚的特厚钢板,因其生产难度大、工艺装备要求特殊等原因而无法生产。
所谓低合金高强度厚钢板系指钢种的化学成分wt%含量为:C≤0.20%、Si≤0.50%、Mn≤1.70%、P≤0.030%,S≤0.030%、Nb≤0.07%、V≤0.15%、Ti≤0.20%、Cr≤0.30%、Ni≤0.50%、Cu≤0.30%、N≤0.012%、Mo≤0.10%、Als≥0.015%,其余为Fe以及不可避免的杂质。
中国专利申请公布号CN102345049A提供了“一种低合金Q345C-Z35厚板及其生产方法”,该方法提供一种不添加Nb、Ti微合金元素的低合金Q345C-Z35厚板,并保证钢板各项性能达到国家标准要求,但厚度为≤80mm,不能满足更厚规格钢板的要求。专利申请公布号CN101845588A公开了“一种具有优异Z向性能的建筑用特厚钢板及其生产方法”,该方法提供了一种具有优异Z向性能的建筑用特厚钢板,该类钢板生产过程中合金元素加入少,大生产操作方便,其厚度虽然可达到75mm~130mm。专利申请公布号CN101871083B提供的“超厚低合金高强度Q345系列钢板及其生产方法”,采用模铸钢锭经二次轧制获得厚度在200~250mm保性能、保探伤低合金高强度Q345系列钢板。但两种方法所生产的钢板均达不到350-400mm特厚钢板的规格要求。专利申请公布号CN102061426A公开的“一种400~420mm大厚度低合金高强度结构钢及其生产方法”,采用模铸钢锭经一次轧制获得厚度在400~420mm保性能、保探伤低合金高强度Q345B钢板。《低合金结构钢Q345B420mm特厚板的研发》论文中开发出了420mm特厚保性能、保探伤低合金结构钢Q345B。两项技术虽然满足了厚度需要,但所生产的特厚钢板却都无法满足Z向性能要求。
专利申请公布号CN101967597A公开的“一种大厚度Z向钢板的生产方法”,主要采用电渣钢锭轧制生产150~300mm大厚度Z向钢板。但由于该方法采用电渣重熔钢锭作为原料,因此生产成本较高。
综上所述,目前所有的特厚钢板凡能满足Z向性能要求的,则厚度规格较薄;若厚度规格较大,其Z向性能则无法满足要求,因此不得不以损失生产成本为代价,来满足厚度和Z向性能要求。
发明内容
本发明旨在提供一种具有良好的机械性能,探伤合格、Z向性能合格,且生产成本较低的350-400mm厚低合金高强度特厚钢板的生产方法。
为此,本发明所采取的解决方案是:
一种低合金高强度厚板的生产方法,其特征在于,利用电炉冶炼和真空浇铸,对钢锭进行探伤和清理,在宽厚板轧机上采用交叉轧制的方法,生产出350-400mm特厚钢板,其具体方法为:
冶炼工艺:
电炉冶炼出炉时控制S≤0.005%,冶炼后送到LF炉进行精炼处理,LF炉喂Al线150-300m;VD脱气,VD真空度40-70Pa,保持15-40分钟;浇铸温度1560-1580℃,钢锭本体浇铸时间20~24分钟,帽口浇铸时间10~12分钟;钢锭冷却6~10小时后快速脱模,脱模后帽口部分用保温罩进行保温,钢锭放置在冷却装置中进行冷却,静置或通风冷却至完全凝固;
轧制工艺:
对钢锭进行探伤和清理,采用600~700℃炉温装炉,闷钢5~8h,以40~60℃/h的加热速度加热至1150℃保温,轧前5h自由升温至1180~1220℃出炉,总体加热时间控制在26~32h;轧前和轧制过程中用高压水充分除鳞,钢锭先纵轧消除锥度,然后留尾展宽,道次压下量控制在6%~9%,开轧温度高于1150℃,终轧温度控制在850~950℃,总压下率大于50%,最终轧制成350~400mm厚钢板;钢板轧制后进入缓冷坑缓冷,堆垛温度≥500℃,缓冷时间≥48h;
热处理工艺:轧后钢板进行正火处理,正火温度为880~920℃,保温时间为1.9-2.25min/mm,冷却方式为空冷或风冷。
本发明的有益效果为:
1、本发明可生产350~400mm厚度的低合金高强度特厚钢板,其探伤合格率达90%以上;
2、本发明具有良好的机械性能,尤其是Z向性能完全满足要求,其屈服强度Rel≥300MPa,断面收缩率Z≥50%;
3、本发明采用电炉冶炼,与已有技术采用电渣重熔钢锭作为原料相比,可降低生产成本,有利于大规模生产使用。
具体实施方式
本发明生产工艺流程为:电炉冶炼—炉外精炼(LF+VD)—真空浇铸—坯料清理—加热—轧制—堆垛缓冷—热处理—探伤—取样检验—检查—入库。
实施例化学成分及Wt%含量如表1:
表1实施例化学成分wt%含量表
实施例冶炼工艺参数见表2:
表2实施例冶炼工艺参数表
实施例轧制工艺参数见表3:
表3实施例轧制工艺参数
实施例性能指标检验结果见表4:
表4实施例性能指标检验结果
Claims (1)
1.一种低合金高强度厚板的生产方法,其特征在于,利用电炉冶炼和真空浇铸,对钢锭进行探伤和清理,在宽厚板轧机上采用交叉轧制的方法,生产出350-390mm特厚钢板,其具体方法为:
冶炼工艺:
电炉冶炼出炉时控制S≤0.005%,冶炼后送到LF炉进行精炼处理,LF炉喂Al线150-300m;VD脱气,VD真空度40-70Pa,保持15-40分钟;浇铸温度1560-1580℃,钢锭本体浇铸时间20~24分钟,帽口浇铸时间10~12分钟;钢锭冷却6~10小时后快速脱模,脱模后帽口部分用保温罩进行保温,钢锭放置在冷却装置中进行冷却,静置或通风冷却至完全凝固;
轧制工艺:
对钢锭进行探伤和清理,采用600~700℃炉温装炉,闷钢5~8h,以40~60℃/h的加热速度加热至1150℃保温,轧前5h自由升温至1180~1220℃出炉,总体加热时间控制在26~32h;轧前和轧制过程中用高压水充分除鳞,钢锭先纵轧消除锥度,然后留尾展宽,道次压下量控制在6%~9%,开轧温度高于1150℃,终轧温度控制在850~950℃,总压下率大于50%,最终轧制成350~390mm厚钢板;钢板轧制后进入缓冷坑缓冷,堆垛温度≥500℃,缓冷时间≥48h;
热处理工艺:轧后钢板进行正火处理,正火温度为880~920℃,保温时间为1.9-2.25min/mm,冷却方式为空冷或风冷。
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