CN103966410A - 一种高温轧制生产q420级别厚板的方法 - Google Patents

Abstract

一种高温轧制生产Q420级别厚板的方法，其工艺流程包括冶炼、连铸、加热、除磷、高温轧制、热矫、堆垛缓冷、剪切至成品，其特征在于，针对三个关键点加以控制：冶炼成分设计、控制压制及冷却，采用250mm厚度连铸坯生产，取消贵金属Nb、Ti的加入，采用低成本的VN微合金化成分设计。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：通过合理地控制钢中各合金成分的比例以及后续加热轧制过程，经现场实践，用此发明生产的Q420级别厚板的力学性能及冲击性能均能满足标准要求，取得了良好的效果。且此发明具有生产流程短、生产成本低、适合大批量生产等优点，可以广泛适用于各厚板生产厂家。

Description

一种高温轧制生产Q420级别厚板的方法

技术领域

本发明涉及钢铁产品领域，尤其涉及一种高温轧制生产Q420级别厚板的方法。

背景技术

Q420属于GB/T1591-2008范围的低合金高强度结构钢，此钢对屈服强度及抗拉强度要求较高，主要用于制作各种钢结构件。

目前各钢厂生产Q420级别厚板时，均采用Nb、V、Ti微合金化技术并配以后续的控轧手续，通过微合金元素析出强化以及后续的低温轧制形成更多变形带达到进一步细化晶粒的目的来保证此钢的强度级别。但这种生产方式存在一定的技术和成本的问题，目前在钢铁行业微利甚至亏损的情况上，首先在钢中加入贵金属Nb、V、Ti会大幅提高生产成本，其次在后续的低温控制轧制中，一般将二开温度控制在950℃以下，导致精轧前钢板需要在辊道长时间的摆动待温，既浪费了能源又影响了生产节奏。

近年来，钒氮合金作为一种新型的合金添加剂，在含钒微合金钢中正得到广泛的应用。由于V对热轧过程中奥氏体再结晶不产生有效的抑制作用，因此含V钢不需要低温轧制，另外由于钢中V(C、N)的析出，促进了晶内铁素体的形成，使铁素体和珠光体均匀分布在晶内和晶界，晶粒明显细化。从而使得含钒微合金钢在高温轧制的前提下，同样可以满足钢的高强度要求级别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温轧制生产Q420级别厚板的方法，采用250mm厚

度连铸坯生产，取消贵金属Nb、Ti的加入，采用低成本的VN微合金化成分设计，仍可满足该钢种对力学性能及冲击性能的标准要求，缩短生产流程，降低了生产成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高温轧制生产Q420级别厚板的方法，其工艺流程包括冶炼、连铸、加热、-除磷、高温轧制、热矫、堆垛缓冷、剪切至成品，针对三个关键点加以控制：冶炼成分设计、控制压制及冷却，具体控制步骤如下：

1)冶炼成分设计(wt％)：C:0.14～0.18％、Si：0.25～0.45％、Mn：1.3～1.8％、V:0.05～0.08％、N:0.003～0.008％、P≤0.02％、S≤0.004％，其余为铁及不可避免微量杂质；

2)控制轧制：连铸坯在加热炉按照1150～1200℃进行加热，使得合金元素充分固溶至奥氏体晶粒内；

3)轧制冷却：采用普通轧制方式进行生产，取消中间坯待温过程，粗轧及精轧温度均在1000℃以上。

所述的连铸坯厚度为250mm～300mm。

由于在所有的微合金元素中，由于V对热轧过程中奥氏体再结晶不产生有效的抑制作用，具有最高的溶解度，因此含V钢不需要低温轧制，另外由于钢中V(C、N)的析出，促进了晶内铁素体的形成，使铁素体和珠光体均匀分布在晶内和晶界，晶粒明显细化。从而使得含钒微合金钢在高温轧制的前提下，同样可以满足钢的高强度要求级别。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

通过合理地控制钢中各合金成分的比例以及后续加热轧制过程，经现场实践，用此发明生产的Q420级别厚板的力学性能及冲击性能均能满足标准要求，取得了良好的效果。且此发明具有生产流程短、生产成本低、适合大批量生产等优点，可以广泛适用于各厚板生产厂家。

附图说明

图1是本发明的金相组织图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：

如图1所示，一种高温轧制生产Q420级别厚板的方法，其工艺流程包括冶炼、连铸、加热、-除磷、高温轧制、热矫、堆垛缓冷、剪切至成品，针对三个关键点加以控制：冶炼成分设计、控制压制及冷却，具体控制步骤如下：

1)冶炼成分设计(wt％)：C:0.14～0.18％、Si：0.25～0.45％、Mn：1.3～1.8％、V:0.05～0.08％、N:0.003～0.008％、P≤0.02％、S≤0.004％，其余为铁及不可避免微量杂质；

2)控制轧制：连铸坯在加热炉按照1150～1200℃进行加热，使得合金元素充分固溶至奥氏体晶粒内；

3)轧制冷却：采用普通轧制方式进行生产，取消中间坯待温过程，粗轧及精轧温度均在1000℃以上。

所述的连铸坯厚度为250mm～300mm。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

一种高温轧制生产Q420级别厚板的方法，其工艺流程包括冶炼、连铸、加热、-除磷、高温轧制、热矫、堆垛缓冷、剪切至成品，具体控制步骤如下：

1)冶炼成分设计(wt％)：C:0.15％、Si：0.30％、Mn：1.5％、V:0.07％、N:0.004％、P≤0.02％、S≤0.004％，其余为铁及不可避免微量杂质；

冶炼时，钢水先经电炉冶炼后，送入LF精炼炉精炼，精炼过程加强造白渣，进行二次脱硫，使S≤0.003％；

2)浇铸：保真空破坏后，在1545～1550℃温度范围内浇铸连铸坯，连铸坯厚度在250mm；

3)加热：加热温度为1150～1200℃；

4)除磷：高压水水压控制在18～22Mpa，一次除鳞即可除净表面氧化铁皮；

5)轧制成品厚度为30mm，采用高温普通轧制方式进行生产，取消中间坯待温过程，粗轧及精轧温度均在1000℃以上；各道次变形量控制在15～25％，

6)终轧后的冷却：轧制结束后，直接进入热矫机矫直后堆垛缓冷，堆垛温度不低于400℃，时间不小于16小时；

7)切割至成品。

实施例2：

一种高温轧制生产Q420级别厚板的方法，其工艺流程包括冶炼、连铸、加热、-除磷、高温轧制、热矫、堆垛缓冷、剪切至成品，具体控制步骤如下：

1)冶炼成分设计(wt％)：C:0.17％、Si：0.35％、Mn：1.6％、V:0.06％、N:0.005％、P≤0.01％、S≤0.003％，其余为铁及不可避免微量杂质；

冶炼时，钢水先经电炉冶炼后，送入LF精炼炉精炼，精炼过程加强造白渣，进行二次脱硫，使S≤0.003％；

2)浇铸：保真空破坏后，在1545～1550℃温度范围内浇铸连铸坯，连铸坯厚度在250mm；

3)加热：加热温度为1150～1200℃；

4)除磷：高压水水压控制在18～22Mpa，一次除鳞即可除净表面氧化铁皮；

5)轧制成品厚度为30mm，采用高温普通轧制方式进行生产，取消中间坯待温过程，粗轧及精轧温度均在1000℃以上；各道次变形量控制在15～25％，

6)终轧后的冷却：轧制结束后，直接进入热矫机矫直后堆垛缓冷，堆垛温度不低于400℃，时间不小于16小时；

7)切割至成品。

实施例3：

一种高温轧制生产Q420级别厚板的方法，其工艺流程包括冶炼、连铸、加热、-除磷、高温轧制、热矫、堆垛缓冷、剪切至成品，具体控制步骤如下：

1)冶炼成分设计(wt％)：C:0.16％、Si：0.4％、Mn：1.7％、V:0.08％、N:0.004％、P≤0.02％、S≤0.004％，其余为铁及不可避免微量杂质；

冶炼时，钢水先经电炉冶炼后，送入LF精炼炉精炼，精炼过程加强造白渣，进行二次脱硫，使S≤0.003％；

2)浇铸：保真空破坏后，在1545～1550℃温度范围内浇铸连铸坯，连铸坯厚度在250mm；

3)加热：加热温度为1150～1200℃；

4)除磷：高压水水压控制在18～22Mpa，一次除鳞即可除净表面氧化铁皮；

5)轧制成品厚度为30mm，采用高温普通轧制方式进行生产，取消中间坯待温过程，粗轧及精轧温度均在1000℃以上；各道次变形量控制在15～25％，

6)终轧后的冷却：轧制结束后，直接进入热矫机矫直后堆垛缓冷，堆垛温度不低于400℃，时间不小于16小时；

7)切割至成品。

上述三个实施例生产的产品实物性能如下表1所示：

表1：

Claims (2)

1.一种高温轧制生产Q420级别厚板的方法，其工艺流程包括冶炼、连铸、加热、除磷、高温轧制、热矫、堆垛缓冷、剪切至成品，其特征在于，针对三个关键点加以控制：冶炼成分设计、控制压制及冷却，具体控制步骤如下：

1)冶炼成分设计(wt％)：C:0.14～0.18％、Si：0.25～0.45％、Mn：1.3～1.8％、V:0.05～0.08％、N:0.003～0.008％、P≤0.02％、S≤0.004％，其余为铁及不可避免微量杂质；

2)控制轧制：连铸坯在加热炉按照1150～1200℃进行加热，使得合金元素充分固溶至奥氏体晶粒内；

3)轧制冷却：采用普通轧制方式进行生产，取消中间坯待温过程，粗轧及精轧温度均在1000℃以上。

2.根据权利要求1所述的一种高温轧制生产Q420级别厚板的方法，其特征在于，所述的连铸坯厚度为250mm～300mm。