CN104561814B - 一种焊接耐候钢q355nh特厚钢板及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中厚度在40mm～100mm厚度焊接耐候钢Q355NH钢板，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.07～0.11、Si：0.21～0.55、Mn：0.50～0.90、P：0.071～0.120、S：0.001～0.008、Cu：0.25～0.45、Cr：0.75～1.20、Ni：0.25～0.45，其它为Fe和残留元素。其采取的生产方法包括：优质铁水、KR铁水预处理、120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、连续炉、3800mm轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、精整、性能检验、外检、探伤、入库。通过合理的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，并通过加热、轧制、缓冷等工艺的有效实施，其屈服强度控制在340～380MPa，抗拉强度控制在500～570 MPa；伸长率控制在21%～26%；～20℃冲击功控制在100～190J，晶粒度控制在8～10级。
Description
技术领域
本发明属于中厚板生产领域，具体涉及到一种焊接耐候钢Q355NH特厚钢板及其生产工艺。
背景技术
Q355NH是国标GB/T 4171～2008一种可焊接的耐候结构钢，广泛运用于车辆、桥梁、集装箱等结构件，具有较好的耐大气腐蚀性能和焊接性能。
发明内容
针对上述问题，经过本人摸索，获得了一种40mm～100mm厚度焊接耐候钢Q355NH特厚钢板及其生产工艺，从而完成了本发明。
因此，本发明的目的在于提供一种40mm～100mm厚度焊接耐候钢Q355NH特厚钢板。
本发明的另一目的在于提供一种40mm～100mm厚度焊接耐候钢Q355NH钢板的生产工艺。
为达到上述第一个目的，本发明采取的技术方案是所述中厚度在40mm～100mm厚度焊接耐候钢Q355NH钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：
C：0.07～0.11、Si：0.21～0.55、Mn：0.50～0.90、P：0.071～0.120、S：0.001～0.008、Cu：0.25～0.45、Cr：0.75～1.20、Ni：0.25～0.45，其它为Fe和残留元素。
为得到上述焊接耐候钢Q355NH特厚钢板，本发明采取的生产方法包括：优质铁水、KR铁水预处理、120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、连续炉、3800mm轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、精整、性能检验、外检、探伤、入库。
KR铁水预处理工艺：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤13mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期≤16min、脱硫温降≤13℃。
转炉冶炼工艺：入炉铁水S≤0.005%铁水温度≥1280℃，铁水装入量误差按±1T来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1.1～1.4m、中期1.3～1.7m、后期0.9～1.0m控制，造渣碱度R按2.4～3.9控制，出钢目标C≥0.06%、S≤0.010%，出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石。出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤15mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩。
吹氩处理工艺：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩2.5min，流量250～450NL/min，钢液面裸眼直径控制在250～550mm，离氩站温度不得低于1575℃。
LF精炼工艺：精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节。加入精炼渣料，碱度按4.1～6.2控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入。加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热8～11min、二加热7～9min，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于5次。离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1610±15℃。
VD精炼工艺：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥16min，破真空后软吹3～5min，软吹过程中钢水不得裸露。正常在线包抽真空时间：（抽真空前钢水温度—目标离站温度）/1.7min。覆盖剂，保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1535±10℃。
连铸工艺：过热度控制在10～20℃，拉速控制在0.8m/min。
加热工艺: 一加热温度750～850℃，二加热温度1170～1190℃，均热段温度1150～1170；
控轧控冷
采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1000℃～1100℃，采用高温低速大压下轧制，道次压下量为25～35mm，二阶段开轧温度≤920℃，终轧温度830～870℃；
堆冷工艺:采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷。钢板堆垛缓冷工艺如下；堆垛缓冷温度不低于300℃，堆冷时间≥24小时。
通过合理的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，并通过加热、轧制、缓冷等工艺的有效实施，成功地开发出了40mm～100mm厚度焊接耐候钢Q355NH钢板，其屈服强度控制在340～380MPa，抗拉强度控制在500～570 MPa，；伸长率控制在21%～26%； ～20℃冲击功控制在100～190J，晶粒度控制在8～10级，夹杂物等级A类、B类、C类、D类、DS类均小于1.5级。
具体实施方式
实施方式如下：
本发明所述中厚度在40mm～100mm厚度焊接耐候钢Q355NH钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：0.07～0.11、Si：0.21～0.55、Mn：0.50～0.90、P：0.071～0.120、S：0.001～0.008、Cu：0.25～0.45、Cr：0.75～1.20、Ni：0.25～0.45，其它为Fe和残留元素。
本发明采用转炉冶炼、连铸，3800m宽厚板轧机轧制的方法生产40mm～100mm厚度焊接耐候钢Q355NH钢板。其工艺流程为：优质铁水、KR铁水预处理、120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、连续炉、3800mm轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、精整、性能检验、外检、探伤、入库。
KR铁水预处理工艺：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤13mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期≤16min、脱硫温降≤13℃。
转炉冶炼工艺：入炉铁水S≤0.005%铁水温度≥1280℃，铁水装入量误差按±1T来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1.1～1.4m、中期1.3～1.7m、后期0.9～1.0m控制，造渣碱度R按2.4～3.9控制，出钢目标C≥0.06%、S≤0.010%，出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石。出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤15mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩。
吹氩处理工艺：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩2.5min，流量250～450NL/min，钢液面裸眼直径控制在250～550mm，离氩站温度不得低于1575℃。
LF精炼工艺：精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节。加入精炼渣料，碱度按4.1～6.2控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入。加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热8～11min、二加热7～9min，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于5次。离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1610±15℃。
VD精炼工艺：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥16min，破真空后软吹3～5min，软吹过程中钢水不得裸露。正常在线包抽真空时间：（抽真空前钢水温度—目标离站温度）/1.7min。覆盖剂，保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1535±10℃。
连铸工艺：过热度控制在10～20℃，拉速控制在0.8m/min。
加热工艺: 一加热温度750～850℃，二加热温度1170～1190℃，均热段温度1150～1170；
控轧控冷
采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1000℃～1100℃，采用高温低速大压下轧制，道次压下量为25～35mm，二阶段开轧温度≤920℃，终轧温度830～870℃；
堆冷工艺:采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷。钢板堆垛缓冷工艺如下；堆垛缓冷温度不低于300℃，堆冷时间≥24小时。
结果分析
机械力学性能分析
成份及机械力学性能按GB/T223、GB/T228、GB/T232、GB/T229 、GB/T6394进行检验，机械性能具体见下表。
本次分别生产40mm、100mm厚度Q355NH共 65批，通过合理的化学成分设计及生产工艺控制，成功地开发出了焊接耐候钢Q355NH。其屈服强度控制在340～380MPa，抗拉强度控制在500～570 MPa，；伸长率控制在21%～26%； ～20℃冲击功控制在100～190J，晶粒度控制在8～10级，夹杂物等级A类、B类、C类、D类、DS类均小于1.5级。
Claims (1)
1.一种焊接耐候钢Q355NH钢板的制备方法，其特征在于所述焊接耐候钢 Q355NH 钢板包含如下质量百分比的化学成分：C：0.07～0.11、Si：0.21～0.55、Mn：0.50～0.90、P：0.071～0.120、S：0.001～0.008、Cu：0.25～0.45、Cr：0.75～1.20、Ni：0.25～0.45，其它为Fe和残留元素；上述焊接耐候钢Q355NH 特厚钢板的生产工艺包括：优质铁水、KR铁水预处理、120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、连续炉、3800mm轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、精整、性能检验、外检、探伤、入库，在KR 铁水预处理工艺中：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤13mm，铁水经 KR 搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期≤16min、脱硫温降≤13℃；转炉冶炼工艺：入炉铁水S≤0.005%，铁水温度≥1280℃，铁水装入量误差按±1T来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期 1.1～1.4m、中期1.3～1.7m、后期0.9～1.0m 控制，造渣碱度R按2.4～3.9控制，出钢目标C≥0.06%、S≤0.010%，出钢过程中向钢包内添加硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石；出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤15mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；吹氩处理工艺：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩2.5min，流量250～450NL/min，钢液面裸眼直径控制在250～550mm，离氩站温度不得低于1575℃；LF精炼工艺：精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节；加入精炼渣料，碱度按4.1～6.2控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入；加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热8～11min、二加热7～9min，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于5次 ；离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1610±15℃；VD精炼工艺：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥16min，破真空后软吹3～5min，软吹过程中钢水不得裸露；正常在线包抽真空时间：（抽真空前钢水温度-目标离站温度）/1.7min，覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1535±10℃；连铸工艺：过热度控制在10～20℃，拉速控制在0.8m/min ；加热工艺: 一加热温度750～850℃，二加热温度1170～1190℃，均热段温度1150～1170℃；控轧控冷：采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1000℃～1100℃，采用高温低速大压下轧制，道次压下量为25～35mm，二阶段开轧温度≤920℃，终轧温度830～870℃；堆冷工艺: 采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷；钢板堆垛缓冷工艺如下；堆垛缓冷温度不低于300℃，堆冷时间≥24小时。
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