CN105200317A

CN105200317A - 控轧含Ti型345Mpa级别低合金钢板及其生产方法

Info

Publication number: CN105200317A
Application number: CN201510610499.2A
Authority: CN
Inventors: 刘丹; 王会岭; 宋庆吉; 谷盟森; 刘利香; 付冬阳; 张鹏云; 张宪成
Original assignee: Wuyang Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Wuyang Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2015-09-23
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2015-12-30
Anticipated expiration: 2035-09-23
Also published as: CN105200317B

Abstract

本发明公开了一种控轧含Ti型345Mpa级别低合金钢板及其生产方法，其由下述重量百分含量的化学成分组成：C:0.14～0.17%，Ti:0.060～0.080%，Mn:0.40～0.70%，Si≤0.50%，P≤0.035%，S≤0.035%，Nb≤0.07%，V≤0.15%，Cr≤0.30%，Ni≤0.50%，Cu≤0.30%，N≤0.012%，Mo≤0.10%，余量为Fe及不可避免的杂质。本钢板在成分设计上采用采取C-Mn-Ti的设计思路，取消Nb合金以及降低Mn合金，成本低廉，经检测本发明的钢板的常规力学性能达到下列要求：Rp0.2≥360MPa，Rm≥510MPa，A≥22%，冲击功-20℃(纵向)≥100J。本发明钢力学性能完全满足345Mpa级别低合金钢板的标准要求，具有很好的市场前景和高利润。

Description

控轧含Ti型345Mpa级别低合金钢板及其生产方法

技术领域

本发明涉及属于冶金技术领域，具体涉及控轧含Ti型345Mpa级别低合金钢板及其生产方法。

背景技术

345Mpa级别低合金钢主要包括国标Q345系列，欧标S355系列等，这些钢种几乎占据低合金钢板产量的60%以上。由于当前国内外复杂的经济形势下，上游铁矿垄断格局并未打破，下游行业增速放缓需求疲软，钢铁行业正在亏损的边缘艰难运行。在国内中厚板行业，大量产能闲置，供大于求的矛盾尤为突出。常规产品的盈利空间急剧萎缩，甚至处于亏损的局面。

目前所有钢厂生产的345Mpa钢板，几乎用于建筑结构、工业厂房、起重运输等低合金钢板中，随着建筑、加工等行业的发展，用户对材料的成本以及钢板性能的要求越来越高，为应对当前严峻市场形势，在保证产品质量的前提下，利用廉价的Ti微合金的强化效果，取消Nb和降低Mn合金的方式，达到保证产品质量和降低质量成本的双重目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供控轧含Ti型345Mpa级别低合金钢板及其生产方法。本发明钢力学性能完全满足345Mpa级别低合金钢板的标准要求，具有很好的市场前景和高利润。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种控轧含Ti型345Mpa级别低合金钢板，所述钢板由下述重量百分含量的化学成分组成：C：0.14～0.17%，Ti：0.060～0.080%，Mn：0.40～0.70%，Si≤0.50%，P≤0.035%，S≤0.035%，Nb≤0.07%，V≤0.15%，Cr≤0.30%，Ni≤0.50%，Cu≤0.30%，N≤0.012%，Mo≤0.10%，余量为Fe及不可避免的杂质。其余成分含量符合GB/T1591-2008标准要求。

本发明所述钢板组织为铁素体、珠光体和贝氏体。

本发明所述钢板厚度为8～40mm。

基于上述的控轧含Ti型345Mpa级别低合金钢板的生产方法，其包括加热和轧制工序。

本发明所述加热工序：最高加热温度1240℃，加热速度0.8～1.0min/mm，均热段温度1200～1220℃。

本发明所述轧制工序：采用Ⅱ型控轧工艺；第二阶段的开轧温度810～840℃，终轧温度710～760℃；轧后钢板水冷，钢板返红温度600～630℃。

本发明的控轧型345Mpa级别低合金钢板采用C-Mn-Ti系微合金元素复合强化，具有良好的强韧性匹配。

本发明中碳含量在0.15～0.20%，适用需要更高韧性和焊接性能的受力复杂的大型钢结构件。本发明中适量的Ti:0.060～0.080%,与钢液中的C、N、O结合，生成TiN(C)析出强化以及Ti0₂增加形核数量、细化晶粒，强化钢板基体。本发明中杂质元素P、S等含量下限不做限制，在工艺设备能力下尽可能降低，以达到钢质纯净力学性能均匀的目的。

本发明方法采用C-Mn-Ti系微合金元素复合强化，经过合理的控轧空冷工艺，获得良好的强韧性匹配，同时又不降的焊接性能。采用本发明方法进行生产实现了较低的碳当量和微合金含量的化学成分设计，严格控制铸坯加热、轧制及冷却参数，钢板获得了标准要求的各项力学性能指标又降低了生产成本。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明在成分设计上采用C-Mn-Ti的设计思路，高碳、微合金含量较低，且成本低廉；强韧匹配，屈服强度在370MPa以上，抗拉强度在520～670MPa左右，且钢板同板差较小；最低冲击温度-20℃纵向冲击功≥100焦耳。本发明钢力学性能完全满足345Mpa级别钢板的标准要求，并且几乎没有贵重金属，生产成本低。

本发明的钢板化学成分设计采用价格低廉的碳、Ti沉淀强化，通过合理轧制制度，得到铁素体、珠光体组织和一定比例的贝氏体，钢板晶粒度9级以上等要求，解决了强度与冲击韧性匹配，冲击温度达到-20℃。

附图说明

图1是本发明钢板100微米组织照片；

图2是本发明钢板20微米组织照片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

本8mm厚345Mpa级别钢板Q345D采用下述方法生产而成。

（1）钢坯的化学成分（重量）为：C:0.14%，Ti:0.060%,Mn:0.40%，Si：0.30%，P：0.0:25%，S：0.030%，Nb：0.0:4%，V：0.10%，Cr：0.20%，Ni：0.:350%，Cu：0.16%，N：0.004%，Mo：0.06%，余量为Fe及不可避免的杂质。

（2）本345Mpa级别钢板Q345D采用下述工艺步骤生产而成：

A、加热工艺：最高加热温度1240℃，加热速度0.8min/mm，均热段温度1200℃～1220℃,保证钢坯透烧均匀。

B、轧制工艺：采用Ⅱ型控轧工艺；第二阶段的开轧温度830℃，终轧温度740℃；轧后钢板快速冷却，返红温度600℃。

本实施例所得Q345D钢板的组织图见图1，2。由图1和图2可见，钢板组织为珠光体+铁素体+贝氏体，组织均匀，组织的晶粒度为11级左右。

本实施例所得Q345D钢板的常规力学性能：屈服强度460MPa；抗拉强度：585MPa；延伸：32%；-20℃冲击功AKV（纵向）183、199、202J。

实施例2

本15mm厚345Mpa级别钢板Q345D采用下述方法生产而成。

（1）钢坯的化学成分（重量）为：C:0.17%，Ti:0.069%,Mn:0.50%，Si：0.38%，P：0.022%，S：0.016%，Nb：0.06%，V：0.09%，Cr：0.17%，Ni：0.33%，Cu：0.24%，N：0.011%，Mo：0.042%，余量为Fe及不可避免的杂质。

（2）本345Mpa级别钢板Q345D钢板采用下述工艺步骤生产而成：

A、加热工艺：最高加热温度1240℃，加热速度0.85min/mm，均热段温度1200℃～1220℃,保证钢坯透烧均匀。

B、轧制工艺：采用Ⅱ型控轧工艺；第二阶段的开轧温度825℃，终轧温度750℃；轧后钢板快速冷却，返红温度610℃。

本实施例所得Q345D钢板的组织为珠光体+铁素体+贝氏体，组织均匀，组织的晶粒度为10级左右。

本实施例所得Q345D钢板的常规力学性能：屈服强度459MPa；抗拉强度：611MPa；延伸：31.5%；-20℃冲击功AKV（纵向）198、192、223J。

实施例3

本26mm厚345Mpa级别钢板Q345D采用下述方法生产而成。

（1）钢坯的化学成分（重量）为：C:0.17%，Ti:0.073%,Mn:0.65%，Si：0.50%，P：0.028%，S：0.035%，Nb：0.05%，V：0.15%，Cr：0.26%，Ni：0.48%，Cu：0.19%，N：0.012%，Mo：0.07%，余量为Fe及不可避免的杂质。

（2）本345Mpa级别钢板Q345C采用下述工艺步骤生产而成：

A、加热工艺：最高加热温度1240℃，加热速度0.9min/mm，均热段温度1200℃～1220℃,保证钢坯透烧均匀。

B、轧制工艺：采用Ⅱ型控轧工艺；第二阶段的开轧温度830℃，终轧温度710℃；轧后钢板快速冷却，返红温度600℃。

本实施例所得Q345C钢板的组织为珠光体+铁素体+贝氏体，组织均匀，组织的晶粒度为10.5级左右。

本实施例所得Q345C钢板的常规力学性能：屈服强度460MPa；抗拉强度：595MPa；延伸：34%；-20℃冲击功AKV（纵向）263J、239J、272J。

实施例4

本38mm厚345Mpa级别钢板Q345D采用下述方法生产而成。

（1）钢坯的化学成分（重量）为：C:0.16%，Ti:0.063%,Mn:0.70%，Si：0.50%，P：0.035%，S：0.033%，Nb：0.07%，V：0.05%，Cr：0.30%，Ni：0.20%，Cu：0.30%，N：0.010%，Mo：0.10%，余量为Fe及不可避免的杂质。

（2）本345Mpa级别钢板Q345D采用下述工艺步骤生产而成：

A、加热工艺：最高加热温度1240℃，加热速度1.0min/mm，均热段温度1200℃～1220℃,保证钢坯透烧均匀。

B、轧制工艺：采用Ⅱ型控轧工艺；第一阶段轧制在990℃；第二阶段的开轧温度810℃，终轧温度750℃；轧后钢板快速冷却，返红温度600℃。

本实施例所得Q345D钢板的组织为珠光体+铁素体+贝氏体，组织均匀，组织的晶粒度为9.5级左右。

本实施例所得Q345D钢板的常规力学性能：屈服强度430MPa；抗拉强度：625MPa；延伸：34%；-20℃冲击功AKV（纵向）233J、259J、212J。

实施例5

本40mm厚345Mpa级别钢板Q345C采用下述方法生产而成。

（1）钢坯的化学成分（重量）为：C:0.17%，Ti:0.080%,Mn:0.70%，Si≤0.50%，P：0.016%，S：0.026%，Nb：0.03%，V：0.10%，Cr：0.14%，Ni：0.50%，Cu：0.13%，N：0.008%，Mo：0.08%，余量为Fe及不可避免的杂质。

（2）本345Mpa级别钢板Q345D钢板采用下述工艺步骤生产而成：

B、轧制工艺：采用Ⅱ型控轧工艺；第二阶段的开轧温度840℃，终轧温度760℃；轧后钢板快速冷却，返红温度630℃。

本实施例所得Q345D钢板的常规力学性能：屈服强度395MPa；抗拉强度：621MPa；延伸：29%；-20℃冲击功AKV（纵向）198J、202J、253J。

Claims

1.一种控轧含Ti型345Mpa级别低合金钢板，其特征在于，所述钢板由下述重量百分含量的化学成分组成：C:0.14～0.17%，Ti:0.060～0.080%，Mn:0.40～0.70%，Si≤0.50%，P≤0.035%，S≤0.035%，Nb≤0.07%，V≤0.15%，Cr≤0.30%，Ni≤0.50%，Cu≤0.30%，N≤0.012%，Mo≤0.10%，余量为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的控轧含Ti型345Mpa级别低合金钢板，其特征在于：所述钢板组织为铁素体、珠光体和贝氏体。

3.根据权利要求1所述的控轧含Ti型345Mpa级别低合金钢板，其特征在于：所述钢板厚度为8～40mm。

4.基于权利要求1所述的控轧含Ti型345Mpa级别低合金钢板的生产方法，其包括加热和轧制工序。

5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述加热工序：最高加热温度1240℃，加热速度0.8～1.0min/mm，均热段温度1200～1220℃。

6.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述轧制工序：采用Ⅱ型控轧工艺；第二阶段的开轧温度810～840℃，终轧温度710～760℃；轧后钢板水冷，钢板返红温度600～630℃。