CN105256218A - 一种特厚低合金钢板的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种特厚低合金钢板的生产方法，采取的工艺路线为转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、模铸浇注、加热、轧制、缓冷、热处理、校形。其化学成分质量百分比(wt%)为：C=0.12～0.18、Si=0.20～0.50、Mn=1.30～1.60、P≤0.015、S≤0.005、Als≤0.020～0.050、Nb=0.02～0.04、V=0.02～0.05、Ti=0.01~0.02，其余为Fe和残留元素。本发明通过选用大断面模铸锭，成分上选用仅添加Nb、V、Ti合金的低成本化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，通过控轧+正火处理使钢的晶粒度达到7.0级以上。生产出的250mm特厚保探伤、保力学性能及板形的特厚低合金钢板，屈服富余量在20～40Mpa，抗拉富余量在20～30Mpa，伸长率富余量为6%～9%，冲击性能均匀，特别适合风力发电机基座用钢板。

Description

一种特厚低合金钢板的生产方法

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术，具体涉及到一种特厚低合金钢板的生产方法。

技术背景

风力发电机基座用特厚低合金钢板的厚度通常在250mm上，使用环境恶劣，装配条件要求高，对钢板探伤、性能及板形不平度要求非常高，生产难度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产厚度为250mm以上保性能、保探伤及板形的特厚低合金钢板的生产方法。

发明的技术方案：

一种特厚低合金钢板的生产方法，采取的工艺路线为转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、模铸浇注、加热、轧制、缓冷、热处理、校形。其化学成分质量百分比(wt%)为：C=0.12～0.18、Si=0.20～0.50、Mn=1.30～1.60、P≤0.015、S≤0.005、Als≤0.020～0.050、Nb=0.02～0.04、V=0.02～0.05、Ti=0.01~0.02，其余为Fe和残留元素。包括如下工艺步骤：

a.转炉冶炼：出钢时C≥0.05%、P≤0.015%，出钢温度≥1600℃；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；

b.LF精炼：、采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间控制在15min以上；

c.真空精炼：在≤67Pa气压下保压时间≥20min；

d.浇铸：原料采用最大厚度为880~1000mm的模铸锭，浇铸温度按液相线温度T1+(35～45℃)控制，钢锭脱模后堆垛缓冷24小时以上；

e.加热：均热坑的保温温度为1180～1260℃；

f.轧制：采用CR方式轧制，开轧温度1000℃～1150℃；一阶段采用高温低速大压下轧制技术，终轧温度＞950℃，单道次压下量40～60mm；二阶段开轧温度＜900℃，轧制中间坯厚度为成品厚度+(50～200）mm，终轧温度≤860℃；

g.缓冷：钢板轧后入缓冷坑进行堆冷，缓冷坑温度≥450℃，堆冷时间≥24小时；

h.热处理：采用正火工艺，正火温度880～920℃，保温时间2～2.4min/cm，空冷至室温。

i.校形：热处理后带温校正板形。

发明原理及化学元素控制：C是钢中最基础的强化元素，提高强度效果明显，但C影响钢的焊接性能和冲击韧性。综合考虑，碳的含量控制在一个合理范围内。Si是固溶强化元素，对提高钢板的强度有利。Mn是固溶强化元素，对提高钢板的强度和韧性均有利。P具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制含量。S易形成MnS类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制用量。Nb、V、Ti属于细化晶粒元素，可通过细化钢板组织晶粒，提高钢板强韧性。在一定工艺条件下，也可以通过形成C化物析出，提高钢板强度。

本发明通过选用大断面模铸锭以保证压缩比，成分上选用仅添加Nb、V、Ti合金的低成本化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，各类夹杂物级别总和不超过2.0。通过控轧+正火处理使钢的晶粒度达到7.0级以上。生产出的250mm特厚保探伤、保力学性能及板形的特厚风电设施基座用低合金钢板，实物质量性能富余量较大，其中屈服富余量在20～40Mpa，抗拉富余量在20～30Mpa，伸长率富余量为6%～9%，冲击性能均匀、富裕量大；钢板板形良好，整板不平度在8mm以内，每米不平度控制在2mm以内。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的内容。

生产厚度为250mm保性能、保探伤及板形的特厚风电设施基座用低合金钢板，钢板的化学成分质量百分比(单位wt%)：C=0.12～0.18、Si=0.20～0.50、Mn=1.30～1.60、P≤0.015、S≤0.005、Als≤0.020～0.050、Nb=0.02～0.04、V=0.02～0.05、Ti=0.01~0.02，其余为Fe和残留元素。包括如下工艺步骤：

a.转炉冶炼：出钢时C≥0.05%、P≤0.015%，出钢温度≥1600℃；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；

b.LF精炼：采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间控制在15min以上；

c.真空精炼：在≤67Pa气压下保压时间≥20min；

d.浇铸：原料采用最大厚度为880~1000mm的模铸锭，浇注温度按液相线温度T1+(35～45℃)控制，钢锭脱模后堆垛缓冷24小时以上；

e.加热：均热坑的保温温度为1180～1260℃；

f.轧制：采用CR方式轧制，开轧温度1000～1150℃；一阶段采用高温低速大压下轧制技术，终轧温度＞950℃，单道次压下量40～60mm；二阶段开轧温度＜900℃，轧制中间坯厚度为成品厚度+(50～100）mm，终轧温度≤860℃；

g.缓冷：钢板轧后入缓冷坑进行堆冷，缓冷坑温度≥450℃，堆冷时间≥24小时；

h.热处理：采用正火工艺，正火温度880～920℃，保温时间2～2.4min/cm，空冷至室温。

i.校形：热处理后带温校正板形，保证不平度满足风电基座用钢板要求。

实施例的250mm低合金成品钢板化学组成如表1所示，力学性能检测结果如表2所示。

表1实施例化学成分（%）

表2实施例力学性能检测结果

实施例生产的产品总计超过5000吨，表面质量优良，尺寸及表面检查合格率100%，探伤合二级合格率95%以上，板形合格率达到100%，性能合格率100%，其中屈服富余量在20～30Mpa，抗拉富余量在20～40Mpa，伸长率富余量为6%～9%，-20℃冲击性能平均值达到98J以上，满足了风电基座用特厚钢板使用需求。

Claims (1)

1.一种特厚低合金钢板的生产方法，其特征在于：化学成分质量百分比为C=0.12～0.18、Si=0.20～0.50、Mn=1.30～1.60、P≤0.015、S≤0.005、Als≤0.020～0.050、Nb=0.02～0.04、V=0.02～0.05、Ti=0.01~0.02，其余为Fe和残留元素，包括如下工艺步骤：

a.转炉冶炼：出钢时C≥0.05%、P≤0.015%，出钢温度≥1600℃点吹次数不大于2次，避免出钢过程下渣；

b.LF精炼：采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间控制在15min以上；

c.真空精炼：在≤67Pa气压下保压时间≥20min；

d.浇铸：原料采用最大厚度为880~1000mm的模铸锭，浇铸温度按液相线温度T1+(30～45℃)控制，钢锭脱模后堆垛缓冷24小时以上；

e.加热：均热坑的保温温度为1180～1260℃；

f.轧制：采用CR方式轧制，开轧温度1000～1150℃；一阶段采用高温低速大压下轧制技术，终轧温度＞950℃，单道次压下量40～60mm；二阶段开轧温度＜900℃，轧制中间坯厚度为成品厚度+(50～200）mm，终轧温度≤860℃；

g.缓冷：钢板轧后入缓冷坑进行堆冷，缓冷坑温度≥450℃，堆冷时间≥24小时；

h.热处理：采用正火工艺，正火温度880～920℃，保温时间2～2.4min/cm，空冷至室温；

i.校形：热处理后带温校正板形。