CN107779764A - 一种厚规格海工钢及生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种低碳当量厚规格海工钢的生产方法，该方法是对冶炼坯料中合金成分、坯料规格、TMCP轧制工艺参数及正火工艺参数进行合理设计和有效控制，从而生产出满足产品性能要求的正火态海上风电用钢的方法：坯料冶炼合金成分为：C：≤0.18％，Si：0.10％‑0.45％，Mn：1.30％‑1.65％，P：≤0.014％，S：≤0.003％，Cu：0.02％‑0.20％，Nb：0.01％‑0.06％，Ni：0.01％‑0.15％，Ti：0.001％‑0.015％，V：0.03％‑0.08％，Als：≤0.045％，Cr：≤0.02％，Mo：≤0.1％；其余为铁和不可避免的微量杂质；坯料厚度范围250‑300mm，坯料宽度选择1800‑2200mm；工艺路径选择：TMCP+正火。经小批量试制发现，钢板各项性能指标达到理想要求，产品可稳定生产，批量供货。

Description

一种厚规格海工钢及生产方法
技术领域
本发明涉及高强度钢材领域，尤其涉及一种厚规格海工钢及生产方法。
背景技术
某钢厂厚板5500生产线原有技术不具备厚规格(≥60mm)低裂纹敏感系数海上风电用钢的生产条件，主要存在以下两方面的问题：
一是厚板部可采用低碳当量成分设计，生产出符合产品性能的同类产品，但交货状态为TMCP态，不符合海上风电用钢的正火态交货要求；
二是厚板部可生产的正火态产品，其成分设计不具备低碳当量要求，无法满足低裂纹敏感系数的要求，不符合技术条件的成分要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种厚规格海工钢及生产方法，通过对冶炼坯料中合金成分、坯料规格、TMCP轧制工艺参数及正火工艺参数进行合理设计和有效控制，从而生产出满足产品性能要求的正火态海上风电用钢，实现产品的工业化生产并批量供货。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种厚规格海工钢，其坯料冶炼合金成分为：C：≤0.18％，Si：0.10％-0.45％，Mn：1.30％-1.65％，P：≤0.014％，S：≤0.003％，Cu：0.02％-0.20％，Nb：0.01％-0.06％，Ni：0.01％-0.15％，Ti：0.001％-0.015％，V：0.03％-0.08％，Als：≤0.045％，Cr：≤0.02％，Mo：≤0.1％；其余为铁和不可避免的微量杂质；
一种厚规格海工钢的生产方法，该方法是对坯料规格、TMCP轧制工艺参数及正火工艺参数进行合理设计和有效控制，从而生产出满足产品性能要求的正火态海上风电用钢的方法，具体如下：
1)坯料厚度范围为250-300mm，坯料宽度选择1800-2200mm；
2)工艺路径选择：TMCP+正火，TMCP轧制中：
a)控制加热时间及高温段温度，将加热总时间限定在300-480分钟，高温段时间限制在180-360分钟，出炉温度控制在1180-1260℃；
b)轧制阶段分两段式控制轧制，中间坯厚度为2.0-2.5T，T为成品厚度，计算后中间坯厚度超过150mm的按150mm取值；粗轧开轧温度≥1150℃，6-8道次完成轧制，保证5道次以上的单道次压下量≥20mm；精轧开轧温度≤920℃，精轧阶段6-8道次，保证有3道次以上的单道次压下率超过10％；终轧温度为820-850℃，轧制速度为6.0-7.5m/s。
c)TMCP工艺采用先矫直后控冷模式，矫直4道次后，由ACC前入水，入水温度为700-750℃，返红温度为530-630℃；
正火工艺为：正火温度为860-880℃，净保温时间为1.0-2.0min/mm，正火后采用在通风良好的冷床上冷却，钢板表面温度低于150℃以下时，方可下线堆垛。
在上述2-c)步骤中，ACC冷却过程的水嘴及辊道速度设置见表1：
表1：水嘴及辊道速度设置
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
一种低碳当量厚规格海工钢的生产方法，该方法是对冶炼坯料中合金成分、坯料规格、TMCP轧制工艺参数及正火工艺参数进行合理设计和有效控制，经小批量试制发现，钢板各项性能指标达到理想要求，60-100mm厚超厚规格海上风电用钢，钢板合格率超过98％以上，典型性能数据为：屈服强度370-410MPa，抗拉强度520-550MPa；-20℃厚度1/4处冲击值均值为200-260J。产品可稳定生产，批量供货。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的实施方式进一步说明：
一种厚规格海工钢，其坯料冶炼合金成分为：C：≤0.18％，Si：0.10％-0.45％，Mn：1.30％-1.65％，P：≤0.014％，S：≤0.003％，Cu：0.02％-0.20％，Nb：0.01％-0.06％，Ni：0.01％-0.15％，Ti：0.001％-0.015％，V：0.03％-0.08％，Als：≤0.045％，Cr：≤0.02％，Mo：≤0.1％；其余为铁和不可避免的微量杂质；
一种厚规格海工钢的生产方法，该方法是对坯料规格、TMCP轧制工艺参数及正火工艺参数进行合理设计和有效控制，从而生产出满足产品性能要求的正火态海上风电用钢的方法，具体如下：
1)坯料厚度范围为250-300mm，坯料宽度选择1800-2200mm；
2)工艺路径选择：TMCP+正火，TMCP轧制中：
a)控制加热时间及高温段温度，将加热总时间限定在300-480分钟，高温段时间限制在180-360分钟，出炉温度控制在1180-1260℃；
b)轧制阶段分两段式控制轧制，中间坯厚度为2.0-2.5T，T为成品厚度，计算后中间坯厚度超过150mm的按150mm取值；粗轧开轧温度≥1150℃，6-8道次完成轧制，保证5道次以上的单道次压下量≥20mm；精轧开轧温度≤920℃，精轧阶段6-8道次，保证有3道次以上的单道次压下率超过10％；终轧温度为820-850℃，轧制速度为6.0-7.5m/s。
c)TMCP工艺采用先矫直后控冷模式，矫直4道次后，由ACC前入水，入水温度为700-750℃，返红温度为530-630℃；
正火工艺为：正火温度为860-880℃，净保温时间为1.0-2.0min/mm，正火后采用在通风良好的冷床上冷却，钢板表面温度低于150℃以下时，方可下线堆垛。
在上述2-c)步骤中，ACC冷却过程的水嘴及辊道速度设置见表1：
表1：水嘴及辊道速度设置
实施例1：
1、坯料冶炼合金成分为：C:0.16％，Si：0.35％，Mn：1.45％，P：0.014％，S：0.003％，Cu：0.08％，Nb：0.02％，Ni：0.08％，Ti：0.01％，V：0.063％，Als：0.035％，Cr：0.01％，Mo：0.05％；其余为铁和不可避免的微量杂质。
2、坯料规格：300*2100*3760mm；成品规格：65*3450*9450mm。
3、工艺路径选择：TMCP+正火，TMCP轧制中：
a)控制加热时间及高温段温度，加热总时间为360分钟，高温段时间为220分钟，出炉温度为1220℃。
b)轧制阶段分两段式控制轧制，中间坯厚度为130mm；粗轧开轧温度为1150℃，粗轧轧制七道次，其中五道次压下量超过20mm，分别为41.1mm、24.9mm、23.4mm、22.7mm、21.5mm；精轧开轧温度为890℃，轧制七道次，其中四道次压下率超过10％，分别为11％、11.5％、13％、10.9％，精轧终轧温度为841℃，轧制速度为6.0m/s。
c)TMCP工艺采用先矫直后控冷模式，矫直4道次后，由ACC前入水，入水温度为722℃，返红温度为595℃。
水嘴及辊道速度设置见表2：
表2
正火工艺为：正火温度为880℃，净保温时间为1.5min/mm，正火后采用在通风良好的冷床上冷却，钢板表面温度低于100℃时，对钢板下线堆垛24小时。
4、钢板检验性能如下：屈服强度为374MPa，抗拉强度为531MPa，-20℃低温冲击功均值为219J。

Claims (3)

1.一种厚规格海工钢，其特征在于，其坯料冶炼合金成分为：C：≤0.18％，Si：0.10％-0.45％，Mn：1.30％-1.65％，P：≤0.014％，S：≤0.003％，Cu：0.02％-0.20％，Nb：0.01％-0.06％，Ni：0.01％-0.15％，Ti：0.001％-0.015％，V：0.03％-0.08％，Als：≤0.045％，Cr：≤0.02％，Mo：≤0.1％；其余为铁和不可避免的微量杂质。
2.一种如权利要求1所述的厚规格海工钢的生产方法，其特征在于，该方法是对坯料规格、TMCP轧制工艺参数及正火工艺参数进行合理设计和有效控制，从而生产出满足产品性能要求的正火态海上风电用钢的方法，具体如下：
1)坯料厚度范围为250-300mm，坯料宽度选择1800-2200mm；
2)工艺路径选择：TMCP+正火，TMCP轧制中：
a)控制加热时间及高温段温度，将加热总时间限定在300-480分钟，高温段时间限制在180-360分钟，出炉温度控制在1180-1260℃；
b)轧制阶段分两段式控制轧制，中间坯厚度为2.0-2.5T，T为成品厚度，计算后中间坯厚度超过150mm的按150mm取值；粗轧开轧温度≥1150℃，6-8道次完成轧制，保证5道次以上的单道次压下量≥20mm；精轧开轧温度≤920℃，精轧阶段6-8道次，保证有3道次以上的单道次压下率超过10％；终轧温度为820-850℃，轧制速度为6.0-7.5m/s。
c)TMCP工艺采用先矫直后控冷模式，矫直4道次后，由ACC前入水，入水温度为700-750℃，返红温度为530-630℃；
正火工艺为：正火温度为860-880℃，净保温时间为1.0-2.0min/mm，正火后采用在通风良好的冷床上冷却，钢板表面温度低于150℃以下时，方可下线堆垛。
3.根据权利要求2所述的一种厚规格海工钢的生产方法，其特征在于，在上述2-c)步骤中，ACC冷却过程的水嘴及辊道速度设置见表1：
表1：水嘴及辊道速度设置
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