CN108315666A - 低焊接裂纹敏感性q500gje钢板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板及其生产方法，所述钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.05～0.08%，Mn：1.50～1.65%，Cr：0.25～0.35%，P≤0.020%，S≤0.010%，Nb：0.035～0.045%，V：0.050～0.060%，Ti：0.012～0.018%，B：0.0010～0.0018%，Al：0.025～0.040%，其余为Fe和不可避免的杂质；生产方法包括轧制、控冷工序。本发明生产的低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板性能和组织均匀一致，‑40℃冲击韧性优良，具有较低的屈强比，有效的提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板及其生产方法。
背景技术
随着钢结构高层建筑的快速发展，对高层建筑用钢产品的质量要求越来越苛刻，特别是对钢板要具有高强度、高韧性、易焊接性、低屈强比等，本发明低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板，耐-40℃低温冲击韧性，为保证高层建筑的安全系数把屈服强度和抗拉强度比值设定为≤0.85等特殊要求。
一般情况为保证低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板的低温韧性和强度性能，采用淬火+回火处理，但此方法生产的钢板实物碳当量偏高，屈强比偏高，冲击韧性富余量较小，且需要加入贵重合金Mo元素，大大提高生产成本。本发明生产方法采用低C含量的成分设计，通过加入Ti固定N元素，减少N对B元素的影响，通过B元素的加入提高钢板的淬透性，通过特殊的轧制控冷模式进而得到低碳贝氏体钢，保证强度、屈强比和-40℃低温冲击满足要求。采用此方法生产的低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板性能达到国际先进水平，深得客户信赖。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板，同时本发明还提一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板的生产方法。本发明采用低C含量的成分设计，通过加入Ti固定N元素，减少N对B元素的影响，通过B元素的加入提高钢板的淬透性，通过特殊的轧制控冷模式进而得到低碳贝氏体钢，保证强度、屈强比和-40℃低温冲击满足要求，解决了淬火+回火生产出来的Q500GJE强度级别高层建筑用钢板碳当量偏高，屈强比偏高，冲击韧性富余量较小，生产成本偏高问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05～0.08%，Mn：1.50～1.65%，Cr：0.25～0.35%，P≤0.020%，S≤0.010%，Nb：0.035～0.045%，V：0.050～0.060%，Ti：0.012～0.018%，B：0.0010～0.0018%，Al：0.025～0.040%，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述钢板化学成分Nb+V+Ti＜0.15%。
本发明所述钢板厚度为14～40mm。
本发明所述钢板组织为粒状贝氏体+少量铁素体，晶粒度≥9级。
本发明所述钢板屈服强度Re0.2≥500MPa、抗拉强度610～770MPa、屈强比≤0.85、延伸率≥19%、-40℃横向冲击功≥100J。
本发明还提供了一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板的生产方法，所述生产方法包括轧制、控冷工序；所述轧制工序，采用Ⅱ型控制轧制。
本发明所述轧制工序，二阶段开轧温度840～850℃，终轧温度780～800℃，晾钢厚度≥90mm。
本发明所述控冷工序，钢板终冷温度200～400℃。
本发明低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板产品标准参考GB/T19879-2015，检测方法参考GB/T2975，GB/T228，GB/T228，GB/T6394。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明采用低C含量的成分设计，保证钢板的易焊接性和低焊接裂纹敏感性。2、本发明通过加入Ti固定N元素，减少N对B元素的影响，通过B元素的加入提高钢板的淬透性。3、本发明生产的低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板，通过特殊的轧制控冷模式进而得到低碳贝氏体钢整体性能和组织均匀一致，保证强度、较低的屈强比及-40℃低温冲击满足要求，降低了生产成本。4、本发明生产的钢板屈服强度Re0.2≥500MPa、抗拉强度610～770MPa、屈强比≤0.85、延伸率≥19%、-40℃纵向冲击功≥100J。
附图说明
图1为实施例1钢板金相组织图；
图2为实施例2钢板金相组织图；
图3为实施例3钢板金相组织图；
图4为实施例4钢板金相组织图；
图5为实施例5钢板金相组织图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板厚度为14mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.08%，Mn：1.50%，P：0.016%，S：0.005%，Cr：0.25%，Nb：0.035%，V：0.060%，Ti：0.012%，Al：0.035%，B：0.0010%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板生产方法包括轧制、控冷工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）轧制工序：采用Ⅱ型控轧，二阶段开轧温度840℃，终轧温度780℃，晾钢厚度90mm；
（2）控冷工序：钢板通过ACC冷却到400℃。
本实施所得低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板力学性能见表1，金相组织见图1。
由表1可见钢板屈服强度、抗拉强度富余量较大，延伸率23%，屈强比较低，完全满足要求，-40℃冲击韧性良好、均在100J以上。
由图1可见钢板组织为粒状贝氏体+铁素体，晶粒度达到9级，说明钢板组织均匀，性能均匀，屈强比较低，完全满足客户的特殊性能要求。
表1 实施例1钢板力学性能数据
实施例2
本实施例低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板厚度为20mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.05%，Mn：1.65%，P：0.013%，S：0.002%，Cr：0.30%，Nb：0.040%，V：0.055%，Ti：0.016%，Al：0.030%，B：0.0015%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板生产方法包括轧制、控冷工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）轧制工序：采用Ⅱ型控轧，二阶段开轧温度850℃，终轧温度790℃，晾钢厚度90mm；
（2）控冷工序：钢板通过ACC冷却到350℃。
本实施所得低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板力学性能见表2，金相组织见图2。
由表2可见钢板屈服强度、抗拉强度富余量较大，延伸率22%，屈强比较低，完全满足要求，-40℃冲击韧性良好、均在100J以上。
由图2可见钢板组织为粒状贝氏体+铁素体，晶粒度达到9.5级，说明钢板组织均匀，性能均匀，屈强比较低，完全满足客户的特殊性能要求。
表2 实施例2钢板力学性能数据
实施例3
本实施例低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板厚度为25mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.06%，Mn：1.55%，P：0.013%，S：0.005%，Cr：0.35%，Nb：0.045%，V：0.052%，Ti：0.018%，Al：0.040%，B：0.0018%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板生产方法包括轧制、控冷工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）轧制工序：采用Ⅱ型控轧，二阶段开轧温度845℃，终轧温度800℃，晾钢厚度90mm；
（2）控冷工序：钢板通过ACC冷却到320℃。
本实施所得低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板力学性能见表3，金相组织见图3。
由表3可见钢板屈服强度、抗拉强度富余量较大，延伸率21%，屈强比较低完全满足要求，-40℃冲击韧性良好，均在100J以上。
由图3可见钢板组织为粒状贝氏体+铁素体，晶粒度达到10级，说明钢板组织均匀，性能均匀，屈强比较低，完全满足客户的特殊性能要求。
表3 实施例3钢板力学性能数据
实施例4
本实施例低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板厚度为30mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.07%，Mn：1.60%，P：0.020%，S：0.005%，Cr：0.30%，Nb：0.040%，V：0.050%，Ti：0.015%，Al：0.035%，B：0.0016%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板生产方法包括轧制、控冷工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）轧制工序：采用Ⅱ型控轧，二阶段开轧温度840℃，终轧温度795℃，晾钢厚度100mm；
（2）控冷工序：钢板通过ACC冷却到280℃。
本实施所得低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板力学性能见表4，金相组织见图4。
由表4可见钢板屈服强度、抗拉强度富余量较大，延伸率22%，屈强比较低完全满足要求，-40℃冲击韧性良好，均在100J以上。
由图4可见钢板组织为粒状贝氏体+铁素体，晶粒度达到9.5级，说明钢板组织均匀，性能均匀，屈强比较低，完全满足客户的特殊性能要求。
表4 实施例4钢板力学性能数据
实施例5
本实施例低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板厚度为40mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.05%，Mn：1.60%，P：0.012%，S：0.010%，Cr：0.35%，Nb：0.035%，V：0.050%，Ti：0.018%，Al：0.025%，B：0.0012%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板生产方法包括轧制、控冷工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）轧制工序：采用Ⅱ型控轧，二阶段开轧温度845℃，终轧温度785℃，晾钢厚度105mm；
（2）控冷工序：钢板通过ACC冷却到200℃。
本实施所得低焊接裂纹敏感性Q500GJE高层建筑用钢板力学性能检测见表5，金相组织见图5。
由表5可见钢板屈服强度、抗拉强度富余量较大，延伸率20%，屈强比较低完全满足要求，-40℃冲击韧性良好，均在100J以上。
由图5可见钢板组织为粒状贝氏体+铁素体，晶粒度达到10级，说明钢板组织均匀，性能均匀，屈强比较低，完全满足客户的特殊性能要求。
表5 实施例5钢板力学性能数据
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板，其特征在于，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05～0.08%，Mn：1.50～1.65%，Cr：0.25～0.35%，P≤0.020%，S≤0.010%，Nb：0.035～0.045%，V：0.050～0.060%，Ti：0.012～0.018%，B：0.0010～0.0018%，Al：0.025～0.040%，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板，其特征在于，所述钢板化学成分Nb+V+Ti＜0.15%。
3.根据权利要求1所述的一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板，其特征在于，所述钢板厚度为14～40mm。
4.根据权利要求1所述的一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板，其特征在于，所述钢板组织为粒状贝氏体+少量铁素体，晶粒度≥9级。
5.根据权利要求1所述的一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板，其特征在于，所述钢板屈服强度Re0.2≥500MPa，抗拉强度610～770MPa，屈强比≤0.85，延伸率≥19%，-40℃横向冲击功≥100J。
6.基于权利要求1-5任意一项所述的一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括轧制、控冷工序；所述轧制工序，采用Ⅱ型控制轧制。
7.根据权利要求6所述的一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，二阶段开轧温度840～850℃，终轧温度780～800℃，晾钢厚度≥90mm。
8.根据权利要求6所述的一种低焊接裂纹敏感性Q500GJE钢板的生产方法，其特征在于，所述控冷工序，钢板终冷温度200～400℃。
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