CN109338225A - 一种超快冷工艺生产q690d厚板及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超快冷工艺生产Q690D厚板，涉及冶金技术领域，其化学成分及质量百分比如下：C:0.05%～0.10%，Si:0.20%～0.50%，Mn:1.40%～1.80%，P≤0.020%，S≤0.003%，Cr:0.10%～0.50%，Mo:0.08%～0.30%，Ti:0.008%～0.030%，Nb:0.015%～0.050%，B:0.0008%～0.0025%，Ceq≤0.43，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明采用低碳和合金化的成分设计，提供一种高强钢Q690D厚板，生产工艺流程简单，生产节奏快，成本低。

Description

一种超快冷工艺生产Q690D厚板及制造方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种超快冷工艺生产Q690D厚板及制造方法。
背景技术
随着我国煤矿领域的不断高速发展，煤矿机械的要求向大吨位和大厚度发展，对高强钢的厚板需求越来越大。国内很多钢厂均采用离线淬火+回火的方式生产Q690D的厚板，生产流程长，合金含量多，成本高，碳当量高不易焊接。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种超快冷工艺生产Q690D厚板，其化学成分及质量百分比如下：C:0.05％～0.10％，Si:0.20％～0.50％，Mn:1.40％～1.80％，P≤0.020％，S≤0.003％，Cr:0.10％～0.50％，Mo:0.08％～0.30％，Ti:0.008％～0.030％，Nb:0.015％～0.050％，B:0.0008％～0.0025％，Ceq≤0.43，其余为Fe和不可避免的杂质。
技术效果：本发明采用低碳和合金化的成分设计，并通过碳、锰、铬、钼等合金元素以及铌、钛、钒等微合金元素的相互配合作用，提供一种高强钢Q690D厚板，生产工艺流程简单，生产节奏快，成本低。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板，其化学成分及质量百分比如下：C:0.07％，Si:0.27％，Mn:1.55％，P:0.017％，S:0.0015％，Cr:0.20％，Mo:0.11％，Ti:0.015％，Nb:0.028％，B:0.0015％，Ceq:0.39％，其余为Fe和不可避免的杂质。
前所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板，其化学成分及质量百分比如下：C:0.08％，Si:0.25％，Mn:1.51％，P:0.014％，S:0.0019％，Cr:0.18％，Mo:0.10％，Ti:0.017％，Nb:0.021％，B:0.0016％，Ceq:0.40％，其余为Fe和不可避免的杂质。
前所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板，所得钢板厚度为50mm。
本发明的另一目的在于提供一种超快冷工艺生产Q690D厚板制造方法，其特征在于：包括铁水脱硫预处理-转炉冶炼-LF+RH精炼-连铸-坯料缓冷-铸坯加热-除磷-轧制-冷却-探伤-抛丸-回火-矫直-切割-取样-喷印标识-检验-入库，其中，钢水经真空脱气处理后进行连铸，铸坯于1180℃～1240℃加热后在奥氏体再结晶区和未再结晶区分别进行轧制。
前所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板制造方法，连铸的铸坯厚度为260mm。
前所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板制造方法，再结晶区轧制要求道次压下率在12％以上，终轧温度在980℃以上；未再结晶区轧制要求累积压下率在50％以上，开轧温度在900℃以下，终轧温度在800℃以上。
前所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板制造方法，轧后采用超快冷工艺，超快冷辊速为0.40m/s,水量为13000㎡/h～15000㎡/h，摆动往复3次，返红温度200℃以下。
前所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板制造方法，超快冷后进行回火热处理，回火温度为580℃～630℃。
本发明的有益效果是：
(1)本发明所得钢板的组织为回火索氏体，屈服强度大于690MPa，抗拉强度为770MPa～930MPa，断后延伸率大于35％，-20℃冲击韧性在150J以上；
(2)本发明用超快冷工艺+回火热处理生产出屈服强度690MPa级别50mm厚高强钢，生产工艺流程简单，生产节奏快，适用性强，成本低；
(3)本发明得到的高强钢板碳当量低Ceq≤0.43，具有良好的焊接性能。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种超快冷工艺生产规格50mm厚Q690D钢板，其化学成分及质量百分比如下：C:0.07％，Si:0.27％，Mn:1.55％，P:0.017％，S:0.0015％，Cr:0.20％，Mo:0.11％，Ti:0.015％，Nb:0.028％，B:0.0015％，Ceq:0.39％，其余为Fe和不可避免的杂质。
主要生产工艺路线为：铁水脱硫预处理-转炉冶炼-LF+RH精炼-连铸-坯料缓冷-铸坯加热-除磷-轧制-冷却-探伤-抛丸-回火-矫直-切割-取样-喷印标识-检验-入库。
钢水经真空脱气处理后进行连铸，连铸的铸坯厚度为260mm，铸坯于1180℃～1240℃加热后在奥氏体再结晶区和未再结晶区分别进行轧制。由于板厚较厚，轧后为保证实现方案要求的返红温度，采用往复式水冷工艺，钢板在超快冷工作段往复通过3次，最终返红温度准确命中方案要求。
再结晶区轧制要求道次压下率在12％以上，终轧温度在980℃以上；未再结晶区轧制要求累积压下率在50％以上，开轧温度865℃，终轧温度850℃。轧后采用超快冷工艺，入水温度810℃，超快冷辊速为0.40m/s,水量为13500㎡/h，摆动往复3次，返红温度200℃。超快冷后进行回火热处理，回火温度为610℃，在炉时间173min。
实施例2
本实施例提供的一种超快冷工艺生产规格50mm厚Q690D钢板，其化学成分及质量百分比如下：C:0.08％，Si:0.25％，Mn:1.51％，P:0.014％，S:0.0019％，Cr:0.18％，Mo:0.10％，Ti:0.017％，Nb:0.021％，B:0.0016％，Ceq:0.40％，其余为Fe和不可避免的杂质。
主要生产工艺路线为：铁水脱硫预处理-转炉冶炼-LF+RH精炼-连铸-坯料缓冷-铸坯加热-除磷-轧制-冷却-探伤-抛丸-回火-矫直-切割-取样-喷印标识-检验-入库。
钢水经真空脱气处理后进行连铸，连铸的铸坯厚度为260mm，铸坯于1180℃～1240℃加热后在奥氏体再结晶区和未再结晶区分别进行轧制。由于板厚较厚，轧后为保证实现方案要求的返红温度，采用往复式水冷工艺，钢板在超快冷工作段往复通过3次，最终返红温度准确命中方案要求。
再结晶区轧制要求道次压下率在12％以上，终轧温度在980℃以上；未再结晶区轧制要求累积压下率在50％以上，开轧温度在872℃，终轧温度855℃。轧后采用超快冷工艺，入水温度808℃，超快冷辊速为0.40m/s,水量为14100㎡/h，摆动往复3次，返红温度180℃。超快冷后进行回火热处理，回火温度为615℃，在炉时间175min。
对实施例1、实施例2所得钢板进行力学性能测试，其中强度按照GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法进行，低温冲击韧性按GB/T 229-2007金属夏比V型缺口冲击试验方法测定，得到的结果如下表所示：
由表可知，本发明所得的高强钢的性能指标屈服强度大于690Mpa，抗拉强度为770MPa～930MPa，断后延伸率大于35％，-20℃冲击韧性在150J以上。可见本发明设计的Q690D钢板具有较高的强度和良好的延伸性，同时具有较好的低温冲击韧性，工艺简单，可以应用到煤矿机械液压支架上。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种超快冷工艺生产Q690D厚板，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C:0.05%～0.10%，Si:0.20%～0.50%，Mn:1.40%～1.80%，P≤0.020%，S≤0.003%，Cr:0.10%～0.50%，Mo:0.08%～0.30%，Ti:0.008%～0.030%，Nb:0.015%～0.050%，B:0.0008%～0.0025%，Ceq≤0.43，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C:0.07%，Si:0.27%，Mn:1.55%，P:0.017%，S:0.0015%，Cr:0.20%，Mo:0.11%，Ti:0.015%，Nb:0.028%，B:0.0015%，Ceq:0.39%，其余为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C:0.08%，Si:0.25%，Mn:1.51%，P:0.014%，S:0.0019%，Cr:0.18%，Mo:0.10%，Ti:0.017%，Nb:0.021%，B:0.0016%，Ceq:0.40%，其余为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板，其特征在于：所得钢板厚度为50mm。
5.一种超快冷工艺生产Q690D厚板制造方法，其特征在于：包括铁水脱硫预处理-转炉冶炼-LF+RH精炼-连铸-坯料缓冷-铸坯加热-除磷-轧制-冷却-探伤-抛丸-回火-矫直-切割-取样-喷印标识-检验-入库，其中，钢水经真空脱气处理后进行连铸，连铸坯 1180℃～1240℃加热后在奥氏体再结晶区和未再结晶区分别进行轧制。
6.根据权利要求5所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板制造方法，其特征在于：连铸的铸坯厚度为260mm。
7.根据权利要求5所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板制造方法，其特征在于：再结晶区轧制要求道次压下率在12%以上，终轧温度在980℃以上；未再结晶区轧制要求累积压下率在50%以上，开轧温度在900℃以下，终轧温度在800℃以上。
8.根据权利要求7所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板制造方法，其特征在于：轧后采用超快冷工艺，超快冷辊速为0.40m/s,水量为13000㎡/h～15000㎡/h，摆动往复3次，返红温度200℃以下。
9.根据权利要求8所述的一种超快冷工艺生产Q690D厚板制造方法，其特征在于：超快冷后进行回火热处理，回火温度为580℃～630℃。
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