CN110257722A - 高强度s420nl-z35低温韧性钢板及制造方法 - Google Patents
高强度s420nl-z35低温韧性钢板及制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110257722A CN110257722A CN201910676260.3A CN201910676260A CN110257722A CN 110257722 A CN110257722 A CN 110257722A CN 201910676260 A CN201910676260 A CN 201910676260A CN 110257722 A CN110257722 A CN 110257722A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- steel plate
- normalizing
- heating
- stage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 138
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 138
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 82
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 74
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 62
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 41
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 21
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 20
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 20
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 20
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 claims description 20
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 20
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims description 20
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
- C21D1/28—Normalising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高强度S420NL‑Z35低温韧性钢板及制造方法,涉及钢铁冶炼技术领域,其化学成分及质量百分比如下:C:0.13%~0.15%,Mn:1.40%~1.60%,Si:0.30%~0.45%,P≤0.015%,S≤0.005%,Nb:0.020%~0.030%,V:0.040%~0.060%,Alt:0.020%~0.050%,CEV≤0.45%,余量为Fe和不可避免的杂质。采用较低碳含量设计,控制轧制和特殊正火热处理工艺等,开发出最大厚度100mm的S420NL‑Z35钢板,产品质量优异,生产成本控制合适,综合性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域,特别是涉及一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板及制造方法。
背景技术
S420NL-Z35钢板是EN10025-3标准产品,要求正火或正火轧制交货,主要应用于大型桥梁、大跨度建筑、风电、水电、海洋工程等关键结构部位,钢板不仅要求具有高的强度等级,在低温冲击性能、抗层状撕裂性能、内部质量、焊接性能等方面也都有严格要求。钢板厚度越大,即要求较大的轧制压缩比来改善内部偏析、疏松等质量问题,冶炼时控制低磷、低硫含量,提高钢水的洁净度,以便保证钢板具有优异的-50℃低温冲击性能。
随着世界经济的高速发展,在极地、严寒、海洋等地区的工程项目越来越多,对高强度、低温韧性钢板需求量日益增加。已有S420NL产品相关专利申请,一般为保证正火后强度,碳含量设计偏高、合金加入量多,厚板低温冲击性能也不理想,另外由于CEV偏高,对焊接性能不利。
公布号为CN106947917的“一种低合金高强度超厚钢板S420NL及其生产方法”,生产180-220mm的S420NL特厚板,碳含量0.15-0.20%,且贵重合金Ni加入量0.20-0.40%,生产成本高。碳含量偏高,最高达0.20%,且Si含量最高达0.60%,钢板-50℃低温冲击性能不理想,冲击值仅为35-53J。
公布号为CN107267861的“连铸坯生产正火高强度S460NL厚钢板及其生产方法”,生产100-150mm的S460NL特厚板,碳含量0.16-0.19%、CEV≤0.50,且贵重合金V加入量0.06-0.08%,生产成本高。另外,钢板正火后需通过控制冷却来提升强度,控制冷却温度为620-680℃,非正常定义的正火工艺。
综上,现有S420NL-Z35钢板,一般为保证正火后强度,采取较高的碳含量、CEV设计,上述钢种设计由于较高的碳含量,低温冲击性能不理想,CEV偏高对焊接性能不利。另外,为保证-50℃低温冲击性能,加入较多的Ni来改善韧性,合金加入量多,生产成本高。
发明内容
为了解决以上技术问题,本发明提供一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板,其化学成分及质量百分比如下:C:0.13%~0.15%,Mn:1.40%~1.60%,Si:0.30%~0.45%,P≤0.015%,S≤0.005%,Nb:0.020%~0.030%,V:0.040%~0.060%,Alt:0.020%~0.050%,CEV≤0.45%,余量为Fe和不可避免的杂质。
技术效果:本发明采用较低碳含量设计,同时采用控制轧制和特殊正火热处理工艺,开发出性能完全满足满EN10025-3标准要求且最大厚度为100mm的高强度S420NL-Z35钢板,可实现钢板的经济、批量生产,满足极地、严寒、海洋等地区的工程项目在低温服役环境下的要求。
本发明进一步限定的技术方案是:
进一步的,当钢板厚度大于60mm时,化学成分还包括Ni:0.10%~0.20%。
进一步的,生产钢板的最大厚度为100mm。
本发明的另一目的在于提供一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P≤0.015%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S≤0.005%,连铸生产制备得到铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.0~15.0min/cm,加热温度为1180~1220℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度≥980℃;第二阶段开轧温度≤840℃,保证终轧温度为770~820℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为2~5℃/s,返红温度660℃~720℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为880±10℃,在炉保温时间为1.6~1.8min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
前所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,钢板厚度为100mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.14%,Mn:1.58%,Si:0.41%,P:0.010%,S:0.002%,Nb:0.028%,V:0.058%,Ni:0.18%,Alt:0.032%,CEV:0.44%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.010%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.002%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.7min/cm,加热温度为1208℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度1014℃;第二阶段开轧温度803℃,终轧温度为791℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为5℃/s,返红温度662℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为885℃,在炉保温时间为1.8min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
前所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,钢板厚度为100mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.15%,Mn:1.55%,Si:0.39%,P:0.012%,S:0.002%,Nb:0.027%,V:0.052%,Ni:0.17%,Alt:0.035%,CEV:0.44%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.012%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.002%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.5min/cm,加热温度为1205℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度1009℃;第二阶段开轧温度807℃,终轧温度为798℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为4℃/s,返红温度668℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为885℃,在炉保温时间为1.8min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
前所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,钢板厚度为95mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.13%,Mn:1.56%,Si:0.37%,P:0.011%,S:0.003%,Nb:0.026%,V:0.055%,Ni:0.15%,Alt:0.028%,CEV:0.43%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.011%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.003%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为11.3min/cm,加热温度为1201℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度1003℃;第二阶段开轧温度812℃,终轧温度为799℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为4℃/s,返红温度679℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为887℃,在炉保温时间为1.7min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
前所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,钢板厚度为95mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.14%,Mn:1.54%,Si:0.40%,P:0.009%,S:0.001%,Nb:0.025%,V:0.051%,Ni:0.14%,Alt:0.037%,CEV:0.43%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.009%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.001%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.6min/cm,加热温度为1097℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度996℃;第二阶段开轧温度815℃,终轧温度为801℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为3℃/s,返红温度683℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为884℃,在炉保温时间为1.7min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
前所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,钢板厚度为60mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.15%,Mn:1.52%,Si:0.32%,P:0.014%,S:0.002%,Nb:0.023%,V:0.046%, Alt:0.027%,CEV:0.43%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.014%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.002%,连铸生产制备得到厚度260mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为11.9min/cm,加热温度为1187℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度991℃;第二阶段开轧温度834℃,终轧温度为811℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为3℃/s,返红温度692℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为883℃,在炉保温时间为1.6min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
前所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,钢板厚度为40mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.14%,Mn:1.49%,Si:0.34%,P:0.015%,S:0.003%,Nb:0.025%,V:0.050%, Alt:0.033%,CEV:0.42%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.015%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.003%,连铸生产制备得到厚度260mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.2min/cm,加热温度为1189℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度997℃;第二阶段开轧温度838℃,终轧温度为795℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为2℃/s,返红温度687℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为882℃,在炉保温时间为1.6min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
本发明的有益效果是:
(1)本发明中钢板的CEV≤0.45%、焊接性能优异;
(2)本发明中钢板-50℃低温冲击功≥100J,探伤满足EN10160标准S2E3级质量要求;
(3)本发明中由于较低碳含量(C≤0.15%)设计,有利于提高低温冲击性能,减少Ni合金加入量,仅需加入0.1~0.2%的Ni(厚度≤60mm不加Ni)即可保证低温冲击韧性,合金成本低;
(4)本发明中为弥补较低碳含量导致的强度下降的缺陷,适当增加了成本较低的Si元素;
(5)本发明中正火热处理成本方面,采取相对较低的正火温度(880±10℃),避免较高温度热处理导致的强度下降。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板及制造方法,钢板厚度为100mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.14%,Mn:1.58%,Si:0.41%,P:0.010%,S:0.002%,Nb:0.028%,V:0.058%,Ni:0.18%,Alt:0.032%,CEV:0.44%,余量为Fe和不可避免的杂质。
步骤包括:
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.010%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.002%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.7min/cm,加热温度为1208℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度1014℃;第二阶段开轧温度803℃,终轧温度为791℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为5℃/s,返红温度662℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为885℃,在炉保温时间为1.8min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
本100mm 规格S420NL-Z35钢板,力学性能为:屈服强度408MPa,抗拉强度557MPa,断后伸长率29%,-50℃冲击功Akv:210J、204J、259J,厚度方向断面收缩率:51%、55%、58%,探伤按EN10160标准S2E3级别合格。
实施例2
本实施例提供的一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板及制造方法,钢板厚度为100mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.15%,Mn:1.55%,Si:0.39%,P:0.012%,S:0.002%,Nb:0.027%,V:0.052%,Ni:0.17%,Alt:0.035%,CEV:0.44%,余量为Fe和不可避免的杂质。
步骤包括:
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.012%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.002%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.5min/cm,加热温度为1205℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度1009℃;第二阶段开轧温度807℃,终轧温度为798℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为4℃/s,返红温度668℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为885℃,在炉保温时间为1.8min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
本100mm 规格S420NL-Z35钢板,力学性能为:屈服强度400MPa,抗拉强度562MPa,断后伸长率28%,-50℃冲击功Akv:212J、270J、271J,厚度方向断面收缩率:53%、54%、55%,探伤按EN10160标准S2E3级别合格。
实施例3
本实施例提供的一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板及制造方法,钢板厚度为95mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.13%,Mn:1.56%,Si:0.37%,P:0.011%,S:0.003%,Nb:0.026%,V:0.055%,Ni:0.15%,Alt:0.028%,CEV:0.43%,余量为Fe和不可避免的杂质。
步骤包括:
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.011%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.003%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为11.3min/cm,加热温度为1201℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度1003℃;第二阶段开轧温度812℃,终轧温度为799℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为4℃/s,返红温度679℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为887℃,在炉保温时间为1.7min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
本95mm 规格S420NL-Z35钢板,力学性能为:屈服强度419MPa,抗拉强度571MPa,断后伸长率28%,-50℃冲击功Akv:271J、256J、270J,厚度方向断面收缩率:58%、56%、59%,探伤按EN10160标准S2E3级别合格。
实施例4
本实施例提供的一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板及制造方法,钢板厚度为95mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.14%,Mn:1.54%,Si:0.40%,P:0.009%,S:0.001%,Nb:0.025%,V:0.051%,Ni:0.14%,Alt:0.037%,CEV:0.43%,余量为Fe和不可避免的杂质。
步骤包括:
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.009%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.001%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.6min/cm,加热温度为1097℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度996℃;第二阶段开轧温度815℃,终轧温度为801℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为3℃/s,返红温度683℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为884℃,在炉保温时间为1.7min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
本95mm 规格S420NL-Z35钢板,力学性能为:屈服强度409MPa,抗拉强度587MPa,断后伸长率26%,-50℃冲击功Akv:217J、216J、214J,厚度方向断面收缩率:60%、58%、63%,探伤按EN10160标准S2E3级别合格。
实施例5
本实施例提供的一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板及制造方法,钢板厚度为60mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.15%,Mn:1.52%,Si:0.32%,P:0.014%,S:0.002%,Nb:0.023%,V:0.046%, Alt:0.027%,CEV:0.43%,余量为Fe和不可避免的杂质。
步骤包括:
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.014%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.002%,连铸生产制备得到厚度260mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为11.9min/cm,加热温度为1187℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度991℃;第二阶段开轧温度834℃,终轧温度为811℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为3℃/s,返红温度692℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为883℃,在炉保温时间为1.6min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
本60mm 规格S420NL-Z35钢板,力学性能为:屈服强度428MPa,抗拉强度550MPa,断后伸长率27%,-50℃冲击功Akv:196J、162J、160J,厚度方向断面收缩率:67%、65%、60%,探伤按EN10160标准S2E3级别合格。
实施例6
本实施例提供的一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板及制造方法,钢板厚度为40mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.14%,Mn:1.49%,Si:0.34%,P:0.015%,S:0.003%,Nb:0.025%,V:0.050%, Alt:0.033%,CEV:0.42%,余量为Fe和不可避免的杂质。
步骤包括:
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.015%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.003%,连铸生产制备得到厚度260mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.2min/cm,加热温度为1189℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度997℃;第二阶段开轧温度838℃,终轧温度为795℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为2℃/s,返红温度687℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为882℃,在炉保温时间为1.6min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。、
本40mm 规格S420NL-Z35钢板,力学性能为:屈服强度426MPa,抗拉强度560MPa,断后伸长率26%,-50℃冲击功Akv:222J、213J、177J,厚度方向断面收缩率:73%、69%、70%,探伤按EN10160标准S2E3级别合格。
本发明生产钢板牌号S420NL-Z35,质量同时满足欧标S420N、国标Q420系列正火钢板及Z向钢牌号。采用较低碳含量设计,控制轧制和特殊正火热处理工艺等,开发出最大厚度100mm的S420NL-Z35钢板,产品质量优异,生产成本控制合适,综合性价比高,吨钢毛利800元/吨以上。
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 (10)
1.一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板,其特征在于,其化学成分及质量百分比如下:C:0.13%~0.15%,Mn:1.40%~1.60%,Si:0.30%~0.45%,P≤0.015%,S≤0.005%,Nb:0.020%~0.030%,V:0.040%~0.060%,Alt:0.020%~0.050%,CEV≤0.45%,余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板,其特征在于:当钢板厚度大于60mm时,化学成分还包括Ni:0.10%~0.20%。
3.根据权利要求2所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板及制造方法,其特征在于:生产钢板的最大厚度为100mm。
4.一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,其特征在于:步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P≤0.015%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S≤0.005%,连铸生产制备得到铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.0~15.0min/cm,加热温度为1180~1220℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度≥980℃;第二阶段开轧温度≤840℃,保证终轧温度为770~820℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为2~5℃/s,返红温度660℃~720℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为880±10℃,在炉保温时间为1.6~1.8min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
5.根据权利要求4所述的一种高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,其特征在于:钢板厚度为100mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.14%,Mn:1.58%,Si:0.41%,P:0.010%,S:0.002%,Nb:0.028%,V:0.058%,Ni:0.18%,Alt:0.032%,CEV:0.44%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.010%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.002%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.7min/cm,加热温度为1208℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度1014℃;第二阶段开轧温度803℃,终轧温度为791℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为5℃/s,返红温度662℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为885℃,在炉保温时间为1.8min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
6.根据权利要求4所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,其特征在于:钢板厚度为100mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.15%,Mn:1.55%,Si:0.39%,P:0.012%,S:0.002%,Nb:0.027%,V:0.052%,Ni:0.17%,Alt:0.035%,CEV:0.44%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.012%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.002%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.5min/cm,加热温度为1205℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度1009℃;第二阶段开轧温度807℃,终轧温度为798℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为4℃/s,返红温度668℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为885℃,在炉保温时间为1.8min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
7.根据权利要求4所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,其特征在于:钢板厚度为95mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.13%,Mn:1.56%,Si:0.37%,P:0.011%,S:0.003%,Nb:0.026%,V:0.055%,Ni:0.15%,Alt:0.028%,CEV:0.43%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.011%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.003%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为11.3min/cm,加热温度为1201℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度1003℃;第二阶段开轧温度812℃,终轧温度为799℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为4℃/s,返红温度679℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为887℃,在炉保温时间为1.7min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
8.根据权利要求4所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,其特征在于:钢板厚度为95mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.14%,Mn:1.54%,Si:0.40%,P:0.009%,S:0.001%,Nb:0.025%,V:0.051%,Ni:0.14%,Alt:0.037%,CEV:0.43%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.009%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.001%,连铸生产制备得到厚度320mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.6min/cm,加热温度为1097℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度996℃;第二阶段开轧温度815℃,终轧温度为801℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为3℃/s,返红温度683℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为884℃,在炉保温时间为1.7min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
9.根据权利要求4所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,其特征在于:钢板厚度为60mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.15%,Mn:1.52%,Si:0.32%,P:0.014%,S:0.002%,Nb:0.023%,V:0.046%, Alt:0.027%,CEV:0.43%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.014%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.002%,连铸生产制备得到厚度260mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为11.9min/cm,加热温度为1187℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度991℃;第二阶段开轧温度834℃,终轧温度为811℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为3℃/s,返红温度692℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为883℃,在炉保温时间为1.6min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
10.根据权利要求4所述的高强度S420NL-Z35低温韧性钢板的制造方法,其特征在于:钢板厚度为40mm,其化学成本及质量百分比如下:C:0.14%,Mn:1.49%,Si:0.34%,P:0.015%,S:0.003%,Nb:0.025%,V:0.050%, Alt:0.033%,CEV:0.42%,余量为Fe和不可避免的杂质;
步骤包括
S1、炼钢工序:转炉深脱磷时钢水P:0.015%,铁水预处理脱和LF深脱硫时钢水S:0.003%,连铸生产制备得到厚度260mm的铸坯;
S2、加热工序:铸坯入加热炉加热,加热系数为10.2min/cm,加热温度为1189℃;
S3、轧制工序:采用二阶段控轧工艺,第一阶段粗轧轧制终了温度997℃;第二阶段开轧温度838℃,终轧温度为795℃;
S4、冷却工序:轧制后的钢板入超快冷系统进行快速冷却,冷却速度为2℃/s,返红温度687℃,然后进行堆垛缓冷;
S5、正火工艺:正火温度为882℃,在炉保温时间为1.6min/mm,正火后单独堆放,空冷至室温。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910676260.3A CN110257722A (zh) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 高强度s420nl-z35低温韧性钢板及制造方法 |
PCT/CN2019/117760 WO2021012512A1 (zh) | 2019-07-25 | 2019-11-13 | 高强度s420nl-z35低温韧性钢板及制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910676260.3A CN110257722A (zh) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 高强度s420nl-z35低温韧性钢板及制造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110257722A true CN110257722A (zh) | 2019-09-20 |
Family
ID=67928223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910676260.3A Pending CN110257722A (zh) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 高强度s420nl-z35低温韧性钢板及制造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110257722A (zh) |
WO (1) | WO2021012512A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021012512A1 (zh) * | 2019-07-25 | 2021-01-28 | 南京钢铁股份有限公司 | 高强度s420nl-z35低温韧性钢板及制造方法 |
CN115572914A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-01-06 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种水电钢板s420nl及其生产方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105177420A (zh) * | 2015-10-08 | 2015-12-23 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种s275nl高韧性细晶粒结构钢板及其制备方法 |
CN105925893A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-07 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种250mm厚的S355NL低碳高韧性低合金钢板及其制造方法 |
CN109628847A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-04-16 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种正火s355nl-z35特厚钢板及制造方法 |
CN110042314A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-07-23 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种风电用低碳当量s355nl正火厚板及其生产方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5834132A (ja) * | 1981-08-22 | 1983-02-28 | Kawasaki Steel Corp | 低温靭性にすぐれたapi規格x80級鋼管の製造方法 |
US20060169368A1 (en) * | 2004-10-05 | 2006-08-03 | Tenaris Conncections A.G. (A Liechtenstein Corporation) | Low carbon alloy steel tube having ultra high strength and excellent toughness at low temperature and method of manufacturing the same |
CN102517494B (zh) * | 2012-01-12 | 2014-05-14 | 承德建龙特殊钢有限公司 | 一种风电法兰用钢材及其制备方法 |
CN103451530B (zh) * | 2013-08-29 | 2016-02-10 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种水电用正火型大厚度易焊接高强度钢板及其生产方法 |
CN103725957A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-16 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种热轧可焊接细晶粒结构钢板及其生产方法 |
CN105112780B (zh) * | 2015-09-02 | 2017-11-21 | 山东钢铁股份有限公司 | 具有低碳当量系数的大厚度承压设备用钢板及生产方法 |
JP6665525B2 (ja) * | 2015-12-24 | 2020-03-13 | 日本製鉄株式会社 | 低温用h形鋼及びその製造方法 |
CN106947917B (zh) * | 2017-04-28 | 2019-01-29 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种低合金高强度超厚钢板s420nl及其生产方法 |
CN108315670A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-24 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 焊接性良好的高韧特厚p355nh钢板及其生产方法 |
CN109321838A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-02-12 | 南京钢铁股份有限公司 | 高硅含量440MPa级低温韧性结构钢板及制造方法 |
CN110257722A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-09-20 | 南京钢铁股份有限公司 | 高强度s420nl-z35低温韧性钢板及制造方法 |
-
2019
- 2019-07-25 CN CN201910676260.3A patent/CN110257722A/zh active Pending
- 2019-11-13 WO PCT/CN2019/117760 patent/WO2021012512A1/zh active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105177420A (zh) * | 2015-10-08 | 2015-12-23 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种s275nl高韧性细晶粒结构钢板及其制备方法 |
CN105925893A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-07 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种250mm厚的S355NL低碳高韧性低合金钢板及其制造方法 |
CN109628847A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-04-16 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种正火s355nl-z35特厚钢板及制造方法 |
CN110042314A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-07-23 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种风电用低碳当量s355nl正火厚板及其生产方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021012512A1 (zh) * | 2019-07-25 | 2021-01-28 | 南京钢铁股份有限公司 | 高强度s420nl-z35低温韧性钢板及制造方法 |
CN115572914A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-01-06 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种水电钢板s420nl及其生产方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021012512A1 (zh) | 2021-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106282789B (zh) | 一种低碳特厚TMCP型Q420qE桥梁钢及其制造方法 | |
CN103031498B (zh) | 低压缩比特厚超高强应变时效的海洋工程钢板的制造方法 | |
CN108374122B (zh) | 一种海上可焊接结构用s460g2+m钢板及其生产方法 | |
CN101358320B (zh) | 控轧控冷海洋平台用钢及其生产方法 | |
CN110358973A (zh) | 一种低成本s420nl低温韧性钢板及制造方法 | |
CN109628853A (zh) | 一种海洋工程用s355g10特厚钢板及制造方法 | |
CN111607748A (zh) | 一种高平直度大厚度抗层状撕裂780cf-z35水电钢及制造方法 | |
CN103882344A (zh) | 加钒铬钼钢板及其生产方法 | |
CN101096738A (zh) | 低焊接裂纹敏感性钢板及其生产方法 | |
CN107858586A (zh) | 一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法 | |
CN106119713A (zh) | 一种低碳特厚低屈强比卷筒用钢s355nl及其制造方法 | |
CN103643118A (zh) | 380MPa级单面搪瓷用热轧酸洗钢板及其生产方法 | |
CN102011047A (zh) | 一种低成本、高性能压力容器用钢板的生产方法 | |
CN102505096B (zh) | 一种性能优良的超高强度工程机械用钢及其制造方法 | |
CN112387790B (zh) | 一种微铌合金化盘螺hrb400、hrb400e的生产工艺 | |
CN110106441A (zh) | TMCP型屈服370MPa高性能桥梁钢板及生产方法 | |
CN113584410A (zh) | 一种新型高强度特厚海洋工程用fh500钢板的生产方法 | |
CN101476081A (zh) | 一种100mm、400MPa级高强度特厚钢板及其制造方法 | |
CN104372257A (zh) | 利用返红余热提高强韧性的低合金高强中厚板及其制法 | |
CN113862557A (zh) | 一种铁素体珠光体型Q345qD桥梁钢特厚板及制造方法 | |
CN113652607A (zh) | 一种1000MPa级调质型水电用钢板及其生产方法 | |
CN109930079A (zh) | 一种980MPa级低成本冷轧淬火配分钢及其制备方法 | |
CN110257722A (zh) | 高强度s420nl-z35低温韧性钢板及制造方法 | |
CN110042314A (zh) | 一种风电用低碳当量s355nl正火厚板及其生产方法 | |
CN109628847A (zh) | 一种正火s355nl-z35特厚钢板及制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190920 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |