CN110306117B - 一种高均匀性超厚结构用钢板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高均匀性超厚结构用钢板及其制造方法，其中，所述钢板的组分包括C、Si、Mn、P、S、Nb、Ti、Cu、Als以及余量的Fe和杂质，制造方法是通过优化轧制冷却工艺，粗轧及精轧后采用保温或加热方式，保证了钢坯在轧制过程中的表面和芯部的温度均匀性，以使钢内部组织晶粒均匀细化；在冷却工艺过程中采用分段阶梯式冷却方式，并利用阶梯冷却之间的返红过程进一步保证钢板厚度方向的温度组织均匀性，进一步细化内部组织晶粒，从而获得所述的高均匀性超厚钢板；本发明提供的技术方案获得的钢板近表层、1/4和1/2厚度处强度差≤15MPa，强度性能均匀，且具有高强度、高韧性及优良的抗层状撕裂性能和焊接性能。

Description

一种高均匀性超厚结构用钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及钢的制造技术领域，特别涉及一种高均匀性超厚结构用钢板及其制造方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，基础设施建设日新月异，城市化进程日益加快，城市人口的不断集中，对桥梁、建筑等建设速度的不断加快，结构钢在桥梁、建筑等领域的使用量逐年增加，而结构钢作为重要结构部位，需要厚板及超厚板作为受力部位，这就要求超厚板不仅具有高强度，高韧性、抗层状撕裂性能外，而且要求在厚度方向保证优异的组织性能均匀性，保证钢结构的安全。

目前国内生产超厚板主要采用的两种方式为模铸+正火热处理或连铸坯复合轧制+正火热处理方式，其中专利申请号“CN200910012823.5”公开了一种超厚抗层状撕裂钢板制造方法，其特征是，在铸锭工序与轧制工序之间设置有锻造工序,将钢锭锻造成钢板坯料并进行锻后热处理,并对坯料表面的宏观缺陷进行处理.所述的锻造工序始锻温度为1225~1250℃，终锻温度为850~900℃，压缩比不小于3。此制造方法可生产出厚度为130~400mm的抗层状撕裂钢板。其不足之处在于：生产方法采用模铸及锻造，其生产效率低，成材率较低，不利于大批量生产。

专利申请号“CN201510996876.0”公开了一种高强度超厚钢板，其化学成分为C：0.10-0.16％，Si：0.35％-0.45％，Mn：1.35％-1.55％，Ni：0.15-0.50％，Cr：0.001％-0.25％，P：≤0.008％，S：≤0.005％，Al：0.015％-0.04％，V：0.06％-0.08％，N：0.0090％-0.015％，余量为Fe；钢板的厚度为200-400mm，经正火处理，正火工艺为890-930℃加热均温后空冷或水冷。所述钢板截面的1/4位置和心部为细小的铁素体组织和少量珠光体组织，其晶粒度大于ASTM 8级。其不足之处在于：通过添加较多的C、Mn、V等元素，严重损害了钢的焊接性能，且采用正火热处理，温度较高，时间较长，造成生产成本较高。

专利申请号“CN201710296107.9”公开了一种低合金高强度超厚钢板S420NL及其生产方法，所述钢板的化学成分组成及质量百分含量为：C：0.15~0.20%，Si≤0.60%，Mn：1.00%~1.60%，P≤0.020%，S≤0.010%，Ni：0.20~0.40%，Nb≤0.040%，V：0.040~0.050%，Al：0.020~0.050%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。生产方法包括炼钢、轧制、热处理工序.本发明化学成分设计合理，采用真空碳脱氧，合理的热处理工艺，使钢板具体良好的综合性能，满足用户对超厚板的高要求，应用前景广阔。强韧性匹配良好,屈服强度≥350MPa，抗拉强度540-700MPa，-50℃纵向冲击功≥35J。其不足之处在于：钢种C、Mn、V等元素含量高，严重损害了钢的焊接性能。

专利申请号“CN201610955881.1”公开了一种大厚度超宽Q345E-Z35钢板及其生产方法，所述钢板由以下重量百分含量的成分为：0.15%≤C≤0.17%，0.10%≤Si≤0.50%，1.00%≤Mn≤1.25%，P≤0.015%，S≤0.004%，0.020%≤Al≤0.050%，0.020%≤Nb≤0.050%，0.030%≤V≤0.050%，0.15%≤Cr≤0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质。钢板采用冶炼、模铸、锻造切割、加热、轧制、热堆垛、正火和回火工序生产，最大厚度为350mm，满足GB/T2970的Ⅰ级要求；钢板具有良好的强韧性。不足之处在于：生产方法采用模铸及锻造，其生产效率低，成材率较低，且采用正火热处理，温度较高，时间较长，造成生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是提出一种高均匀性超厚结构用钢板及其制造方法，解决现有现有的采用模铸及正火工艺生产超厚钢板，成材率较低，以及需采用较高温度和较长时间的正火热处理，造成的成本较高不利于批量生产的问题，提供一种新型轧制冷却工艺生产超厚钢板的方法，即在线调温控轧、阶段式冷却、以及必要的热处理工艺，实现生产厚度规格为80～150mm厚度方向高均匀性的超厚钢板，其屈服强度235～500MPa，-40℃冲击功≥200J，全厚度方向断面收缩率≥50%，具有在厚度方向保证优异的组织性能均匀性，保证钢结构的安全。

为实现上述目的，本发明提出一种高均匀性超厚结构用钢板，其组分及重量百分比含量包括：

C：0.05~0.12%，Mn：0.30~1.60%，Si：≤0.60%，P：≤0.025%，S：≤0.020%，Nb：≤0.060%，Ti：≤0.020%，Cu: ≤0.20%，Als：≥0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

优选地，所述钢板常温下的屈服强度230～500MPa，抗拉强度≥400MPa，-40℃温度下冲击功≥200J，Z向拉伸断面收缩率≥50%，且钢板近表层、1/4和1/2厚度处强度差≤15MPa。

优选地，所述钢板的成品厚度为80~150mm。

此外，为实现上述目的，本发明提出一种高均匀性超厚结构用钢板的制造方法，包括如下步骤：

1）选用厚度为250～300mm的连铸板坯；对连铸板坯加热，且控制均热段温度在1190～1250℃下，均热时间45～60分钟；

2）采用粗轧和精轧两阶段轧制工艺对钢板进行轧制，且每阶段轧制完成后进行保温加热，粗轧阶段采用大压下，控制开轧温度≤1180℃，终轧温度控制≥1050℃，轧制停止厚度为成品厚度的1.2~1.8倍；粗轧完成后，进入在线保温加热装置，在850～900℃保温3~5min后，进行精轧，精轧的开轧温度控制为840～900℃，精轧的终轧温度控制为800～890℃；钢板轧制完成后进入在线保温加热装置，在700～800℃保温5～10min后；

3）采用梯度层流冷却方式，冷速为1~5℃/s，降温30~50℃，而后静止30s后进行第二次冷却，冷速为1~5℃/s，降温30~50℃，而后静止30~50s，而后进行第三次冷却，冷速为1~5℃/s，降温20~50℃，空冷至室温；

4）钢板进入热处理炉中进行回火，回火温度为500~650℃。

本发明的技术方案中，轧制和冷却工艺的原理及主要工艺参数控制理由在于：

（1）充分考虑轧制和冷却对超厚钢板的组织和性能的有利影响，实行在线调温控扎和阶段式冷却，以保证钢板内部组织晶粒细化均匀。

（2）大压下轧制，使铸坯芯部的变形与表面的变形保持一样，轧制温度太高，晶粒粗大，大压下晶粒细化不好，轧制温度太低，造成板坯在未完全结晶区下轧制。轧制温度的控制是为了保证铸坯在大压下进行，钢板轧制完成后进入在线保温加热装置，保持钢板表面的温度，以避免钢板散热过快，影响钢板组织的晶粒细化。

（3）钢板采用梯度层流冷却方式进行分阶段冷却，目的是为了让芯部温度依次传到表面，逐步均匀冷却，并利用阶梯冷却之间的返红过程，进一步保证钢板厚度方向的温度组织均匀性，以保证钢板均匀冷却，晶粒细化良好。

（4）钢板回火处理，使钢板内部组织进一步均匀固化，消除钢板应力，避免钢板产生局部应力缺陷。

本发明提供的技术方案中，通过采用低碳低合金的成分设计，并优化轧制冷却工艺，粗轧及精轧后采用保温或加热方式，保证了钢坯在轧制过程中的表面和芯部的温度均匀性，以使钢内部组织晶粒均匀细化；在冷却工艺过程中采用分段阶梯式冷却方式，并利用阶梯冷却之间的返红过程进一步保证钢板厚度方向的温度组织均匀性，进一步细化内部组织晶粒，从而获得所述的高均匀性超厚钢板。

本发明的所述高均匀性超厚结构用钢板具有以下有益效果：

（1）该超厚钢板实行在线调温控扎保持钢板表面温度，以及实行阶段式冷却，保持钢板芯部均匀散热，使钢板内部组织晶粒均匀细化；

（2）该超厚钢板性能均匀，成材率高，且回火热处理，成本低，适于批量生产；

（3）该超厚钢板厚度规格为80~150mm，常温下的屈服强度230~500MPa，抗拉强度≥400MPa，-40℃温度下冲击功≥200J，Z向断面收缩率≥50%，其钢板近表层、1/4和1/2厚度处强度差低于15Mpa，强度性能均匀，且具有高强度、高韧性及优良的抗层状撕裂性能和焊接性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一种高均匀性超厚结构用钢板的金相组织图；

图2为本发明一种高均匀性超厚结构用钢板的制造方法一实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

下述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本文中，单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出的一种高均匀性超厚结构用钢板，其组分及重量百分比含量包括：

C：0.05~0.12%，Mn：0.30~1.60%，Si：≤0.60%，P：≤0.025%，S：≤0.020%，Nb：≤0.060%，Ti：≤0.020%，Cu: ≤0.20%，Als：≥0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

本发明中各组分的作用及控制具有以下特征：

C：C是提高钢强度最为有效的元素，扩大奥氏体相区元素，但碳含量过高时将极大损害钢板焊接性能，其含量超过0.12%时，钢中会出现明显的偏析和带状组形态，极大恶化钢的低温冲击韧性，特别是损害钢的焊接性和成型性能，为了保证钢板满足所需的强度要求且不损害钢的韧性和焊接性，本发明中将C含量范围控制为0.05～0.12%。

Mn：Mn在钢中作为置换原子，扩大奥氏体相区，降低A3温度，细化珠光体，显著提高低碳和中碳珠光体钢的强度，在增加强度的同时对钢板的延展性和塑性无明显影响，普通低合金钢中利用锰来强化铁素体和珠光体，提高钢的强度，但Mn含量过高时会降低焊接性能，为了获得钢的屈服强度和焊接性的最佳匹配效果，本发明控制Mn含量范围为0.3~1.6%。

Si：Si以固溶强化的方式提高钢的强度，也是冶炼过程中良好的脱氧剂，但钢中硅含量过高时，会造成屈强比上升，降低钢的塑性和韧性，为了获得低屈强比、高韧性和高塑性的钢板，本发明中将Si含量范围控制为0.～0.60%。

P：P在钢中为有害元素，含量应严格控制，P含量会增加钢的冷脆倾向，降低钢的低温韧性、恶化焊接性能，因此本发明中控制P含量范围为P≤0.025%。

S：S在钢中极易与合金元素形成硫化物，对低温韧性不利，硫化物夹杂的存在，不利于钢的韧性、延伸率和断面收缩率，而且容器硬气应力集中造成疲劳裂纹，降低S含量，降低了钢中非金属夹杂物水平，有利于保证冲击韧性、提高Z向性能和降低横纵向性能，因此本发明控制S含量范围为S≤0.020%。

Nb：Nb可以显著提高钢的奥氏体再结晶温度，扩大未再结晶区范围，便于实现高温轧制。铌还可以抑制奥氏体晶粒长大，具有显著地细晶强化和析出强化作用，钢中加入铌能显著提高屈服强度和冲击韧性，降低其韧脆转变温度，因此本发明中Nb添加含量的控制范围为0～0.060%。

Ti：Ti强碳氮化物元素，易与O、C、N结合，形成非常稳定的Ti（C、N），其只有在1000℃以上才缓慢的熔入固溶体中，在铸坯加热时，能有效地阻碍奥氏体晶粒长大。但添加较多时，会引起钛的氮化物粗化，降低低温韧性，微量的钛对改善焊接热影响区的韧性十分有效，本发明采用微钛处理，控制Ti含量范围为0～0.020%。

Cu：Cu具有很强的固溶强化作用，促进奥氏体的形成及稳定性， Cu可在后续回火过程中通过析出ε-Cu，起到沉淀强化作用，弥补由于中心组织粗大造成的强度损失，但Cu含量较多，加热时将会引起热脆，恶化表面质量，损害基材和热影响区的低温韧性。因此，Cu含量限制在0～0.2%。

Al：Al是钢中的主要脱氧元素，同时能够固定N元素、细化晶粒，提高钢的韧性，为了使脱氧固氮更充分，本发明中Al含量范围控制为Al≥0.015%。

按照上述组分及重量百分比含量制造的所述高均匀性超厚结构用钢板，通过采用低碳低合金的成分设计，并优化轧制冷却工艺，粗轧及精轧后采用保温或加热方式，保证了钢坯在轧制过程中的表面和芯部的温度均匀性，以使钢内部组织晶粒均匀细化；在冷却工艺过程中采用分段阶梯式冷却方式，并利用阶梯冷却之间的返红过程进一步保证钢板厚度方向的温度组织均匀性，进一步细化内部组织晶粒，从而获得所述的高均匀性超厚钢板。图1为本发明一种高均匀性超厚结构用钢板的金相组织图。所述钢板厚度规格为80~150mm，常温下的屈服强度230~500MPa，抗拉强度≥400MPa，-40℃温度下冲击功≥200J，Z向断面收缩率≥50%，其钢板近表层、1/4和1/2厚度处强度差低于15Mpa，强度性能均匀，且具有高强度、高韧性及优良的抗层状撕裂性能和焊接性能。

本发明还提出一种高均匀性超厚结构用钢板的制造方法，图2为本发明一种高均匀性超厚结构用钢板的制造方法一实施例的流程示意图，包括如下步骤：

步骤S10，选用厚度为250～300mm的连铸板坯；对连铸板坯加热，且控制均热段温度在1190～1250℃下，均热时间45～60分钟。

步骤S20，采用粗轧和精轧两阶段轧制工艺对钢板进行轧制，且每阶段轧制完成后进行保温加热，粗轧阶段采用大压下，控制开轧温度≤1180℃，终轧温度控制≥1050℃，轧制停止厚度为成品厚度的1.2~1.8倍；粗轧完成后，进入在线保温加热装置，在850～900℃保温3~5min后，进行精轧，精轧的开轧温度控制为840～900℃，精轧的终轧温度控制为800～890℃；钢板轧制完成后进入在线保温加热装置，在700～800℃保温5～10min后。

所述钢板粗轧大压下轧制，使铸坯芯部的变形与表面的变形保持一样，轧制温度的控制是为了保证铸坯在大压下进行，轧制粗轧和精轧后对钢板在线保温，保持钢板表面的温度，以避免钢板散热过快，影响钢板组织的晶粒细化。

步骤S30，采用梯度层流冷却方式，冷速为1~5℃/s，降温30~50℃，而后静止30s后进行第二次冷却，冷速为1~5℃/s，降温30~50℃，而后静止30~50s，而后进行第三次冷却，冷速为1~5℃/s，降温20~50℃，空冷至室温。

所述钢板采用梯度层流冷却方式进行分阶段冷却，是为了让芯部温度依次传到表面，逐步均匀冷却，并利用阶梯冷却之间的返红过程，进一步保证钢板厚度方向的温度组织均匀性，以保证钢板均匀冷却，晶粒细化良好。

步骤S40，钢板进入热处理炉中进行回火，回火温度为500~650℃。

所述钢板属于厚制钢板，为了进一步均匀固化钢板内部组织，对钢板进行热处理，以消除钢板应力，避免局部缺陷。所述钢板经在线调温控扎和阶段式冷却后，内部组织均匀性能高，采用回火热处理即可进一步优化钢板性能，且回火温度低于正火温度，生产成本低。

采用上述元素组分含量及加工工艺步骤制造的所述高均匀性超厚结构用钢板，所述钢板厚度规格为80～150mm，常温下的屈服强度230～500MPa，抗拉强度≥400MPa，-40℃温度下冲击功≥200J，Z向拉伸断面收缩率≥50%，且钢板近表层、1/4和1/2厚度处强度差≤15MPa，强度性能均匀，且具有高强度、高韧性及优良的抗层状撕裂性能和焊接性能。

以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，不用于限定本发明。

实施例1：

表1 实施例1所采用钢坯成分，wt%

C	Mn	Si	P	S	Cu	Nb	Als	Ti
									0.095	0.30	0.31	0.025	0.020	0.12	0.005	0.034	0.012

钢坯厚度为250mm，加热温度为1193℃，均热时间45min；粗轧阶段开轧温度1176℃，轧制道次6个，终轧温度1148℃，待温厚度为140mm，冷却至870℃后进入保温装置保温5min；精轧阶段开轧温度为865℃，终轧温度为857℃，成品厚度为80mm；空冷至780℃进入在线保温加热装置，保温5min后，采用梯度层流冷却方式，冷速为5℃/s，冷却至750℃，而后静止30s后进行第二次冷却，冷速为5℃/s，冷却至720℃，而后静止40s，而后进行第三次冷却，冷速为5℃/s，冷却至680℃，钢板，后空气冷却至室温。而后进入热处理炉中进行回火，回火温度为600℃。回火后力学性能见表6所示。

实施例2：

表2 实施例2所采用钢坯成分，wt%

C	Mn	Si	P	S	Cu	Nb	Als	Ti
									0.050	1.60	0.25	0.013	0.004	0.200	0.045	0.018	0.002

钢坯厚度为250mm，加热温度为1211℃，均热时间55min；粗轧阶段开轧温度1147℃，轧制道次5个，终轧温度1126℃，待温厚度为130mm，冷却至852℃后进入保温装置保温4min；精轧阶段开轧温度为847℃，终轧温度为839℃, 成品厚度为90mm；空冷至750℃进入在线保温加热装置，保温6min后，采用梯度层流冷却方式，冷速为4℃/s，冷却至715℃，而后静止30s后进行第二次冷却，冷速为4.6℃/s，冷却至665℃，而后静止35s，而后进行第三次冷却，冷速为5℃/s，冷却至620℃，钢板，后空气冷却至室温。而后进入热处理炉中进行回火，回火温度为547℃。回火后力学性能见表6所示。

实施例3：

表3 实施例3所采用钢坯成分，wt%

C	Mn	Si	P	S	Cu	Nb	Als	Ti
									0.12	1.12	0.50	0.023	0.015	0.16	0.035	0.038	0.018

钢坯厚度为300mm，加热温度为1245℃，均热时间48min；粗轧阶段开轧温度1156℃，轧制道次6个，终轧温度1135℃，待温厚度为125mm，冷却至895℃后进入保温装置保温3min；精轧阶段开轧温度为879℃，终轧温度为860℃, 成品厚度为110mm；空冷至720℃进入在线保温加热装置，保温10min后，采用梯度层流冷却方式，冷速为3℃/s，冷却至673℃，而后静止30s后进行第二次冷却，冷速为3.5℃/s，冷却至625℃，而后静止48s，而后进行第三次冷却，冷速为2.7℃/s，冷却至575℃，钢板，后空气冷却至室温。而后进入热处理炉中进行回火，回火温度为612℃。回火后力学性能见表6所示。

实施例4：

表4 实施例4所采用钢坯成分，wt%

C	Mn	Si	P	S	Cu	Nb	Als	Ti
									0.077	0.86	0.60	0.008	0.002	0.13	0.060	0.015	0.020

钢坯厚度为300mm，加热温度为1222℃，均热时间53min；粗轧阶段开轧温度1121℃，轧制道次6个，终轧温度1102℃，待温厚度为150mm，冷却至854℃后进入保温装置保温4min；精轧阶段开轧温度为841℃，终轧温度为827℃, 成品厚度为130mm；空冷至702℃进入在线保温加热装置，保温10min后，采用梯度层流冷却方式，冷速为2℃/s，冷却至664℃，而后静止30s后进行第二次冷却，冷速为1.5℃/s，冷却至635℃，而后静止35s，而后进行第三次冷却，冷速为1.0℃/s，冷却至601℃，钢板，后空气冷却至室温。而后进入热处理炉中进行回火，回火温度为648℃。回火后力学性能间表6所示。

实施例5：

表5 实施例5 所采用钢坯成分，wt%

C	Mn	Si	P	S	Cu	Nb	Als	Ti
									0.105	1.08	0.12	0.017	0.010	0.10	0.027	0.026	0.008

钢坯厚度为300mm，加热温度为1236℃，均热时间60min；粗轧阶段开轧温度1167℃，轧制道次5个，终轧温度1142℃，待温厚度为190mm，冷却至864℃后进入保温装置保温5min；精轧阶段开轧温度为847℃，终轧温度为832℃, 成品厚度为150mm；空冷至795℃进入在线保温加热装置，保温9min后，采用梯度层流冷却方式，冷速为4.3℃/s，冷却至754℃，而后静止30s后进行第二次冷却，冷速为3.5℃/s，冷却至725℃，而后静止35s，而后进行第三次冷却，冷速为2.3℃/s，冷却至701℃，钢板，后空气冷却至室温。而后进入热处理炉中进行回火，回火温度为502℃。回火后力学性能见表6所示。

现有技术中，某钢厂采用400、450mm连铸坯，其采用的成分为：C：0.14-0.17％，Si：0.25％-0.45％，Mn：1.45％-1.65％，Ni：0.15-0.30％，P：≤0.008％，S：≤0.005％，Al：0.015％-0.04％，Nb：0.025~0.050%，V：0.06％-0.08％，N：0.0090％-0.015％，余量为Fe。轧制采用两阶段轧制，Ⅰ阶段终轧温度＞1050℃，二阶段轧钢温度在860℃以下，轧后进行层流冷却至600℃以下，后空冷至室温，而后进行正火热处理，温度为890~930℃，出炉后空冷，生产一种屈服强度≥345MPa的超厚钢板。正火后力学性能见表6所示。

表6 各实施例及对比例的力学性能

从表1至表6中数据可知，现有技术中，钢板常温下屈服强度335~450MPa，抗拉强度≥480MPa，-40℃温度下冲击功≥100J，Z向断面收缩率≥46%，钢板近表层、1/4和1/2厚度处强度差在16~55MPa，强度均匀性较差。本发明通过采用低碳低合金的成分设计，并优化轧制冷却工艺，粗轧及精轧后采用保温或加热方式，保证了钢坯在轧制过程中的表面和芯部的温度均匀性，以使钢内部组织晶粒均匀细化；在冷却工艺过程中采用分段阶梯式冷却方式，并利用阶梯冷却之间的返红过程进一步保证钢板厚度方向的温度组织均匀性，进一步细化内部组织晶粒，从而获得所述的高均匀性超厚钢板。所述钢板厚度规格为80~150mm，常温下的屈服强度230~500MPa，抗拉强度≥400MPa，-40℃温度下冲击功≥200J，Z向断面收缩率≥50%，其钢板近表层、1/4和1/2厚度处强度差≤15Mpa，强度性能均匀，且具有高强度、高韧性及优良的抗层状撕裂性能和焊接性能。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种高均匀性超厚结构用钢板的制造方法，其特征在于：所述钢板的组分及重量百分比含量包括：

C：0.05~0.12%，Mn：0.30~1.60%，Si：≤0.60%，P：≤0.025%，S：≤0.020%，Nb：≤0.060%，Ti：≤0.020%，Cu：≤0.20%，Als：≥0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；

所述钢板的制造方法包括如下步骤：

1）选用厚度为250～300mm的连铸板坯；对连铸板坯加热，且控制均热段温度在1190～1250℃下，均热时间45～60分钟；

2）采用粗轧和精轧两阶段轧制工艺对钢板进行轧制，且每阶段轧制完成后进行保温加热，粗轧阶段采用大压下，控制开轧温度≤1180℃，终轧温度控制≥1050℃，轧制停止厚度为成品厚度的1.2~1.8倍；粗轧完成后，进入在线保温加热装置，在850～900℃保温3~5min后，进行精轧，精轧的开轧温度控制为840～900℃，精轧的终轧温度控制为800～890℃；钢板轧制完成后进入在线保温加热装置，在700～800℃保温5～10min后；

3）采用梯度层流冷却方式，冷速为1~5℃/s，降温30~50℃，而后静止30s后进行第二次冷却，冷速为1~5℃/s，降温30~50℃，而后静止30~50s，而后进行第三次冷却，冷速为1~5℃/s，降温20~50℃，空冷至室温；

4）钢板进入热处理炉中进行回火，回火温度为500~650℃。

2.根据权利要求1所述的一种高均匀性超厚结构用钢板的制造方法，其特征在于：所述钢板常温下的屈服强度230～500MPa，抗拉强度≥400MPa，-40℃温度下冲击功≥200J，Z向拉伸断面收缩率≥50%，且钢板近表层、1/4和1/2厚度处强度差≤15MPa。

3.根据权利要求1所述的一种高均匀性超厚结构用钢板的制造方法，其特征在于：所述钢板的成品厚度为80～150mm。

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