CN110343967A - 一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板及其制造方法，其中，所述钢板的组分包括C、Mn、Ti、Si、N、Als、P、S，以及余量的Fe和杂质，且上述组分元素含量必须同时限定：83%Si+354%N＞23，制造方法是通过在钢种成分上采用中低碳，以廉价的N、Ti作为主要强化合金元素，限定Si、N的加入比，再辅以适量的Mn，严格控制有害元素P、S含量；本发明提供的钢板常温下的屈服强度在370~432MPa，抗拉强度在533~566MPa，延伸率在25~30.5%、‑20℃冲击功在185~231J，且同板纵向强度差值在5~24MPa，同板抗拉强度差在2~17MPa，采用该方法生产的钢板具有与经正火热处理后相当的力学性能，且纵向性能均匀，大幅度降低生产成本，减少工艺流程，提高了生产效率与经济效益，具有重大地推广意义。

Description

一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及钢的制造技术领域，特别涉及一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板及其制造方法。

背景技术

近年来.市场上对低合金钢板的使用越来越广泛，对低合金钢板的质量要求也越来越高，特别是在一些特殊地域环境如高寒地区或是关键承压结构部位，要求使用的低合金钢板要具备更加均匀的组织结构和稳定的理化性能，良好的抗疲劳特性。对此，普通低合金钢板已不满足客户的质量诉求。正火工艺作为一种可以细化奥氏体晶粒、均匀组织，改善钢板力学性能的热处理工艺在结构钢中应用较为广泛，可缩小同板纵向强度差值，获得钢板的纵向性能均匀的钢板。同板纵向强度差值，是指整块轧制板沿轧制方向不同位置的强度的差值。例如钢板A处：屈服强度411MPa，抗拉强度588MPa，钢板B处屈服强度328MPa，抗拉强度536MPa，那么A、B两处的强度差值是83MPa，52MPa。一般来说采用普通控轧的钢板容易出现不同位置强度差异大的问题，特别是钢板头/尾与中间位置，这就使得正常检验代表样并不能真正代表整板的性能，影响用户正常使用，由此引起的强度过低或强度超标的质量异议时有发生。但正火处理工艺需要轧制完成后再进炉加热，工序繁琐，周期长。相比起来，正火轧制工序简单，便于组织生产，更具推广意义。

在国内有关正火轧制钢板多有报道，也申请了专利。公开号为CN 106222548的中国发明专利申请公开了一种正火轧制的低屈强比桥梁用结构钢及其生产方法，其化学成分包括：C：0.08～0.17％，Si：≤0.55％，Mn：0.90～1.70％，P≤0.015％，S≤0.003％，V：0.015～0.055％,Ti:0.015～0.055％，Ca：0.005～0.015％，N≤0.008％，Als≥0.015％且Ti/N≥3.4。其添加了较多的贵重合金V，近年来，V合金单价一路飙升，应用于低合金结构钢中成本较高不够经济实用。另外，其终轧温度为870～920℃，未能实现所添加合金的价值，再者，其未提及是否具备正火热处理后仍保持力学性能的功能，严格意义上来说不属于真正意义的正火轧制工艺。

公开号为CN 108220793的中国发明专利申请公开了一种微合金厚板及其正火轧制方法，其化学成分包括：C：0.13～0.25％,Si：0.1～0.4％，Mn：1.85～2.5％，P≤0.015％，S≤0.005％，V：0.03～0.08％，Cr：0.05～0.2％，N：0.013～0.017，O≤0.0015％，采用一阶段轧制，终轧温度为950～1150℃。其于奥氏体再结晶区完成轧制，添加了大量的贵重合金成本较高且未能发挥其合金作用。另外，从所列的实施例来看，部分碳当量高达0.65％，严重影响钢板焊接性能，其适用于≥50mm厚钢板，对于＜50mm厚钢板未提及。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板及其制造方法，解决现有的钢板纵向性能均匀性差，或者获得纵向性能均匀钢板的热处理工序繁琐，周期长、成本高等问题，该钢板厚度规格为10～100mm，工艺上采用正火轧制，常温下屈服强度在370～432MPa，抗拉强度在533～566MPa，延伸率在25～30.5％、-20℃冲击功在185～231J，且同板纵向强度差值在5～24MPa，同板抗拉强度差在2～17MPa，纵向性能均匀。

为实现上述目的，本发明提出一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板，其组分及重量百分比含量包括：

C：0.12～0.20％，Mn：1.20～1.50％，Ti：0.008～0.022％，Si：0.2～0.4％，N:0.010～0.02％，Als：0.020～0.05％，P≤0.015％，S≤0.008％，其余为Fe和不可避免的杂质，并同时满足：83％Si+354％N＞23。

优选地，所述钢板常温下的屈服强度在370～432MPa，抗拉强度在533～566MPa，延伸率在25～30.5％、-20℃冲击功在185～231J，且同板纵向强度差值在5～24MPa，同板抗拉强度差在2～17MPa。

优选地，所述钢板的成品厚度为10～100mm。

优选地，所述钢板厚度为50～100mm时，添加适量的Nb，其含量控制为0.01～0.02％。

此外，为实现上述目的，本发明提出一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板的制造方法，采用生产工艺流程包括如下步骤：转炉顶底复合冶炼→夹杂物钙处理→LF炉精炼→增氮真空处理→连铸→铸坯缓冷→铸坯加热→轧机轧制→冷却→精整，具体地：

1)转炉顶底复合冶炼，冶炼时N控制在0.01～0.02％，并严格限定83％Si+354％N＞23；

2)铸坯加热时间控制在250～300min，加热温度到1170～1220℃；

3)轧机轧制采用两阶段控轧，轧制速度为1.3～1.8m/s，单道次压下率≥14％，展宽后纵轧道次控制在4～5道次；中间坯厚度按照成品厚度h*1.5+0～35mm控制，成品厚度h为10～100mm，第二阶段未再结晶区轧制温度控制在800℃～950℃，至少有两道次单道次压下率≥17％，终轧温度为860～890℃；轧制完成后驰豫时间为15～35S；

4)冷却采用轧后水冷，开冷温度控制在720～820℃，开启水冷头尾遮蔽装置以降低钢板同板温差，同时开启集管遵从不连续的原则，冷却过程中开启吹扫装置，避免钢板上有积水导致冷却不均匀，冷速按照18～30℃/S控制，返红温度按照580～680℃控制。

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)轧制上采用两阶段轧制，一方面通过控制轧制温度、轧制速度、道次数、单道次压下率等保证钢板强度及轧制板形，良好的轧制板形是降低钢板同板温差进而减少强度差的基础；

(2)冷却采用轧后水冷，进入水冷装置后通过开启头尾遮蔽，避免轧件部分裸露在空气中时间过长，辅以适量的水量、水比并严格按照开启集管不连续的原则，同时启用吹扫装置防止积水停留时间过长导致局部过冷，进一步保证钢板冷却后板形，避免局部积水造成瓢曲进而导致性能不均匀的问题。

本发明提供的技术方案，通过在钢种成分上采用中低碳辅以适量的Mn，不需要添加大量的贵重合金，以廉价的N、Ti作为主要强化合金元素，同时限定Si、N的加入比，严格控制有害元素P、S含量；为进一步控制生产成本，考虑到板厚效应，成分设计上还依照不同厚度梯度添加不同合金的精细化设计，对于＞50～100mm厚钢板才添加微量的Nb保证强度，且不需要经过正火热处理即可获得与热处理后性能相当且纵向性能均匀的低合金钢。本发明中一阶段轧制速度、展宽后纵轧道次数、中间坯厚度、二阶段轧制道次压下率、终轧温度、轧制后驰豫时间、冷却装置头尾遮蔽及吹扫装置，集管的开启方式等的控制尤为重要，否则无法得到理想的板形、合理比例的铁素体和珠光体组织结构及晶粒度大于11级的均匀细小晶粒。更为重要的是在上述冷却控制手段及工艺参数下，可使得钢板冷却均匀，同板温度差在30℃内，确保整板纵向强度性能控制在30MPa内。所述钢板常温下的屈服强度在370～432MPa，抗拉强度在533～566MPa，延伸率在25～30.5％、-20℃冲击功在185～231J，且同板纵向强度差值在5～24MPa，同板抗拉强度差在2～17MPa。

本发明的所述正火轧制获得纵向性能均匀的钢板具有以下有益效果：

(1)钢板化学成分十分简单，流程短，生产工艺过程容易操作，相比正火处理钢板生产成本大幅较低，同时大大地减缓了生产现场热处理炉、物流等的压力；

(2)相比其他轧态钢板，采用该方法生产的钢板具有与正火后性能相当且纵向性能均匀，属于高附加值产品；

(3)采用较低成本成分设计体系，无需对现有生产设备作重大改造，就可以生产出与正火后性能相当且纵向性能均匀的低合金钢板，大幅度降低生产成本，减少工艺流程，提高了生产效率与经济效益，具有重大地推广意义。

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为本发明一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板的显微组织为细小的铁素体+珠光体组织的金相组织图；

图2为本发明一种正火轧制获得纵向性能均匀的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。

本发明提出的一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板，其组分及重量百分比含量包括：

C：0.12～0.20％，Mn：1.20～1.50％，Ti：0.008～0.022％，Si：0.2～0.4％，N:0.010～0.02％，Als：0.020～0.05％，P≤0.015％，S≤0.008％，其余为Fe和不可避免的杂质，并同时限定：83％Si+354％N＞23。

本发明中各组分的作用及控制具有以下特征：

C：碳可以大幅度提高钢的强度，增加钢板的耐磨性，当C含量低于0.12％时，C的上述强化效果减弱，使发明钢材强度不足；当C含量高于0.20％时，提高焊接冷裂纹敏感性系数，强烈降低基材和焊接热影响区的低温韧性，并影响冷热加工性能，因此控制在0.12～0.20％。

Mn：具有很好的固溶强化作用，在一定范围内提高钢的强度，并能使缓冷后晶界所出现的渗碳体变小从而提高钢的韧性，但Mn含量不能过高，否则会影响马氏体相变点的下降，进而使得室温时残余奥氏体量增加，因此控制在1.20～1.50％。

Ti：钛是钢中的强脱氧剂，能使钢的内部组织致密，细化晶粒，降低时效敏感性和冷脆性，改善焊接性能，加入一定量的Ti还可以减少纵、横向性能差异。除此之外，钛相比铌、钒等强化元素具有较大的资源和成本优势，价格不到其十分之一，故设计Ti含量为：0.008～0.022％；

Si：硅是炼钢脱氧的必要元素，也是抑制铁素体固溶强化及碳化物形成而增加残留奥氏体稳定性，进而增加钢板延展性的元素，同时具有一定的强化作用。当硅含量低于0.2％时，无法确保所述效果。硅含量当超过一定量时，钢的洁净度降低，会产生不易酸洗的氧化铁皮缺陷，因此控制在0.2～0.4％。

N：氮可被视作一个经济有效的合金元素，和加入的微合金元素的生成的氮化物和碳氮化物，如增氮提高TiN颗粒的稳定性，更有效阻止奥氏体晶粒的长大，含氮的固溶体可使钢种起到硬化和强化的作用，而且通过控制轧制，还有助于细小铁素体晶粒的产生。但过量氮会形成氮化物沿晶界析出，使钢的强度增加塑性下降，并呈现脆化状态，过高的氮还会影响钢板焊接性能。因此N控制在0.010～0.020％。

83％Si+354％N＞23：Si、N都是能形成和稳定奥氏体组织的元素，在本技术方案中两者都是提高强度的较为重要的元素，其含量过高会影响钢的焊接性能，其含量过低会影响钢的强度，根据经验，在满足其他条件并同时满足83％Si+354％N＞23的情况，钢板屈服点才能达到设计的要求，因此，进一步限定83％Si+354％N＞23，以保证钢板强度。

Nb：金属铌是强碳化物形成元素，具有强烈的细化晶粒和析出强化作用，在轧制过程中，Nb形成的微细碳氮化物颗粒可有效抑制奥氏体晶粒长大，对产品最终组织具有强烈的细化作用，从而提高强度、低温韧性以及延伸性能。为了确保Nb的上述作用，同时控制生产成本避免造成不必要的浪费，对于＞50mm厚钢板添加适量的Nb，并将Nb控制在0.010～0.020％范围内。

Als：铝作为炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，抑制低碳钢的时效，改善钢在低温时的韧性，还可以提高钢的抗氧化性能，但铝量过高，会促进钢的石墨倾向，而且会影响钢的强度和韧性。将Als控制在0.020～0.050％

P：磷元素增加回火脆性及冷脆敏感性，使钢的焊接性能变坏，降低塑性，故设计P含量≤0.015％。

S：硫在通常情况下也是有害元素，使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时易产生裂纹，硫含量高时，对焊接性能不利，降低耐腐蚀性，故设计S含量≤0.008％。

按照上述组分及重量百分比含量制造的所述正火轧制获得纵向性能均匀的钢板，通过通过在钢种成分上采用中低碳，以廉价的N、Ti作为主要强化合金元素，限定Si、N的加入比，再辅以适量的Mn，严格控制有害元素P、S含量，为进一步控制生产成本，成分设计上还依照不同厚度梯度添加不同合金的精细化设计，对于＞50～100mm厚钢板才添加微量的Nb保证强度。所述钢板常温下的屈服强度在370～432MPa，抗拉强度在533～566MPa，延伸率在25～30.5％、-20℃冲击功在185～231J，且同板纵向强度差值在5～24MPa，同板抗拉强度差在2～17MPa。图1为本发明一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板的金相组织图。

本发明还提出一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板的制造方法，图2为本发明一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板的制造方法一实施例的流程示意图，包括如下步骤：转炉顶底复合冶炼→夹杂物钙处理→LF炉精炼→增氮真空处理→连铸→铸坯缓冷→铸坯加热→轧机轧制→冷却→精整，具体地：

S10，转炉顶底复合冶炼，冶炼时N控制在0.01～0.02％，并严格限定83％Si+354％N＞23。在真空处理过程中采用吹氮方式进行增氮，连铸成坯，铸坯采用48h缓冷，使铸坯中的氢充分扩散，减少冷却带来的内应力。

S20，铸坯加热时间控制在250～300min，加热温度到1170～1220℃。将将铸坯加热到1170～1220℃，保证钢中微合金元素溶入奥氏体中，同时又要防止奥氏体晶粒粗化。

S30，轧机轧制采用两阶段控轧，轧制速度为1.3～1.8m/s，单道次压下率≥14％，展宽后纵轧道次控制在4～5道次，使得奥氏体再结晶后的晶粒细化；中间坯厚度按照成品厚度h*1.5+0～35mm控制，成品厚度h为10～100mm，第二阶段未再结晶区轧制温度控制在(Ar3+50℃)～950℃，Ar3是指的奥氏体向铁素体转变的临界温度，它由钢中的C、Si、Mn、Ti等元素实际含量复合计算而来，在本技术方案中实际温度在750℃左右，所以，第二阶段未再结晶区轧制温度控制在800℃～950℃，开轧温度控制在920℃～950℃；至少有两道次单道次压下率≥17％，终轧温度为860～890℃。以保证获得细小均匀的铁素体晶粒，晶粒尺寸小于3μm，达到11-13级；轧制完成后驰豫时间为15～35S；

S40，冷却采用轧后水冷，开冷温度控制在720～820℃，开启水冷头尾遮蔽装置，避免轧件部分裸露在空气中时间过长，同时开启集管遵从不连续的原则，冷却过程中开启吹扫装置，避免钢板上有积水导致冷却不均匀，冷速按照18～30℃/S控制，返红温度按照580～680℃控制，以降低钢板同板温差。

对于成品厚度为50～100mm的钢板，添加适量的Nb，其含量控制为0.01～0.02％。这是基于钢板一般具有板厚效应的考虑，同样的成分、工艺，随着钢板厚度的增加，强度会逐渐下降，为了保证＞50～100mm厚钢板的强度达到设计要求，添加一定的Nb合金。之所以没有整个厚度区间(10～100mm)采用统一的成分设计(加Nb)，主要是基于成本考虑，这种精细化地设计更具经济实用性。

上述技术方案轧制上采用两阶段轧制，一方面通过控制轧制温度、轧制速度、道次数、单道次压下率等保证钢板强度及轧制板形，良好的轧制板形是降低钢板同板温差进而减少强度差的基础；冷却采用轧后水冷，进入水冷装置后通过开启头尾遮蔽，辅以适量的水量、水比并严格按照开启集管不连续的原则，同时启用吹扫装置进一步保证钢板冷却后板形，避免局部积水造成瓢曲进而导致性能不均匀的问题。

采用上述元素组分含量及加工工艺步骤制造的所述正火轧制获得纵向性能均匀的钢板，所述钢板厚度规格为10～100mm，常温下的屈服强度在370～432MPa，抗拉强度在533～566MPa，延伸率在25～30.5％、-20℃冲击功在185～231J，且同板纵向强度差值在5～24MPa，同板抗拉强度差在2～17MPa。

需要说明的是，所述钢板经过正火热处理后性能仍然满足规定的力学性能数值。所述钢板经过正火热处理后的屈服强度在370～428MPa，抗拉强度在529～558MPa，延伸率在27～35.5MPa，-20℃冲击功在195～237J。

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。

所述一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板的组分及其重量百分比含量为：C：0.12～0.20％，Mn：1.20～1.50％，Ti：0.008～0.022％，Si：0.2～0.4％，N:0.010～0.02％，Als：0.020～0.05％，P≤0.015％，S≤0.008％，其余为Fe和不可避免的杂质，并同时限定：83％Si+354％N＞23。

所述一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板的制造方法的生产工艺流程包括如下步骤：转炉顶底复合冶炼→夹杂物钙处理→LF炉精炼→增氮真空处理→连铸→铸坯缓冷→铸坯加热→轧机轧制→冷却→精整，具体地：

S10，转炉顶底复合冶炼，冶炼时N控制在0.01～0.02％，并严格限定83％Si+354％N＞23；

S20，铸坯加热时间控制在250～300min，加热温度到1170～1220℃；

S30，轧机轧制采用两阶段控轧，轧制速度为1.3～1.8m/s，单道次压下率≥14％，展宽后纵轧道次控制在4～5道次；中间坯厚度按照成品厚度h*1.5+0～35mm控制，成品厚度h为10～100mm，第二阶段未再结晶区轧制温度控制在800℃～950℃，至少有两道次单道次压下率≥17％，终轧温度为860～890℃；轧制完成后驰豫时间为15～35S；

S40，冷却采用轧后水冷，开冷温度控制在720～820℃，开启水冷头尾遮蔽装置以降低钢板同板温差，同时开启集管遵从不连续的原则，冷却过程中开启吹扫装置，避免钢板上有积水导致冷却不均匀，冷速按照18～30℃/S控制，返红温度按照580～680℃控制。

在实际应用中，根据钢板生产规格和批次不同，具有控制范围内的不同组分含量、具体工艺控制条件、以及对应的力学性能指标，为了更好地说明和解释本发明，表1至表4中将发明例(本发明涉及的钢种)和对比例(现有钢种)的组分、工艺条件及力学性能罗列出来进行对比。

表1本发明的实施例与对比例的化学组分表(wt％)

序号	C	Si	Mn	N	83Si+354N	P	S	Ti	Nb	Als
											实施例1	0.121	0.33	1.43	0.013	31.99	0.010	0.004	0.015	0.000	0.049
实施例2	0.130	0.35	1.35	0.015	34.36	0.012	0.003	0.014	0.000	0.025
											实施例3	0.150	0.34	1.50	0.014	33.18	0.012	0.005	0.017	0.000	0.030
实施例4	0.160	0.3	1.46	0.011	28.79	0.010	0.003	0.020	0.000	0.018
											实施例5	0.140	0.4	1.40	0.013	37.80	0.013	0.005	0.011	0.000	0.022
实施例6	0.176	0.21	1.40	0.020	24.51	0.010	0.004	0.008	0.000	0.024
											实施例7	0.170	0.32	1.39	0.012	30.81	0.012	0.005	0.012	0.015	0.035
实施例8	0.160	0.35	1.40	0.014	34.01	0.010	0.004	0.016	0.013	0.033
											实施例9	0.155	0.33	1.26	0.018	33.76	0.011	0.006	0.022	0.020	0.021
实施例10	0.200	0.27	1.21	0.015	27.72	0.010	0.003	0.120	0.011	0.023
											对比例1	0.075	0.13	1.56	0.031	21.76	0.016	0.003	0.035	0.000	0.025
对比例2	0.173	0.21	1.12	0.012	21.68	0.010	0.011	0.005	0.014	0.012

表2本发明实施例与对比例的工艺控制参数列表

表3本发明实施例与对比例的实物质量

从表3可以看出，采用设计的成分和生产工艺，生产的10～100mm厚钢板屈服强度在370～432MPa，抗拉强度在533～566MPa，延伸率在25～30.5％、-20℃冲击功在185～231J，并且同板纵向强度差值在5～24MPa，同板抗拉强度差在2～17MPa范围内。而超出设计范围的对比例1、2，其屈服强度在295～414MPa，抗拉强度在416～471MPa，同板差最大达119MPa。

进一步的，为了验证所述钢板经过正火热处理后性能仍然符合相关规定、满足规定的力学性能数值要求，特采用880～920℃正火温度加热，出炉后辅以一定的雾冷，其实际性能见表4。

表4本发明实施例与对比例的力学性能列表

从表4中数据可知，经过正火处理后实施例强度并未发生明显的改变，并且延伸及冲击韧性得到进一步地改善。所述钢板经过正火热处理后的屈服强度在370～428MPa，抗拉强度在529～558MPa，延伸率在27～35.5MPa，-20℃冲击功在195～237J。反观对比例1、2，强度均有大幅度地下降，最高下降幅度达89MPa，不能满足设计要求。

上述表1至表4中的数据表明，采用正火轧制获得纵向性能均匀的钢板的生产方法，确实能获得与正火后性能相当且钢板同板纵向强度差＜30MP的性能。

本发明通过在钢种成分上采用中低碳，以廉价的N、Ti作为主要强化合金元素，限定Si、N的加入比，再辅以适量的Mn，严格控制有害元素P、S含量，为进一步控制生产成本，成分设计上还依照不同厚度梯度添加不同合金的精细化设计，对于＞50～100mm厚钢板才添加微量的Nb保证强度。所述钢板常温下的屈服强度在370～432MPa，抗拉强度在533～566MPa，延伸率在25～30.5％、-20℃冲击功在185～231J，且同板纵向强度差值在5～24MPa，同板抗拉强度差在2～17MPa。

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 (5)

1.一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板，其特征在于：所述钢板的组分及重量百分比含量包括：

C：0.12～0.20%，Mn：1.20～1.50%， Ti：0.008~0.022%，Si：0.2~0.4%，N：0.010~0.02% ，Als：0.020～0.05%，P≤0.015%，S≤0.008%，其余为Fe和不可避免的杂质，并同时满足：83%Si+354%N＞23。

2.根据权利要求1所述的一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板，其特征在于：所述钢板常温下的屈服强度在370~432MPa，抗拉强度在533~566MPa，延伸率在25~30.5%，-20℃冲击功在185~231J，且同板纵向强度差值在5~24MPa，同板抗拉强度差在2~17MPa。

3.根据权利要求1所述的一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板，其特征在于：所述钢板的成品厚度为10~100mm。

4.根据权利要求3所述的一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板，其特征在于：所述钢板厚度为50~100mm时，添加适量的Nb，其含量控制为0.01~0.02%。

5.权利要求1至4任意一项所述的一种正火轧制获得纵向性能均匀的钢板的制造方法，采用的生产工艺流程包括如下步骤：转炉顶底复合冶炼→夹杂物钙处理→LF炉精炼→增氮真空处理→连铸→铸坯缓冷→铸坯加热→轧机轧制→冷却→精整，具体地：

1）转炉顶底复合冶炼，冶炼时N控制在0.01~0.02%，并严格限定83%Si+354%N＞23；

2）铸坯加热时间控制在250~300min，加热温度到1170～1220℃；

3）轧机轧制采用两阶段控轧，轧制速度为1.3~1.8m/s，单道次压下率≥14%，展宽后纵轧道次控制在4~5道次；中间坯厚度按照成品厚度h*1.5+0~35mm控制，成品厚度h为10~100mm，第二阶段未再结晶区轧制温度控制在800℃~950℃，至少有两道次单道次压下率≥17%，终轧温度为860~890℃；轧制完成后驰豫时间为15~35S；

4）冷却采用轧后水冷，开冷温度控制在720~820℃，开启水冷头尾遮蔽装置以降低钢板同板温差，同时开启集管遵从不连续的原则，冷却过程中开启吹扫装置，避免钢板上有积水导致冷却不均匀，冷速按照18~30℃/S控制，返红温度控制为580~680℃。