CN114807768A - 一种q420的低合金高强度结构用钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢及其生产方法，所述生产方法包括对含钒铁水进行提钒吹炼后得到提钒半钢，而后依次进行转炉冶炼、LF精炼以及连铸后得到所述Q420的低合金高强度结构用钢；所述转炉冶炼中出钢时补充铝锭、硅锰合金、硅铁合金以及钒氮合金；所述提钒半钢的温度为1360‑1390℃；所述提钒半钢中的钒含量≤0.035％；本发明提供的Q420的低合金高强度结构用钢在生产过程中能够克服现有技术存在的N元素不稳定、LF喂线过程温降大及矩形坯内部质量和表面质量存在缺陷的不足；能够大幅度降低生产成本，得到用户需要的Q420的低合金高强度结构用钢。

Description

一种Q420的低合金高强度结构用钢及其生产方法
技术领域
本发明属于钢铁技术领域，涉及一种低合金高强度结构用钢，尤其涉及一种Q420的低合金高强度结构用钢及其生产方法。
背景技术
随着能源、化工、水电、建筑等领域的迅速发展，低合金高强度结构钢市场需求日益增大，而且为了满足上述行业中工程结构自重降低，装载能力提高的发展趋势，屈服强度在420MPa、且具备较好焊接性能的钢板(牌号Q420)用量越来越多。
Q420B是一种在碳素钢的基础上加入少量Nb、V、Ti等微合金元素的低合金高强度钢。该钢种不需热处理直接使用，成本较低，是一种节约能源和资源的环保型钢种，广泛地应用于国民经济建设的各领域，特别是基础设施建设和加工制造业。
CN 102534368A公开了一种低合金高强度宽薄钢板及其生产方法，所述钢板由以下重量百分含量的化学成分组成：C≤0.18％、Si≤0.55％、Mn 1.4-1.6％、P≤0.030％、S≤0.030％、V 0.34-0.36％，余量为Fe和不可避免的杂质。所述生产方法包括以下步骤：(1)炼钢步骤：钢水先经电炉冶炼，保证无渣出钢，随钢水加入脱氧剂预脱氧；出钢温度在1560-1600℃；随后送入LF精炼炉精炼，保证白渣保持时间20-40min，有效精炼总时间40-60min；最后再VD炉真空处理，真空处理66Pa以下保持时间≥15分钟；(2)加热钢坯步骤：将钢坯放入加热炉内加热，加热炉的加热段温度为1240-1260℃，均热段温度为1220-1240℃，加热段与均热段的总加热时间为8-10min/cm；(3)控制轧制工艺步骤：先采用大道次压下量25-30mm，道次压下率12-25％将钢坯厚度轧到20-22m，之后打高压水对钢坯进行降温，当钢坯温度降到950℃以下时开轧，轧制过程中继续打高压水对钢坯进行降温，终轧温度为830-880℃：之后经冷却至740-780℃、矫直，得到低合金高强度宽薄钢板产品。
CN 104313468A公开了一种460MPa级低合金高强度结构用钢板及其生产方法，所述460MPa级低合金高强度结构用钢板化学成分按质量百分数计为：C：0.030.09％、Si：0.100.40％、n：1.001.60％、Nb：0.01～0.03％、Ti：0.005～0.030％，A1s：0.0150.045％、B：0.0005～0.0030％、P≤0.015％，S≤0.007％，其余为Fe和不可避免杂质：同时该钢的碳当量CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，且CEV≤0.35％。所述生产方法依次包括以下步骤：冶炼、精炼、连铸、钢坯加热、控制轧制、控制冷却、缓冷、成品。
CN 106893933A公开了一种低合金高强度钢的生产方法，所述低合金高强度钢的生产方法包括：(1)冶炼钢坯，控制所述钢坯中的各化学成分为：碳：0.05～0.08％、锰：0.5～1.2％、硅：0.15～0.35％、全铝：0.025～0.055％、铌：0.01～0.05％、限制磷元素的含量小于或等于0.015％、限制硫元素的含量小于或等于0.012％、限制氮元素的含量小于或等于0.006％、其余为铁；(2)对冶炼得到的所述钢坯进行连铸：(3)对连铸后的所述钢坯进行热轧：(4)对热轧后的所述钢坯进行冷轧：(5)对冷轧后的所述钢坯进行生产，最终获得低合金高强度钢。
上述专利均公开了一种低合金高强度钢的生产方法，但是其并没有限定所述低合金高强度钢为Q420钢材，现有工艺中Q420钢材的生产方法包括转炉工序加入硅锰、V2O5及大量的脱氧用铝，精炼冶炼结束后喂入锰氮线，喂线过程钢水剧烈翻腾，钢水温降大，并造成钢水纯净度降低且成本较高，并且现有Q420B钢材中N元素不稳定、LF喂线过程温降大及矩形坯内部质量和表面质量存在缺陷。
因此，提供一种能够大幅度降低生产成本，又能满足用户需要的低合金高强度结构钢坯Q420B的生产方法已经成为本领域亟需解决的问题之一。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种Q420的低合金高强度结构用钢及其生产方法，所述生产方法能够克服现有技术存在的N元素不稳定、LF喂线过程温降大及矩形坯内部质量和表面质量存在缺陷的不足；能够大幅度降低生产成本，得到用户需要的Q420的低合金高强度结构用钢。
本发明所述内部质量是通过低倍或高倍检验内部的气泡、缩孔或夹杂物等；所述表面质量是指表面的夹渣或表面裂纹。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢的化学成分质量百分比为：C为0.14-0.17％，Si为0.35-0.45％，Mn为1.25-1.40％，P≤0.030％，S≤0.030％，N为0.009-0.015％，V为0.040-0.060％，其余为Fe以及不可避免的杂质；
所述Q420的低合金高强度结构用钢的碳当量CEV≤0.44％。
本发明提供的Q420的低合金高强度结构用钢中N元素稳定，解决了现有技术中Q420钢材矩形坯内部质量和表面质量存在缺陷的不足。
优选地，所述Q420的低合金高强度结构用钢的化学成分质量百分比为：C为0.14-0.17％，Si为0.35-0.45％，Mn为1.35-1.40％，P≤0.020％，S≤0.020％，N为0.010-0.013％，V为0.045-0.050％，其余为Fe以及不可避免的杂质。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面提供的Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法，所述生产方法包括：
对含钒铁水进行后得到提钒半钢，而后依次进行转炉冶炼、LF精炼以及连铸后得到所述Q420的低合金高强度结构用钢；
所述提钒半钢的温度为1360-1390℃，例如可以提钒吹炼是1360℃、1365℃、1370℃、1375℃、1380℃、1385℃或1390℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
所述提钒半钢中的钒含量≤0.035％，例如可以是0.035％、0.032％、0.030％、0.028％、0.026％、0.024％、0.022％或0.020％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
所述转炉冶炼中出钢时补充铝锭、硅锰合金、硅铁合金以及钒氮合金。
本发明提供的生产方法通过依次进行的提钒吹炼、转炉冶炼、LF精炼以及连铸得到所述的Q420的低合金高强度结构用钢，钢水连铸浇铸成矩形坯，控制过程温度与拉速，提高铸坯内部质量。
优选地，所述提钒吹炼中出钢后补充覆盖剂。
优选地，所述覆盖剂的添加量为1-1.5kg/t，例如可以是1kg/t、1.1kg/t、1.2kg/t、1.3kg/t、1.4kg/t或1.5kg/t，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述覆盖剂包括碳化稻壳、钢包或石灰粉中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括碳化稻壳和钢包的组合，碳化稻壳和石灰粉的组合，钢包和石灰粉的组合，或碳化稻壳、钢包和石灰粉的组合。
优选地，所述转炉冶炼中添加造渣料。
优选地，所述造渣料包括化渣球、磁选粉球、石灰或镁球中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为化渣球、石灰和轻烧的组合，或化渣球、石灰和镁球的组合。
优选地，所述造渣料的添加量为30-40kg/t，例如可以是30kg/t、31kg/t、32kg/t、33kg/t、34kg/t、35kg/t、36kg/t、37kg/t、38kg/t、39kg/t或40kg/t，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
示例性的，所述造渣料包括20kg/t的石灰、7kg/t的化渣球以及12kg/t的轻烧。
优选地，所述转炉冶炼中吹氧时间为9-11min，例如可以是9min、9.5min、10min、10.5min或11min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述转炉冶炼的出钢温度为1600-1650℃，例如可以是1600℃、1605℃、1610℃、1615℃、1620℃、1625℃、1630℃、1635℃、1640℃、1645℃或1650℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述转炉冶炼的终点为C含量为0.04-0.08％，例如可以是0.04％、0.045％、0.05％、0.055％、0.06％、0.065％、0.07％、0.075％或0.08％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用；P含量≤0.014％，例如可以是0.014％、0.013％、0.012％、0.011％或0.010％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用；V含量为0.005-0.010％，例如可以是0.005％、0.006％、0.007％、0.008％、0.009％或0.010％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述转炉冶炼出钢时采用双滑挡渣。
优选地，所述铝锭的补充量为0.8-1.2kg/t，例如可以是0.8kg/t、0.9kg/t、1.0kg/t、1.1kg/t或1.2kg/t，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述硅锰合金的补充量为18-19kg/t，例如可以是18kg/t、18.2kg/t、18.4kg/t、18.6kg/t、18.8kg/t或19kg/t，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述硅铁合金的补充量为1.2-1.5kg/t，例如可以是1.2kg/t、1.3kg/t、1.4kg/t或1.5kg/t，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述钒氮合金的补充量为0.55-0.6kg/t，例如可以是0.55kg/t、0.56kg/t、0.57kg/t、0.58kg/t、0.59kg/t或0.6kg/t，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述LF精炼中补充脱氧剂。
优选地，所述脱氧剂包括铝粉和/或碳化硅。
优选地，所述LF精炼的时间≥35min，例如可以是35min、36min、37min、38min、39min或40min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述LF精炼中白渣保持时间≥15min，例如可以是15min、18min、20min、22min、24min、26min、28min或30min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述白渣为精炼渣中FeO+MnO＜1％，生产中对精炼炉渣进行渣样蘸取、分析。
优选地，所述LF精炼中软吹时间≥15min，例如可以是15min、18min、20min、22min、24min、26min、28min或30min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述LF精炼中离站温度为1553-1573℃，例如可以是1553℃、1555℃、1557℃、1559℃、1561℃、1563℃、1565℃、1567℃、1569℃、1571℃或1573℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述连铸中的中包烘烤温度≥1000℃，例如可以是1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃或1500℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述连铸中使用保护渣。
优选地，所述保护渣的添加量为0.3-0.5kg/t钢，例如可以是0.3kg/t钢、0.32kg/t钢、0.34kg/t钢、0.36kg/t钢、0.38kg/t钢、0.4kg/t钢、0.42kg/t钢、0.44kg/t钢、0.46kg/t钢、0.48kg/t钢或0.5kg/t钢，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述保护渣包括碳高铬保护渣。
优选地，所述连铸中开浇液面高度≥400mm，例如可以是400mm、405mm、410mm、415mm、420mm、425mm、430mm、435mm、440mm、445mm或450mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述连铸中钢水过热温度为15-30℃，例如可以是15℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、28℃或30℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述连铸中连铸坯结晶器水流量为130-150m3/h，例如可以是130m3/h、134m3/h、138m3/h、142m3/h、146m3/h或150m3/h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用；二冷水流量为0.2-0.5L/kg，例如可以是0.2L/kg、0.24L/kg、0.28L/kg、0.32L/kg、0.36L/kg、0.40L/kg、0.44L/kg、0.48L/kg或0.5L/kg，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述连铸中铸机采用恒拉速，拉速为1.5-1.8m/min，例如可以是1.5m/min、1.55m/min、1.6m/min、1.65m/min、1.7m/min、1.75m/min或1.8m/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明的优选技术方案，本发明第二方面提供的所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法包括：
对含钒铁水进行提钒吹炼后得到提钒半钢，而后依次进行转炉冶炼、LF精炼以及连铸后得到所述Q420的低合金高强度结构用钢；
其中，所述提钒吹炼后提钒半钢的温度为1360-1390℃，钒含量≤0.035％；所述提钒吹炼中出钢后补充添加量为1-1.5kg/t覆盖剂；
所述转炉冶炼中添加添加量为30-40kg/t的造渣料；所述转炉冶炼中吹氧时间为9-11min；所述转炉冶炼的出钢温度为1600-1650℃；所述转炉冶炼出钢时采用双滑挡渣；所述转炉冶炼的终点为C含量为0.04-0.08％，P含量≤0.014％，V含量为0.005-0.010％；
所述转炉冶炼中出钢时补充补充量为0.8-1.2kg/t的铝锭、补充量为18-19kg/t的硅锰合金、补充量为1.2-1.5kg/t的硅铁合金以及补充量为0.55-0.6kg/t的钒氮合金；
所述LF精炼中补充铝粉和/或碳化硅；所述LF精炼的时间≥35min；所述LF精炼中白渣保持时间≥15min；所述LF精炼中软吹时间≥15min；所述LF精炼中离站温度为1553-1573℃；
所述连铸中的中包烘烤温度≥1000℃；所述连铸中使用添加量为0.3-0.5kg/t钢的碳高铬保护渣；所述连铸中开浇液面高度≥400mm；所述连铸中钢水过热温度为15-30℃；所述连铸中连铸坯结晶器水流量为130-150m3/h，二冷水流量为0.2-0.5L/kg；所述连铸中铸机采用恒拉速，拉速为1.5-1.8m/min。
本发明提供的生产方法先对含钒铁水进行提钒吹炼，提取铁水钒元素，提取钒渣用于制取V2O5；在炼钢转炉兑入废钢及脱硫半钢水，转炉进行脱磷脱碳；转炉出钢过程加入硅锰、钒氮合金及脱氧用铝；精炼冶炼过程做好过程脱氧，控制白渣保持时间及离站温度；钢水连铸浇铸成矩形坯，控制过程温度与拉速，提高铸坯内部质量。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的Q420的低合金高强度结构用钢在生产过程中能够克服现有技术存在的N元素不稳定、LF喂线过程温降大及矩形坯内部质量和表面质量存在缺陷的不足；能够大幅度降低生产成本，得到用户需要的Q420的低合金高强度结构用钢。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢的化学成分质量百分比为：C为0.16％，Si为0.40％，Mn为1.32％，P为0.028％，S为0.025％，N为0.012％，V为0.050％，其余为Fe以及不可避免的杂质；
所述Q420的低合金高强度结构用钢的碳当量CEV为0.40％。
所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法包括：
对含钒铁水进行提钒吹炼后得到提钒半钢，而后依次进行转炉冶炼、LF精炼以及连铸后得到所述Q420的低合金高强度结构用钢；
其中，所述提钒吹炼后提钒半钢的温度为1370℃，钒含量≤0.035％；所述提钒吹炼中出钢后补充添加量为1.25kg/t的碳化稻壳；
所述转炉冶炼中添加35kg/t的造渣料(20kg/t的石灰、5kg/t的化渣球以及10kg/t的轻烧)；所述转炉冶炼中吹氧时间为10.5min；所述转炉冶炼的出钢温度为1630℃；所述转炉冶炼出钢时采用双滑挡渣；所述转炉冶炼的终点为C含量为0.06％，P含量≤0.014％，V含量为0.008％；
所述转炉冶炼中出钢时补充1.0kg/t的铝锭、18.5kg/t的硅锰合金、1.35kg/t的硅铁合金以及0.58kg/t的钒氮合金；
所述LF精炼中补充铝粉和碳化硅；所述LF精炼的时间为40min；所述LF精炼中白渣保持时间为20min；所述LF精炼中软吹时间为20min；所述LF精炼中离站温度为1562℃；
所述连铸中的中包烘烤温度为1120℃；所述连铸中使用0.4kg/t钢的碳高铬保护渣；所述连铸中开浇液面高度≥400mm；所述连铸中钢水过热温度为25℃；所述连铸中连铸坯结晶器水流量为140m3/h，二冷水流量为0.38L/kg；所述连铸中铸机采用恒拉速，拉速为1.6m/min。
实施例2
本实施例提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢的化学成分质量百分比为：C为0.14％，Si为0.35％，Mn为1.25％，P为0.030％，S为0.030％，N为0.009％，V为0.040％，其余为Fe以及不可避免的杂质；
所述Q420的低合金高强度结构用钢的碳当量CEV为0.44％。
所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法包括：
对含钒铁水进行提钒吹炼后得到提钒半钢，而后依次进行转炉冶炼、LF精炼以及连铸后得到所述Q420的低合金高强度结构用钢；
其中，所述提钒吹炼后提钒半钢的温度为1360℃，钒含量为0.020％；所述提钒吹炼中出钢后补充1kg/t石灰粉；
所述转炉冶炼中添加37kg/t的造渣料(20kg/t的石灰、7kg/t的化渣球以及10kg/t的镁球)；所述转炉冶炼中吹氧时间为11min；所述转炉冶炼的出钢温度为1600℃；所述转炉冶炼出钢时采用双滑挡渣；所述转炉冶炼的终点为C含量为0.04％，P含量≤0.014％，V含量为0.005％；
所述转炉冶炼中出钢时补充0.8kg/t的铝锭、19kg/t的硅锰合金、1.2kg/t的硅铁合金以及0.6kg/t的钒氮合金；
所述LF精炼中补充铝粉和碳化硅；所述LF精炼的时间为35min；所述LF精炼中白渣保持时间为15min；所述LF精炼中软吹时间为15min；所述LF精炼中离站温度为1553℃；
所述连铸中的中包烘烤温度1000℃；所述连铸中使用0.3kg/t钢的碳高铬保护渣；所述连铸中开浇液面高度≥410mm；所述连铸中钢水过热温度为15℃；所述连铸中连铸坯结晶器水流量为130m3/h，二冷水流量为0.5L/kg；所述连铸中铸机采用恒拉速，拉速为1.5m/min。
实施例3
本实施例提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢的化学成分质量百分比为：C为0.17％，Si为0.45％，Mn为1.40％，P为0.025％，S为0.020％，N为0.015％，V为0.060％，其余为Fe以及不可避免的杂质；
所述Q420的低合金高强度结构用钢的碳当量CEV为0.42％。
所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法包括：
对含钒铁水进行提钒吹炼后得到提钒半钢，而后依次进行转炉冶炼、LF精炼以及连铸后得到所述Q420的低合金高强度结构用钢；
其中，所述提钒吹炼后提钒半钢的温度为1390℃，钒含量≤0.035％；所述提钒吹炼中出钢后补充1.5kg/t钢包；
所述转炉冶炼中添加32kg/t的造渣料(18kg/t的石灰、5kg/t的化渣球以及9kg/t的轻烧)；所述转炉冶炼中吹氧时间为11min；所述转炉冶炼的出钢温度为1650℃；所述转炉冶炼出钢时采用双滑挡渣；所述转炉冶炼的终点为C含量为0.08％，P含量≤0.014％，V含量为0.010％；
所述转炉冶炼中出钢时补充1.2kg/t的铝锭、18kg/t的硅锰合金、1.5kg/t的硅铁合金以及0.55kg/t的钒氮合金；
所述LF精炼中补充铝粉；所述LF精炼的时间≥40min；所述LF精炼中白渣保持时间≥30min；所述LF精炼中软吹时间≥25min；所述LF精炼中离站温度为1573℃；
所述连铸中的中包烘烤温度≥1200℃；所述连铸中使用0.5kg/t钢的碳高铬保护渣；所述连铸中开浇液面高度≥450mm；所述连铸中钢水过热温度为30℃；所述连铸中连铸坯结晶器水流量为150m3/h，二冷水流量为0.2L/kg；所述连铸中铸机采用恒拉速，拉速为1.8m/min。
实施例4
本实施例提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢的化学成分质量百分比为：C为0.15％，Si为0.39％，Mn为1.29％，P为0.018％，S为0.015％，N为0.010％，V为0.042％，其余为Fe以及不可避免的杂质；
所述Q420的低合金高强度结构用钢的碳当量CEV为0.44％。
所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法包括：
对含钒铁水进行提钒吹炼后得到提钒半钢，而后依次进行转炉冶炼、LF精炼以及连铸后得到所述Q420的低合金高强度结构用钢；
其中，所述提钒吹炼后提钒半钢的温度为1372℃，钒含量≤0.030％；所述提钒吹炼中出钢后补充1.31kg/t石灰粉；
所述转炉冶炼中添加39kg/t的造渣料(20kg/t的石灰、7kg/t的化渣球以及12kg/t的轻烧)；所述转炉冶炼中吹氧时间为10.2min；所述转炉冶炼的出钢温度为1625℃；所述转炉冶炼出钢时采用双滑挡渣；所述转炉冶炼的终点为C含量为0.59％，P含量≤0.012％，V含量为0.007％；
所述转炉冶炼中出钢时补充0.9kg/t的铝锭、18.2kg/t的硅锰合金、1.23kg/t的硅铁合金以及0.51kg/t的钒氮合金；
所述LF精炼中补充碳化硅；所述LF精炼的时间≥55min；所述LF精炼中白渣保持时间≥20min；所述LF精炼中软吹时间≥18min；所述LF精炼中离站温度为1530℃；
所述连铸中的中包烘烤温度≥1050℃；所述连铸中使用0.32kg/t钢的碳高铬保护渣；所述连铸中开浇液面高度≥380mm；所述连铸中钢水过热温度为20℃；所述连铸中连铸坯结晶器水流量为150m3/h，二冷水流量为0.21L/kg；所述连铸中铸机采用恒拉速，拉速为1.5m/min。
实施例5
本实施例提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢与实施例1相同。
所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法与实施例1的区别仅在于：本实施例连铸中铸机的拉速更改为1.2m/min。
实施例6
本实施例提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢与实施例1相同。
所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法与实施例1的区别仅在于：本实施例连铸中铸机的拉速更改为2.0m/min。
实施例7
本实施例提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢与实施例1相同。
所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法与实施例1的区别仅在于：本实施例将LF精炼中白渣保持时间为10min。
实施例8
本实施例提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢与实施例1相同。
所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法与实施例1的区别仅在于：本实施例将LF精炼中离站温度更改为1545℃。
实施例9
本实施例提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢与实施例1相同。
所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法与实施例1的区别仅在于：本实施例将LF精炼中离站温度更改为1580℃。
对比例1
本对比例提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢与实施例1的区别在于：本对比例将所述Q420的低合金高强度结构用钢中N的含量更改为0.020％。
所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供了一种Q420的低合金高强度结构用钢，所述Q420的低合金高强度结构用钢与实施例1的区别在于：本对比例将所述Q420的低合金高强度结构用钢中N的含量更改为0.005％。
所述Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法与实施例1相同。
将实施例1-9以及对比例1-2提供的Q420的低合金高强度结构用钢进行物理性能检测，检测结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003646268650000151
Figure BDA0003646268650000161
综上所述，本发明提供的Q420的低合金高强度结构用钢在生产过程中能够克服现有技术存在的N元素不稳定、LF喂线过程温降大及矩形坯内部质量和表面质量存在缺陷的不足；能够大幅度降低生产成本，得到用户需要的Q420的低合金高强度结构用钢。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Q420的低合金高强度结构用钢，其特征在于，所述Q420的低合金高强度结构用钢的化学成分质量百分比为：C为0.14-0.17％，Si为0.35-0.45％，Mn为1.25-1.40％，P≤0.030％，S≤0.030％，N为0.009-0.015％，V为0.040-0.060％，其余为Fe以及不可避免的杂质；
所述Q420的低合金高强度结构用钢的碳当量CEV≤0.44％。
2.根据权利要求1所述的Q420的低合金高强度结构用钢，其特征在于，所述Q420的低合金高强度结构用钢的化学成分质量百分比为：C为0.14-0.17％，Si为0.35-0.45％，Mn为1.35-1.40％，P≤0.020％，S≤0.020％，N为0.010-0.013％，V为0.045-0.050％，其余为Fe以及不可避免的杂质。
3.一种如权利要求1或2所述的Q420的低合金高强度结构用钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括：
对含钒铁水进行提钒吹炼后得到提钒半钢，而后依次进行转炉冶炼、LF精炼以及连铸后得到所述Q420的低合金高强度结构用钢；
所述提钒半钢的温度为1360-1390℃；
所述提钒半钢中的钒含量≤0.035％；
所述转炉冶炼中出钢时补充铝锭、硅锰合金、硅铁合金以及钒氮合金。
4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述提钒吹炼中出钢后补充覆盖剂；
优选地，所述覆盖剂的添加量为1-1.5kg/t；
优选地，所述覆盖剂包括碳化稻壳、钢包或石灰粉中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求3或4所述的生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼中添加造渣料；
优选地，所述造渣料包括化渣球、石灰、轻烧或镁球中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为化渣球、石灰和轻烧的组合，或化渣球、石灰和镁球的组合；
优选地，所述造渣料的添加量为30-40kg/t；
优选地，所述转炉冶炼中吹氧时间为9-11min。
6.根据权利要求3-5任一项所述的生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼的出钢温度为1600-1650℃；
优选地，所述转炉冶炼的终点为C含量为0.04-0.08％，P含量≤0.014％，V含量为0.005-0.010％；
优选地，所述转炉冶炼出钢时采用双滑挡渣。
7.根据权利要求3-6任一项所述的生产方法，其特征在于，所述铝锭的补充量为0.8-1.2kg/t；
优选地，所述硅锰合金的补充量为18-19kg/t；
优选地，所述硅铁合金的补充量为1.2-1.5kg/t；
优选地，所述钒氮合金的补充量为0.55-0.6kg/t。
8.根据权利要求3-7任一项所述的生产方法，其特征在于，所述LF精炼中补充脱氧剂；
优选地，所述脱氧剂包括铝粉和/或碳化硅；
优选地，所述LF精炼的时间≥35min；
优选地，所述LF精炼中白渣保持时间≥15min；
优选地，所述LF精炼中软吹时间≥15min；
优选地，所述LF精炼中离站温度为1553-1573℃。
9.根据权利要求3-8任一项所述的生产方法，其特征在于，所述连铸中的中包烘烤温度≥1000℃；
优选地，所述连铸中使用保护渣；
优选地，所述保护渣的添加量为0.3-0.5kg/t钢；
优选地，所述保护渣包括碳高铬保护渣；
优选地，所述连铸中开浇液面高度≥400mm；
优选地，所述连铸中钢水过热温度为15-30℃；
优选地，所述连铸中连铸坯结晶器水流量为130-150m3/h，二冷水流量为0.2-0.5L/kg；
优选地，所述连铸中铸机采用恒拉速，拉速为1.5-1.8m/min。
10.根据权利要求3-9任一项所述的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括：
对含钒铁水进行提钒吹炼后得到提钒半钢，而后依次进行转炉冶炼、LF精炼以及连铸后得到所述Q420的低合金高强度结构用钢；
其中，所述提钒吹炼后提钒半钢的温度为1360-1390℃，钒含量≤0.035％；所述提钒吹炼中出钢后补充添加量为1-1.5kg/t覆盖剂；
所述转炉冶炼中添加添加量为30-40kg/t的造渣料；所述转炉冶炼中吹氧时间为9-11min；所述转炉冶炼的出钢温度为1600-1650℃；所述转炉冶炼出钢时采用双滑挡渣；所述转炉冶炼的终点为C含量为0.04-0.08％，P含量≤0.014％，V含量为0.005-0.010％；
所述转炉冶炼中出钢时补充补充量为0.8-1.2kg/t的铝锭、补充量为18-19kg/t的硅锰合金、补充量为1.2-1.5kg/t的硅铁合金以及补充量为0.55-0.6kg/t的钒氮合金；
所述LF精炼中补充铝粉和/或碳化硅；所述LF精炼的时间≥35min；所述LF精炼中白渣保持时间≥15min；所述LF精炼中软吹时间≥15min；所述LF精炼中离站温度为1553-1573℃；
所述连铸中的中包烘烤温度≥1000℃；所述连铸中使用添加量为0.3-0.5kg/t钢的碳高铬保护渣；所述连铸中开浇液面高度≥400mm；所述连铸中钢水过热温度为15-30℃；所述连铸中连铸坯结晶器水流量为130-150m3/h，二冷水流量为0.2-0.5L/kg；所述连铸中铸机采用恒拉速，拉速为1.5-1.8m/min。
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