CN115747661B - 一种抗550℃-600℃回火软化钢板及其生产方法 - Google Patents
一种抗550℃-600℃回火软化钢板及其生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于钢板领域，涉及一种抗550℃‑600℃回火软化钢板及其生产方法。所述抗550℃‑600℃回火软化钢板化学成分以重量百分比计为：C：0.12～0.18％、Mn：1.30～1.70％、Si：0.20～0.50％、S≤0.010％、P≤0.015％、Nb：0.010％～0.050％、V：0.005％～0.050％、Cr：0.10～0.30％、Ti：0.005～0.020％，其余为Fe和微量杂质。本发明方法合理，生产工艺控制简单，成本低，效果好、钢板产品拥有抵抗550℃‑600℃回火软化的性能，经550℃‑600℃时回火处理后，钢板强度性能降低值≤20MPa,产品质量稳定。
Description
技术领域
本发明属于钢板领域，涉及一种抗550℃-600℃回火软化钢板及其生产方法。
背景技术
目前，大量钢板用于卷管、焊接，但是由于应力的纯在，所以钢板在卷管、焊接后，会出现加工的钢管椭圆度超标问题，且强度越高的钢板，卷管成型后的椭圆度超标问题越严重，为保证加工制作的钢管椭圆度符合标准，加工成型后的钢管，后续需进行矫圆处理，而高强钢板制作的钢管，采用低温矫圆难以达到矫圆目的，所以需要对钢管进行适当加热后矫圆，但目前焊管用钢板，经加热到一定温度后，组织性能就会发生变化，从而导致加工成型的钢管的强度性能大幅降低，无法保证后续的应用性能，导致构件失效。所以若能开发一种抗回火软化钢板产品，将可以有效解决加工成型的钢管热矫圆后的强度性能问题，大幅减少钢管因热矫圆温度较高造成的废品。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种可以抗550℃-600℃回火软化钢板的生产方法。本发明目的是提供一种抗550℃-600℃回火软化钢板的生产方法，通过对成分、工艺的精确控制，得到理想的组织性能，从而使钢板拥有抵抗550℃-600℃回火软化的性能，解决背景技术中存在的问题。本发明方法合理，生产工艺控制简单，成本低，效果好、产品质量稳定。
本发明提供一种抗550℃-600℃回火软化钢板，其特征在于，所述抗550℃-600℃回火软化钢板化学成分以重量百分比计为：C：0.12～0.18％、Mn：1.30～1.70％、Si：0.20～0.50％、S≤0.010％、P≤0.015％、Nb：0.010％～0.050％、V：0.005％～0.050％、Cr：0.10～0.30％、Ti：0.005～0.020％，其余为Fe和微量杂质。
优选地，所述抗550℃-600℃回火软化钢板为厚度在30～60mm之间，宽1500mm～4150mm的热轧钢板。
优选地，所述抗550℃-600℃回火软化钢板屈服强度在420MPa-500MPa之间，抗拉强度在520MPa-650MPa之间。
本发明提供一种抗550℃-600℃回火软化钢板的生产方法，包括以下步骤：
1)粗轧：粗轧开轧温度在1100～1150℃之间，粗轧末道次温度控制在960～1020℃之间；
2)精轧：精轧阶段采用3+2+2道次轧制，前3道次累计压下量占精轧阶段总压下量的55-65％，轧制3道次后，进行待温处理，待温时间根据钢板厚度不同进行调整，然后再轧制2道次，中间2道次累计压下占精轧阶段总压下量的25-35％，再进行待温处理，待温时间根据钢板厚度不同进行调整，然后进行精轧最后2道次轧制；
3)冷却：轧后空冷，钢板冷至430～450℃，下线进入缓冷坑，等钢板温度降至150℃以下，吊出缓冷坑，冷却至室温。
优选地，步骤1)中，将250～300mm厚连铸坯加热控制在1170℃～1240℃之间，加热时间250～400min。
优选地，步骤1)中，出炉温度控制在1160℃～1210℃之间。
优选地，步骤1)中，粗轧采用4-5道次轧制，粗轧后中间坯厚度90～140mm。
优选地，步骤2)中，精轧采用3+2+2道次分配模式进行轧制，开轧温度在900～1000℃之间，先进行3道次轧制，轧制3道次后待温，前3道次累计压下量占精轧阶段总压下量的55-65％，待温时间在50～150s之间，再轧制2道次，再进行待温，中间2道次累计压下占精轧阶段总压下量的25-35％，待温时间在40～120s之间，然后进行精轧最后2道次轧制；终轧温度在830～860℃范围内，
本发明通过精轧阶段分阶段轧制，中间过程待温控制，可以有效消除轧制过程中的应力积累，结合轧后冷却工艺的严格控制，从而减少钢板产品内部位错强化在钢板强度性能中的占比，提升细晶强化、固溶强化的效果，从而提升钢板回火后强度性能的稳定性。
优选地，步骤3)中，下线进入缓冷坑，盖上保温盖，等钢板缓冷至230～250℃，打开盖板，等钢板温度降至150℃以下，吊出缓冷坑，冷却至室温。
优选地，步骤4)中，经550℃-600℃回火处理后，钢板屈服强度、抗拉强度降低值≤20MPa。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
普通的钢板焊接成钢管，若钢管椭圆度超标，冷矫圆难以达到效果，热矫圆又会导致钢管的强度性能降低，产生废品，采用该发明后，钢板焊接成钢管后，可以进行550℃-600℃的热矫圆，从而有效解决焊接钢管椭圆度超标却又难以矫圆的问题。采用该发明生产的钢板，可以广泛应用于海洋工程、风电、高层建筑、桥梁、管线等行业，具有很强的市场竞争力，能为企业带来巨大的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本发明提供了一种抗550℃-600℃回火软化钢板，该钢板的化学成分以重量百分比计为：C：0.12～0.18％、Mn：1.30～1.70％、Si：0.20～0.50％、S≤0.010％、P≤0.015％、Nb：0.010％～0.050％、V：0.005％～0.050％、Cr:0.10～0.30％、Ti：0.005～0.020％，其余为Fe和微量杂质。其产品为厚度在30～60mm之间，宽1500mm～4150mm的热轧钢板，钢板屈服强度在420MPa-500MPa之间，抗拉强度在520MPa-650MPa之间。本发明方法合理，生产工艺控制简单，成本低，效果好、钢板产品拥有抵抗550℃-600℃回火软化的性能，经550℃-600℃时回火处理后，钢板强度性能降低值≤20Mpa，产品质量稳定。
本发明提供了一种抗550℃-600℃回火软化钢板的生产方法，包括以下步骤：将250～300mm厚连铸坯加热控制在1170℃～1240℃之间，加热时间250～400min，出炉温度控制在1160℃～1210℃之间；粗轧开轧温度在1100～1150℃之间，粗轧末道次温度控制在960～1020℃之间，粗轧采用4-5道次轧制，粗轧后中间坯厚度90～140mm，精轧开轧温度在900～1000℃之间，精轧阶段采用3+2+2道次轧制，前3道次累计压下量占精轧阶段总压下量的55-65％，轧制3道次后，进行待温处理，待温时间在50～150s之间，然后再轧制2道次，中间2道次累计压下占精轧阶段总压下量的25-35％，再进行待温处理，待温时间在40～120s之间，终轧温度在830～860℃范围内，轧后空冷，钢板冷至430～450℃，下线进入缓冷坑，盖上保温盖，等钢板缓冷至230～250℃，打开盖板，等钢板温度降至150℃以下，吊出缓冷坑，冷却至室温。采用此工艺生产的钢板产品，经550℃-600℃回火处理后，钢板屈服强度、抗拉强度降低值≤20MPa。
实施例1：
工业生产的40mm厚EH420海洋工程用钢板
钢的化学成分的重量百分比为：C：0.13％、Mn：1.52％、Si：0.33％、S：0.003％、P：0.007％、Nb：0.032％、V：0.026％、Cr：0.17％、Ti：0.011％，其余为Fe和微量杂质。用常规连铸方法将钢浇铸成250mm厚连铸板坯，板坯送至4300mm宽厚板轧机上进行轧制成40mm厚钢板，对加热、轧制、冷却、缓冷进行精准化控制。
生产工艺控制如下：
a、粗轧：
将250mm厚连铸坯加热至1190℃，加热时间282min，出炉温度：1183℃；粗轧开轧温度1141℃，轧制4道次，粗轧末道次温度为988℃，粗轧后中间坯厚度118.5mm。
b、精轧
中间坯在辊道上待温287s，然后开始精轧，精轧开轧温度943℃，前3道次累计压下量占精轧阶段总压下量的61％，轧制3道次后待温，待温时间60s，中间坯温度915℃，再轧制2道次后待温，中间2道次累计压下占精轧阶段总压下量的29％，待温时间50s，中间坯温度880℃，进行精轧最后2道次轧制，精轧终轧温度847℃。
C、冷却
轧后空冷，在冷床冷却至450℃，用电磁吊吊运至缓冷坑，盖上保温盖，和其他钢板一起在缓冷坑进行缓冷，钢板缓冷至245℃，打开缓冷坑盖板，钢板冷制145℃，吊出缓冷坑，冷却至室温。然后取样检验，钢板屈服强度：465MPa,抗拉强度：563MPa，断后伸长率：25.5％。
d、回火处理
对钢板进行560℃回火处理，回火后取样检验，钢板屈服强度：458MPa,抗拉强度：554MPa，断后伸长率：26.3％。560℃回火后，钢板屈服强度下降7MPa,抗拉强度仅下降9MPa。
实施例2：
工业生产的50mm厚DH420海洋工程用钢板
钢的化学成分的重量百分比为：C：0.16％、Mn：1.57％、Si：0.29％、S：0.003％、P：0.012％、Nb：0.040％、V：0.038％、Cr：0.15％、Ti：0.017％，其余为Fe和微量杂质。用常规连铸方法将钢浇铸成300mm厚连铸板坯，板坯送至4300mm宽厚板轧机上进行轧制成50mm厚钢板，对加热、轧制、冷却、缓冷进行精准化控制。
生产工艺控制如下：
a、粗轧：
将300mm厚连铸坯加热至1230℃，加热时间329min，出炉温度：1195℃；粗轧开轧温度1145℃，轧制4道次，粗轧末道次温度为1005℃，粗轧后中间坯厚度133.5mm。
b、精轧
中间坯在辊道上待温298s，然后开始精轧，精轧开轧温度950℃，前3道次累计压下量占精轧阶段总压下量的60％，轧制3道次后待温，待温时间76s，中间坯温度925℃，再轧制2道次后待温，中间2道次累计压下占精轧阶段总压下量的31％，待温时间69s，中间坯温度875℃，进行精轧最后2道次轧制，精轧终轧温度842℃。
C、冷却
轧后空冷，在冷床冷却至450℃，用电磁吊吊运至缓冷坑，盖上保温盖，和其他钢板一起在缓冷坑进行缓冷，钢板缓冷至245℃，打开缓冷坑盖板，钢板冷制145℃，吊出缓冷坑，冷却至室温。然后取样检验，钢板屈服强度：475Mpa，抗拉强度：571MPa，断后伸长率：24.9％。
d、回火处理
对钢板进行580℃回火处理，回火后取样检验，钢板屈服强度：461Mpa，抗拉强度：560MPa，断后伸长率：27.4％。经580℃回火后，屈服强度下降14Mpa，抗拉强度下降10MPa。
实施例3：
工业生产的60mm厚S420N海洋风电用钢板
钢的化学成分的重量百分比为：C：0.16％、Mn：1.55％、Si：0.30％、S：0.003％、P：0.012％、Nb：0.027％、V：0.033％、Cr：0.19％、Ti：0.015％，其余为Fe和微量杂质。用常规连铸方法将钢浇铸成300mm厚连铸板坯，板坯送至4300mm宽厚板轧机上进行轧制成60mm厚钢板，对加热、轧制、冷却、缓冷进行精准化控制。
生产工艺控制如下：
a、粗轧：
将300mm厚连铸坯加热至1210℃，加热时间337min，出炉温度：1197℃；粗轧开轧温度1142℃，轧制4道次，粗轧末道次温度为995℃，粗轧后中间坯厚度142.5mm。
b、精轧
中间坯在辊道上待温325s，然后开始精轧，精轧开轧温度940℃，前3道次累计压下量占精轧阶段总压下量的61％，轧制3道次后待温，待温时间82s，中间坯温度920℃，再轧制2道次后待温，中间2道次累计压下占精轧阶段总压下量的30％，待温时间63s，中间坯温度865℃，进行精轧最后2道次轧制，精轧终轧温度845℃。
C、冷却
轧后空冷，在冷床冷却至445℃，用电磁吊吊运至缓冷坑，盖上保温盖，和其他钢板一起在缓冷坑进行缓冷，钢板缓冷至247℃，打开缓冷坑盖板，钢板冷制148℃，吊出缓冷坑，冷却至室温。然后取样检验，钢板屈服强度：464MPa,抗拉强度：573MPa，断后伸长率：25.5％。
d、回火处理
对钢板进行600℃回火处理，回火后取样检验，钢板屈服强度：448MPa，抗拉强度：556MPa，断后伸长率：26.6％。经600℃回火后，屈服强度下降16MPa，抗拉强度下降17MPa。
实施例4：
工业生产的60mm厚Q420ND风电用钢板
钢的化学成分的重量百分比为：C：0.16％、Mn：1.51％、Si：0.35％、S：0.006％、P：0.013％、Nb：0.038％、V：0.036％、Ti：0.012％，其余为Fe和微量杂质。用常规连铸方法将钢浇铸成300mm厚连铸板坯，板坯送至4300mm宽厚板轧机上进行轧制成60mm厚钢板，对加热、轧制、冷却、缓冷进行精准化控制。
生产工艺控制如下：
a、粗轧：
将300mm厚连铸坯加热至1220℃，加热时间340min，出炉温度：1195℃；粗轧开轧温度1145℃，轧制4道次，粗轧末道次温度为990℃，粗轧后中间坯厚度142.5mm。
b、精轧
中间坯在辊道上待温320s，然后开始精轧，精轧开轧温度945℃，前3道次累计压下量占精轧阶段总压下量的61％，轧制3道次后待温，待温时间86s，中间坯温度920℃，再轧制2道次后待温，中间2道次累计压下占精轧阶段总压下量的30％，待温时间65s，中间坯温度860℃，进行精轧最后2道次轧制，精轧终轧温度840℃。
C、冷却
轧后空冷，在冷床冷却至450℃，用电磁吊吊运至缓冷坑，盖上保温盖，和其他钢板一起在缓冷坑进行缓冷，钢板缓冷至245℃，打开缓冷坑盖板，钢板冷制145℃，吊出缓冷坑，冷却至室温。然后取样检验，钢板屈服强度：471MPa，抗拉强度：579MPa，断后伸长率：25.0％。
d、回火处理
对钢板进行600℃回火处理，回火后取样检验，钢板屈服强度：458MPa，抗拉强度：563MPa，断后伸长率：26.2％。经600℃回火后，屈服强度下降13MPa，抗拉强度下降16MPa。
本发明实施效果：
采用该发明生产的抗550℃-600℃回火软化钢板，经550℃-600℃回火处理后，屈服强度、抗拉强度下降值均在20MPa以内，抗回火软化效果显著。下表是常规工艺生产钢板和采用该发明生产的钢板，经550℃-600℃回火后强度性能降低情况对照。
表1不同工艺生产钢板550℃-600℃回火后强度性能降低情况对照
从表中可以清晰看出：采用该发明方法后，生产的钢板抗回火软化性能显著提升，经550℃-600℃回火后，强度性能衰减值由常规工艺条件下的≥60MPa降低至≤20MPa。
本发明方法合理，生产工艺控制简单，成本低，效果好、钢板产品拥有抵抗550℃-600℃回火软化的性能，经550℃-600℃时回火处理后，钢板强度性能降低值≤20MPa,产品质量稳定。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种抗550℃-600℃回火软化钢板，其特征在于，所述抗550℃-600℃回火软化钢板化学成分以重量百分比计为：C：0.12～0.18％、Mn：1.30～1.70％、Si：0.20～0.50％、S≤0.010％、P≤0.015％、Nb：0.010％～0.050％、V：0.005％～0.050％、Cr：0.10～0.30％、Ti：0.005～0.020％，其余为Fe和微量杂质；
所述抗550℃-600℃回火软化钢板的生产方法，包括以下步骤：
1)粗轧：粗轧开轧温度在1100～1150℃之间，粗轧末道次温度控制在960～1020℃之间；
2)精轧：精轧阶段采用3+2+2道次轧制，前3道次累计压下量占精轧阶段总压下量的55-65％，轧制3道次后，进行待温处理，然后再轧制2道次，中间2道次累计压下占精轧阶段总压下量的25-35％，再进行待温处理，然后进行精轧最后2道次轧制；
3)冷却：轧后空冷，钢板冷至430～450℃，下线进入缓冷坑，缓冷结束后，将钢板吊出缓冷坑，冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的抗550℃-600℃回火软化钢板，其特征在于，所述抗550℃-600℃回火软化钢板为厚度在30～60mm之间，宽1500mm～4150mm的热轧钢板。
3.根据权利要求1所述的抗550℃-600℃回火软化钢板，其特征在于，所述抗550℃-600℃回火软化钢板屈服强度在420-500MPa之间，抗拉强度在520-650MPa之间。
4.根据权利要求1所述的抗550℃-600℃回火软化钢板，其特征在于，步骤1)中，将250～300mm厚连铸坯加热控制在1170～1240℃之间，加热时间250～400min。
5.根据权利要求1所述的抗550℃-600℃回火软化钢板，其特征在于，步骤1)中，出炉温度控制在1160～1210℃之间。
6.根据权利要求1所述的抗550℃-600℃回火软化钢板，其特征在于，步骤1)中，粗轧采用4-5道次轧制，粗轧后中间坯厚度90～140mm。
7.根据权利要求1所述的抗550℃-600℃回火软化钢板，其特征在于，步骤2)中，精轧开轧温度在900～1000℃之间，轧制3道次后待温，待温时间在50～150s之间，然后再轧制2道次，再进行待温，待温时间在40～120s之间，然后进行最后2道次轧制，终轧温度在830～860℃范围内。
8.根据权利要求1所述的抗550℃-600℃回火软化钢板，其特征在于，步骤3)中，下线进入缓冷坑，盖上保温盖，等钢板缓冷至230～250℃，打开盖板，等钢板温度降至150℃以下，吊出缓冷坑，冷却至室温。
9.根据权利要求1所述的抗550℃-600℃回火软化钢板，其特征在于，步骤4)中，经550℃-600℃回火处理后，钢板屈服强度、抗拉强度降低值≤20MPa。
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