CN115786810A - 一种大厚度高耐候钢板q345gnhld的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大厚度高耐候钢板Q345GNHLD的生产方法，属于钢板生产技术领域，该耐候钢板包括如下质量含量的化学成分：(单位，wt％)：C：0.06～0.12、Si：0.25～0.40、Mn：0.4～0.5、P：0.08～0.09、S≤0.005、Nb：0.02～0.03、Cr：0.3～0.7、Ni：0.20～0.35、Cu：0.30～0.4、Ti：0.010～0.020，其它为Fe和残留元素，碳当量Ceq≤0.37，焊接裂纹敏感指数Pcm≤0.19。其生产方法包括：对钢水冶炼、水冷模浇铸，随后对钢锭进行加热钢锭、大压下轧制、堆冷和热处理。按上述方案获得的钢板，其本体组织以铁素体+珠光体为主、表层有少量贝氏体，氧化物夹杂物≤2级，硫化物夹杂物≤2.5级，晶粒度≥9级，‑20℃冲击功≥180J，生产成本低，且具有良好的强韧性和耐大气腐蚀性。
Description
技术领域
本发明属于宽厚板生产技术领域，具体涉及到一种大厚度高耐候钢板Q345GNHLD的生产方法。
背景技术
钢铁以低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一，是工业、建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。但是大部分钢构件暴露在室外，特别是暴露在高温高湿高盐气候的钢材，表面腐蚀会特别严重，严重影响了钢结构的美观性和安全性。目前在中厚板生产中，已有不少厂家研究了类似的高耐候钢板的生产方法。
如中国专利CN201811493051.7公开了《一种耐大气腐蚀特厚板Q355GNH钢板及其生产方法》，其主要技术为：一种耐大气腐蚀特厚钢板Q355GNH，该钢板的厚度为120mm，包含以下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：0.07～0.11、Si：≤0.40、Mn：0.85～1.00、P：0.75～0.85、S≤0.005、Cr：0.35～0.45、Ni：0.15～0.25、Mo≤0.30、Nb：0.015～0.025，V：0.02～0.030，B≤0.0006，其它为Fe和残留元素，碳当量Ceq≤0.39，焊接裂纹敏感指数Pcm≤0.20，组织为游离铁素体+贝氏体+残余奥氏体的混合组织。但该方案的钢板厚度有限，且化学成分中需要添加贵重的Mo、V合金，此外热处理环节需要淬火后再回火，生产成本相对较高。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
为满足上述技术要求，本发明的目的在于提供一种大厚度高耐候钢板Q345GNHLD的生产方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种大厚度高耐候钢板Q345GNHLD的生产方法，所述钢板的厚度为150～200mm，包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：0.06～0.12、Si：0.25～0.40、Mn：0.4～0.5、P：0.08～0.09、S≤0.005、Nb：0.02～0.03、Cr：0.3～0.7、Ni：0.20～0.35、Cu：0.30～0.4、Ti：0.010～0.020，其它为Fe和残留元素；
碳当量Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.40，焊接裂纹敏感指数PcmC+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B≤0.22，耐候系数I＝26.01(％Cu)+3.88(％Ni)+1.20(％Cr)+1.49(％Si)+17.28(％P)-7.29(％Cu)(％Ni)-9.10(％Ni)(％P)-33.39(％Cu)2≥7.7；
所述钢板的生产方法，包括浇注钢锭、加热钢锭、轧制、热处理，具体如下：
1)浇注钢锭：选用800mm厚钢锭模，浇筑前锭模温度≤180℃，浇注完毕后，将帽口内的碳化稻壳铺平，再向锭模内添加40～80Kg的碳化稻壳，60min内向锭模内二次补加40Kg以上的碳化稻壳确保帽口部位不见红，1～2h内第三次向锭模内补加40～80Kg的碳化稻壳以确保帽口保温效果；
2)加热钢锭：焖钢温度650～700℃，时间2h；1000℃以下升温速度≤120℃/h，温度>1000℃时升温速度≤200℃/h，温度升至1260℃时保温16h，出钢温度为1230℃～1245℃；
3)高压水除鳞；
4)轧制：一阶段采用大压下量，开轧温度1020℃～1120℃，道次压下量控制在40-50mm，累计压下率≥55％，使形变在厚度方向充分渗透至中心，充分破碎原始铸态组织，使钢板晶粒均匀细化，同时进一步愈合钢锭内部疏松缺陷，终轧温度在950℃～1000℃，晾钢厚度395～410mm；二阶段开轧温度880～920℃，为保证板型采取小压下轧制，终轧温度在780℃～810℃；轧制结束，钢板进入ACC控冷，入水温度720～760℃，出水返红温度570～660℃，采用上述控冷工艺可降低相变温度，控制相变类型，细化相变组织，同时抑制微合金元素的碳氮化物长大，使其低温弥散析出，从而提高钢材的强度，保持钢材韧性不降低。；
5)热处理：采用强制水冷+空冷正火，加热温度控制在905-920℃，加热时间2.0～2.2min/mm，强制水冷后返红温度控制在520-580℃，空冷至常温。
按上述方案获得的钢板，其本体组织以铁素体+珠光体为主、表层有少量贝氏体，氧化物夹杂物≤2级，硫化物夹杂物≤2.5级，晶粒度≥9级，-20℃冲击功≥180J，生产成本低，且具有良好的强韧性和耐大气腐蚀性。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本实施例提供了一种150mm～200mm厚Q345GNHLD高耐候钢板的生产方法，包括如下质量含量的化学成分(单位，wt％)：C：0.06～0.12、Si：0.25～0.40、Mn：0.4～0.5、P：0.08～0.09、S≤0.005、Nb：0.02～0.03、Cr：0.3～0.7、Ni：0.20～0.35、Cu：0.30～0.4、Ti：0.010～0.020，其它为Fe和残留元素。且随着钢板厚度由150mm到200mm变化，合金成分也由低变高。
其生产方法包括：
1)KR铁水预处理：到站铁水扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.003％，脱硫周期≤21min、脱硫温降≤20℃；
2)转炉冶炼：采用100～120吨顶底复吹转炉，入炉铁水温度≥1270℃，铁水装入量误差按±1t来控制，过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣碱度R按2.5-4.0控制，出钢过程中向钢包内加硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300～500mm，离氩站温度不得低于1570℃。
3)LF精炼：精炼过程中全程吹氩，加入渣料，碱度按4.0-6.0控制，加入脱氧剂，加热采用电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6-10min，二加热过程中补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于6次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，不采用真空脱气的上钢温度1565±15℃，采用真空脱气的上钢温度1610±15℃。
4)VD精炼：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥15min，破真空后软吹2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，在线包抽真空时间1.7min，覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565±15℃。
5)浇铸：选用800mm厚钢锭模，模铸浇钢前确保上线锭模温度≤180℃，浇注完毕后，先用氧管将帽口内的碳化稻壳铺平后，再向每个锭内添加40～80Kg的碳化稻壳，并用氧管均匀铺平；浇注完毕60min内，要对每支锭及时补加40Kg以上的碳化稻壳保证帽口部位不见红；浇注完毕1～2h内，向每个锭模内二次补加40～80Kg的碳化稻壳以确保帽口保温效果。
6)加热钢锭：焖钢温度650～700℃，时间2h，1000℃以下升温速度≤120℃/h，温度>1000℃时升温速度≤200℃/h，温度升至1260℃时保温16h，出钢温度为1230℃～1245℃。
7)高压水除鳞；
8)轧制：开轧温度1020℃～1120℃，一阶段采用大压下量，道次压下量控制在40-50mm，累计压下率≥55％，终轧温度在950℃～1000℃，晾钢厚度为395～410mm，二阶段开轧温度在880～920℃，采取小压下轧制，终轧温度在780℃～810℃，以确保原始板形；轧制结束，采用ACC控冷，钢板入水温度控制在720-760℃，出水返红温度控制在570-660℃。
9)热处理：采用强制水冷+空冷正火，加热温度控制在905-920℃，加热时间2.0～2.2min/mm，钢板出水后返红温度控制在520-580℃，空冷至常温。
实施例
通过上述实施步骤，生产出厚度为170mm和200mm的Q345GNHLD钢板，化学成分、生产工艺及机械性能具体如下：
表1成分具体见下表
表2正火工艺
| 厚度/mm | 正火温度/℃ | 保温时间/min | 返红温度/℃ |
| 170 | 920 | 340 | 555-565 |
| 200 | 905 | 440 | 520-530 |
表3拉伸性能
表4低温冲击性能
| 板厚/mm | 取样部位 | 取样方向 | 冲击功KV2/J | 温度/℃ |
| 170 | T/4 | 纵向 | 277、295、268(280) | -20 |
| 200 | T/4 | 纵向 | 200、198、183(193) | -20 |
表5弯曲性能
| 板厚/mm | 取样部位 | 取样方向 | 弯曲180° |
| 170 | T/4 | 横向 | 完好 |
| 200 | T/4 | 横向 | 完好 |
本次试生产170mm和200mm厚Q345GNHLD，性能全部合格且优良。
表面质量及探伤：所研制的钢板表面质量正品率100％，按JB/T 4730进行探伤，合一级率为100％，达到了预期效果。
Claims (1)
1.一种大厚度高耐候钢板Q345GNHLD的生产方法，其特征在于：所述钢板的厚度为150～200mm，包含如下质量含量的化学成分(单位，wt％)：C：0.06～0.12、Si：0.25～0.40、Mn：0.4～0.5、P：0.08～0.09、S≤0.005、Nb：0.02～0.03、Cr：0.3～0.7、Ni：0.20～0.35、Cu：0.30～0.4、Ti：0.010～0.020，其它为Fe和残留元素；
所述钢板的碳当量Ceq≤0.40，焊接裂纹敏感指数Pcm≤0.22，耐候系数I≥7.7，其本体组织以铁素体+珠光体为主、表层有少量贝氏体，氧化物夹杂物≤2级，硫化物夹杂物≤2.5级，晶粒度≥9级，-20℃冲击功≥180J；
所述钢板的生产方法包括浇注钢锭、加热钢锭、轧制、热处理，具体如下，
1)浇注钢锭：选用800mm厚钢锭模，浇筑前锭模温度≤180℃，浇注完毕后，将帽口内的碳化稻壳铺平，再向锭模内添加40～80Kg的碳化稻壳，60min内向锭模内二次补加40Kg以上的碳化稻壳确保帽口部位不见红，1～2h内第三次向锭模内补加40～80Kg的碳化稻壳以确保帽口保温效果；
2)加热钢锭：焖钢温度650～700℃，时间2h；1000℃以下升温速度≤120℃/h，温度>1000℃时升温速度≤200℃/h，温度升至1260℃时保温16h，出钢温度为1230℃～1245℃；
3)高压水除鳞；
4)轧制：一阶段采用大压下量，开轧温度1020℃～1120℃，道次压下量控制在40-50mm，累计压下率≥55％，终轧温度在950℃～1000℃，晾钢厚度395～410mm；二阶段开轧温度880～920℃，为保证板型采取小压下轧制，终轧温度在780℃～810℃；轧制结束，钢板进入ACC控冷，入水温度720～760℃，出水返红温度570～660℃；
5)热处理：采用强制水冷+空冷正火，加热温度控制在905-920℃，加热时间2.0～2.2min/mm，强制水冷后返红温度控制在520-580℃，然后空冷至常温。
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|---|---|
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