專利名稱：一種厚度方向性能均勻特厚鋼板的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金行業(yè)特厚鋼板(300mm ^ h ^ 100mm)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種厚度方向上性能和冶金質(zhì)量要求均勻的鋼板的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
一般用連鑄的方法生產(chǎn)厚鋼板，用不同厚度的連鑄板坯可以生產(chǎn)厚度小于IOOmm的鋼板。但是由于連鑄坯中心在凝固過(guò)程中存在偏析、疏松等缺陷，并且這些缺陷在后續(xù)的エ藝中無(wú)法得到較大的改善。這使鋼板厚度方向的均勻性惡化，使用性能下降。
大型模鑄鋼錠可以生產(chǎn)更厚的鋼板，但由于模鑄鋼錠冶金質(zhì)量比連鑄板坯差得多，要生產(chǎn)高質(zhì)量的厚板，只有增大鋼錠的單重和厚度，采用大壓縮比，減少內(nèi)部缺陷的影響，但單重越大，其缺陷產(chǎn)生的頻次也就越高，這會(huì)同時(shí)導(dǎo)致探傷合格率和性能的下降。電渣重熔技術(shù)可以基本消除鋼錠中的偏析、疏松及縮孔等缺陷，其產(chǎn)品純凈度高、結(jié)晶組織致密、表面光滑。但由于耗電大、污染嚴(yán)重等問(wèn)題，這項(xiàng)技術(shù)僅適合批量小的優(yōu)質(zhì)的中型和大型鍛件的生產(chǎn)。名為“ー種連鑄坯生產(chǎn)高韌性特厚板的方法”的中國(guó)專利(CN101876000A)公開(kāi)了一種控軋、控冷加正火エ藝生產(chǎn)的Q345E-Z25鋼板，厚度范圍100 130mm，Z向僅達(dá)到25%水平。名為“ー種塑料模具鋼的厚板生產(chǎn)エ藝”的中國(guó)專利(CN101914665A)公開(kāi)了ー種采用開(kāi)合式水冷模鑄機(jī)澆注軋制塑料模具鋼生產(chǎn)エ藝，該エ藝無(wú)縮孔和氣孔，成品率高，但僅適合多品種、小批量的生產(chǎn)。名為“ー種累積疊軋焊エ藝制造特厚板坯的方法”的中國(guó)專利(CN101590596A)公開(kāi)了用同樣尺寸同種成分的連鑄坯表面處理后，四周焊縫在真空中焊接封閉，壓カ加工壓縮比為2，疊合面組織和基體組織相同。名為“ー種生產(chǎn)特厚板的エ藝方法”的中國(guó)專利(CN10439348A)公開(kāi)了使用機(jī)械整坯、真空電子束密封邊縫組坯、控溫?zé)彳埳a(chǎn)特厚板的エ藝。此エ藝方法相對(duì)于模鑄解決了中心偏析和疏松問(wèn)題。一般的鋼板僅僅要求1/4處的カ學(xué)性能，但特厚板在工程應(yīng)用不但要求1/4處性能，而且要求1/2處性能，即要求在厚度方向上性能是均勻的，但以上兩項(xiàng)專利的エ藝路線對(duì)厚度方向上的性能的均勻性問(wèn)題都沒(méi)有給出解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種厚度方向性能均勻特厚鋼板(100 300mm)的生產(chǎn)方法。本發(fā)明厚度方向性能均勻特厚鋼板是通過(guò)將ー對(duì)母坯經(jīng)真空焊接后軋制而成的。具體方法如下所述的母坯采用連鑄方式生產(chǎn)，連鑄坯堆垛時(shí)，最下層用廢坯鋪墊，最上層用廢坯壓下，連鑄坯也即母坯的上下表面平面度應(yīng)大于l.Omm/m2 ;母坯的焊接面須為原連鑄坯的下表面，母坯需表面清理，去除氧化皮，并使焊接面表面粗糙度大于6. 3 μ m。為防止氧化現(xiàn)象發(fā)生，母坯表面處理后立即在真空室進(jìn)行焊接，所述焊接室真空度小于I X KT1Pa,焊接電壓50 150KV，焊接電流30 300mA，焊接速度100 600mm/min。焊接后的復(fù)合坯經(jīng)加熱后進(jìn)行軋制，軋后空冷，也可進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理，以使成品鋼板的組織細(xì)化。所述真空復(fù)合坯軋制的前三道次采用高溫大壓下方式，不但可以改善連鑄坯心部的原有偏析、疏松等缺陷，而且通過(guò)加大軋制カ的滲透，可保證復(fù)合面的完全愈合。對(duì)于寬度小于1650mm的復(fù)合坯要求前三道次的壓下率彡10%;對(duì)于寬度大于1650mm的復(fù)合坯，第一道次的壓下率要求彡5%，但隨后的兩個(gè)道次的壓下率應(yīng)彡10%。必要的話，對(duì)于厚度小于300_的復(fù)合坯可進(jìn)行兩階段控制軋制，第一階段再結(jié)晶軋制的終軋溫度應(yīng)大于950°C ;第二階段為非再結(jié)晶軋制。
在軋制過(guò)程中，當(dāng)鋼板厚度大于300mm時(shí)，為防止復(fù)合坯頭尾上翹，應(yīng)對(duì)鋼板的下表面進(jìn)行噴水處理，以保證順利軋制，鋼板的厚度軋制到300mm以下后，可以停止噴水。本發(fā)明所用母坯來(lái)源和尺寸廣泛，質(zhì)量穩(wěn)定；成品鋼板中心處無(wú)缺陷，成材率高；由于復(fù)合坯1/4處的軋制穿透力遠(yuǎn)大于復(fù)合坯的中心處，所以偏析和疏松等缺陷得到了極大改善。采用本發(fā)明生產(chǎn)的鋼板，超聲波檢測(cè)達(dá)到JB/T4730. 3-2005標(biāo)準(zhǔn)I級(jí)水平、EN10160標(biāo)準(zhǔn)S3E4水平和ASTM A 578-96標(biāo)準(zhǔn)C級(jí)水平，綜合性能良好；在厚度方向上鋼板的性能均勻，Z向性能達(dá)到35%以上。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例2鋼板的低倍檢驗(yàn)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例2鋼板的表面組織。圖3為本發(fā)明實(shí)施例2鋼板1/4處組織。圖4為本發(fā)明實(shí)施例2鋼板心部組織。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的描述。實(shí)施例I生產(chǎn)壓カ鋼管用低焊接裂紋敏感性屈服強(qiáng)度490MPa級(jí)別高強(qiáng)鋼，用2塊150mm厚連鑄坯焊接成290mm復(fù)合坯，焊接面選擇原連鑄坯的下表面，表面粗糙度達(dá)到6. 3 μ m以上，上下表面平面度為O. 5mm/m2，復(fù)合坯寬度為1600mm。用真空電子束焊接，焊接真空度彡3. 7 X l(T2Pa，焊接電壓80KV，焊接電流80 100mA，焊接速度200mm/min ;兩階段控制軋制成150mm厚鋼板，第一階段開(kāi)軋溫度1150°C，終軋980°C以上，前3道次的壓下量分別為10%、10%、11 %。二次開(kāi)軋930°C，終軋800°C，軋后經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，淬火930°C，回火600°C。其成分見(jiàn)表I，力學(xué)性能見(jiàn)表2。實(shí)施例2用兩塊300mm厚Q235B連鑄坯焊接成580mm復(fù)合坯，焊接面選擇原連鑄坯的下表面，表面粗糙度達(dá)到6. 3 μ m以上，上下表面平面度為O. 5mm/m2,復(fù)合坯寬度為1800mm。用真空電子束焊接，焊接真空度彡2 X 10_2Pa，焊接電壓80KV，焊接電流80 100mA，焊接速度240mm/min ;軋制成250mm厚鋼板，開(kāi)軋溫度1150°C，前3道次的壓下量分別為6%、10%、11%。終軋850°C，軋制過(guò)程中鋼板厚度大于300mm時(shí)，其底面保持澆水，軋后空冷。其成分見(jiàn)表I，力學(xué)性能見(jiàn)表2。表I本發(fā)明實(shí)施例鋼化學(xué)成分(wt % )
權(quán)利要求
1.一種厚度方向性能均勻特厚鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于將一對(duì)母坯經(jīng)真空焊接后軋制而成；所述的母坯采用連鑄坯，母坯的焊接面為連鑄坯的下表面，焊接面粗糙度大于6. 3 μ m ;真空復(fù)合還加熱后進(jìn)行軋制,前三道次采用大壓下軋制,對(duì)寬度小于1650mm的復(fù)合坯，前三道次的壓下率都> 10 %，對(duì)寬度大于1650mm的復(fù)合坯，第一道次的壓下率彡5%，二、三道次的壓下率都彡10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的特厚鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述母坯的上下表面平面度大于I. Omm/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的特厚鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的真空焊接在真空室中進(jìn)行，焊接室的真空度小于IX IO-1Pa,焊接電壓50 150KV，焊接電流30 300mA，焊接速度 100 BOOmm/mi η。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的特厚鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于對(duì)厚度小于300mm的復(fù)合坯進(jìn)行兩階段控制軋制，第一階段再結(jié)晶軋制的終軋溫度大于950°C ;第二階段為非再結(jié)晶軋制。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的特厚鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述軋制過(guò)程中，鋼板厚度大于300mm時(shí),對(duì)鋼板的下表面進(jìn)行噴水處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的特厚鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述鋼板軋制后進(jìn)行空冷、調(diào)質(zhì)或正火處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種厚度方向性能均勻特厚鋼板的生產(chǎn)方法，將一對(duì)母坯經(jīng)真空焊接后軋制而成，所述的母坯采用連鑄坯，母坯焊接面為連鑄坯的下表面，其粗糙度大于6.3μm；真空復(fù)合坯加熱后進(jìn)行軋制，前三道次采用高溫大壓下軋制，對(duì)寬度小于1650mm的復(fù)合坯，前三道次的壓下率都≥10％，對(duì)寬度大于1650mm的復(fù)合坯，第一道次的壓下率≥5％，二、三道次的壓下率都≥10％。本發(fā)明所用母坯來(lái)源和尺寸廣泛，質(zhì)量穩(wěn)定；成品鋼板中心處無(wú)偏析和疏松等缺陷，成材率高，在厚度方向上鋼板的性能均勻，Z向性能達(dá)到35％以上。
文檔編號(hào)B23K31/02GK102848135SQ20111017999
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者高強(qiáng), 王文仲, 胡昕明, 梁福鴻, 王儲(chǔ), 敖列哥 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司