專利名稱：一種低合金q345d-z35中厚鋼板及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于中厚板生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及到一種采用不添加微合金元素生產(chǎn)低合金 Q345D-Z35中厚鋼板及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
當(dāng)前國際金融危機(jī)對(duì)我國鋼鐵企業(yè)造成了較大的沖擊，特別是鋼廠的中厚板行業(yè) 一直處于低迷時(shí)期，為應(yīng)對(duì)國際金融危機(jī)帶來的不利影響，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)， 實(shí)現(xiàn)低成本戰(zhàn)略，增強(qiáng)企業(yè)競爭力具有十分重要的作用。目前，國內(nèi)生產(chǎn)低合金Q345D435 中厚鋼板廠家不多，因?yàn)槠湓谏a(chǎn)過程中，添加Nb、V、Ti等微合金元素，生產(chǎn)成本高；工藝 復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為應(yīng)對(duì)國際金融危機(jī)帶來的不利影響，實(shí)現(xiàn)低成本戰(zhàn)略，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。本發(fā)明 經(jīng)過摸索，獲得了一種不添加任何微合金元素生產(chǎn)低合金Q345D-Z35鋼板及其生產(chǎn)工藝， 從而完成了本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本Q345D435中厚板。本發(fā)明的另一目的在于提供一種降低生產(chǎn)成本生產(chǎn)Q345D-Z35中厚板的工藝。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是該低合金Q345D435中厚鋼板包含 如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%) =C :0. 10 0. 18、Si :0. 20 0. 45、Mn :1. 20 1. 60, P ( 0. 018、S 彡 0. 005、Als :0. 015 0. 050、其它為 Fe 和殘留元素；碳當(dāng)量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]彡 0.44。上述方法中，所生產(chǎn)的鋼板厚度為80mm及以下規(guī)格。為得到本發(fā)明所述鋼板，采取的生產(chǎn)方法包括以下步驟優(yōu)質(zhì)鐵水、KR鐵水預(yù)處 理、頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、LF爐精煉、真空脫氣處理、鑄坯堆冷、加熱爐、軋制、ACC層流冷卻、熱矯 直機(jī)、堆冷、精整、外檢、探傷、入庫；在所述精煉步驟中，精煉過程中全程吹氬，加入精煉渣 料，堿度按4. 0 6. 0控制，精煉脫氧劑以電石、鋁粒、硅鐵粉為主，加熱加熱時(shí)間按兩次控 制，一加熱7 12min、二加熱6 lOmin，二加熱過程中要求根據(jù)造渣情況，補(bǔ)加脫氧劑，并 要求粘渣次數(shù)大于6次；在真空脫氣處理步驟中，真空度必須達(dá)到67 以下，保壓時(shí)間必須 彡15min，破真空后軟吹2-5min或不吹，上鋼溫度1565士 15°C ；在軋制步驟中，鋼的再結(jié)晶 終止溫度為895°C，其待溫晾鋼至880°C以下開始精軋，晾鋼厚度控制在成品厚度的2. 2 4 倍，終軋溫度控制在760 840°C ；軋制完畢后采用ACC控冷，終冷溫度控制在630 700°C 之間，然后送往矯直機(jī)矯直；在堆冷步驟中，堆垛緩冷溫度不低于400°C，堆冷時(shí)間> 對(duì)小 時(shí)。本發(fā)明在原有的Q345D-Z35低合金鋼的成分基礎(chǔ)上，適當(dāng)調(diào)整Q345D435中C、 Mn的含量比例，并同時(shí)嚴(yán)格控制鋼中P、S等影響鋼板塑韌性的有害元素含量，進(jìn)而不添加 價(jià)格高昂的微合金元素Nb、Ti等，從而保證了 Q345D-Z35鋼板的沖擊功，同時(shí)又保證鋼板的強(qiáng)度和塑性匹配。在冶煉過程中，嚴(yán)格控制鋼中P (磷)、s (硫)等有害元素，保證鋼水的純凈度基本 達(dá)到潔凈鋼水平。在后續(xù)軋制加熱過程中，為防止鋼坯內(nèi)部晶粒粗大，適當(dāng)降低加熱溫度， 避免鋼坯內(nèi)部原始奧氏體晶粒過分長大，為鋼坯在軋制過程中晶粒的細(xì)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 在軋制過程中，通過采用國內(nèi)先進(jìn)的TMCP軋制技術(shù)，能夠保證Q345D-Z35鋼板性能需求。本發(fā)明的有益效果在于與傳統(tǒng)的Q345D-Z35相比，在碳當(dāng)量不變的情況下，不添 加Nb、Ti等貴重合金，保證Q345D-Z35各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，大大降低了生產(chǎn) 成本。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采取的技術(shù)方案是該低合金Q345D135中厚鋼板包含如下質(zhì)量百分比的 化學(xué)成分(單位，wt%) :C :0. 10 0. 18、Si :0. 20 0. 45、Mn 1. 20 1. 60、P 彡 0. 018、 S彡0. 005、Als :0. 015 0. 050、其它為Fe和殘留元素；碳當(dāng)量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]彡 0.44。上述方法中，所生產(chǎn)的鋼板厚度為80mm及以下規(guī)格。為得到本發(fā)明所述鋼板，采取的生產(chǎn)方法包括以下步驟優(yōu)質(zhì)鐵水、KR鐵水預(yù)處 理、頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、LF爐精煉、真空脫氣處理、鑄坯堆冷、加熱爐、軋制、ACC層流冷卻、熱矯 直機(jī)、堆冷、精整、外檢、探傷、入庫；在所述精煉步驟中，精煉過程中全程吹氬，加入精煉渣 料，堿度按4. 0 6. 0控制，精煉脫氧劑以電石、鋁粒、硅鐵粉為主，加熱加熱時(shí)間按兩次控 制，一加熱7 12min、二加熱6 lOmin，二加熱過程中要求根據(jù)造渣情況，補(bǔ)加脫氧劑，并 要求粘渣次數(shù)大于6次；在真空脫氣處理步驟中，真空度必須達(dá)到67 以下，保壓時(shí)間必須 彡15min，破真空后軟吹2-5min或不吹，上鋼溫度1565士 15°C ；在軋制步驟中，鋼的再結(jié)晶 終止溫度為895°C，其待溫晾鋼至880°C以下開始精軋，晾鋼厚度控制在成品厚度的2. 2 4 倍，終軋溫度控制在760 840°C ；軋制完畢后采用ACC控冷，終冷溫度控制在630 700°C 之間，然后送往矯直機(jī)矯直；在堆冷步驟中，堆垛緩冷溫度不低于400°C，堆冷時(shí)間> 對(duì)小 時(shí)。本發(fā)明采用轉(zhuǎn)爐冶煉、連鑄澆注，3800m寬厚板軋機(jī)軋制的方法生產(chǎn)Q345D-Z35 低合金鋼板。其工藝流程為優(yōu)質(zhì)鐵水、KR鐵水預(yù)處理、100/120噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、LF爐精 煉、真空脫氣處理、鑄坯堆冷24—60小時(shí)、推鋼式加熱爐、3800m軋機(jī)、ACC層流冷卻、11輥 熱矯直機(jī)、堆冷、精整、外檢、探傷、入庫。實(shí)施方式如下成分設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)Q345D-Z35低合金鋼的成分基礎(chǔ)上，通過潔凈鋼冶煉，嚴(yán)格控制P、S 含量，不添加微量合金Nb、Ti，通過進(jìn)行嚴(yán)格的TMCP軋制既保證鋼板的低碳當(dāng)量及焊接性， 又保障Q345D-Z35強(qiáng)韌性匹配。具體成分設(shè)計(jì)為:C :0. 12 0. 18%,Si :0. 20 0. 45%、Mn 1. 20 1. 60%、P 彡 0. 018%、S 彡 0. 005%、Als :0. 015 0. 050%、其它為 Fe 和殘留元素； KR鐵水預(yù)處理工藝到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度< 20mm，鐵水 經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水S ( 0. 005%，保證脫硫周期彡2Imin、脫硫溫降彡20°C。轉(zhuǎn)爐冶煉工藝入爐鐵水S彡0. 005%、P彡0. 080%,鐵水溫度彡1270°C，鐵水 裝入量誤差按士 It來控制，廢鋼嚴(yán)格采用優(yōu)質(zhì)邊角料，過程槍位按前期1. 0-1. 3m、中期1.2-1. 6m、后期1.0-1. Im控制，造渣堿度R按2. 5-4.0控制，出鋼目標(biāo)P彡0.015%、 C彡0. 05%、S^O. 012%，出鋼過程中向鋼包內(nèi)硅鋁鋇鈣、錳鐵合金、硅鐵合金和石灰、螢石。 出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼結(jié)束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度< 30mm，轉(zhuǎn)爐出鋼 過程中要求全程吹氬。吹氬處理工藝氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強(qiáng)吹氬3min，流量200-500NL/ min，鋼液面裸眼直徑控制在300 500mm，離氬站溫度不得低于1570°C。LF精煉工藝精煉過程中全程吹氬，吹氬強(qiáng)度根據(jù)不同環(huán)節(jié)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。加入 精煉渣料，堿度按4. 0 6. 0控制，精煉脫氧劑以電石、鋁粒、硅鐵粉為主，加入量根據(jù)鋼水 中氧含量及造白渣情況適量加入。加熱過程根據(jù)節(jié)奏富余和溫度情況選擇適當(dāng)電流進(jìn)行加 熱，加熱時(shí)間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6-lOmin，二加熱過程中要求根據(jù)造渣情 況，補(bǔ)加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于6次。離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣， 上鋼溫度1565士 15°C (不采用真空脫氣)/1610士 15°C (采用真空脫氣)。VD精煉工藝VD真空度必須達(dá)到671 以下，保壓時(shí)間必須彡15min，破真空后軟 吹2-5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露。正常在線包抽真空時(shí)間(抽真空前鋼水溫 度一目標(biāo)離站溫度)/1. 7min。覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫 度 1565 士 15°C。連鑄工藝澆鋼前保證鑄機(jī)設(shè)備狀況良好，中包過熱度15士 10°C，拉速0. 7m/ min,比水量0. 80L/ kg,電攪900A、5Hz、30s-3-30s，連鑄澆鋼要求全程保護(hù)澆鑄，大包開 澆后Imin內(nèi)必須套保護(hù)管，中包澆注過程中必須保證鋼液面不見紅。澆鋼過程中合理控制 塞棒吹氬量，保證結(jié)晶器液面波動(dòng)輕微。鑄坯下線后要求堆冷> 12h。加熱工藝加熱溫度及加熱時(shí)間如下預(yù)熱段溫度900 1000°C，加熱段溫度 1220 1240°C，保溫段溫度1200 1220°C，加熱速度10 13min/cm ；控軋控冷結(jié)合煉鋼化學(xué)成分，經(jīng)過理論測算，鋼的再結(jié)晶終止溫度為895°C，為防止混晶和晶粒 粗大，因此設(shè)計(jì)其待溫晾鋼至880°C以下開始精軋。晾鋼厚度控制在成品厚度的2. 2-3倍， 為精軋階段累計(jì)變形量及細(xì)化晶粒、位錯(cuò)強(qiáng)化奠定基礎(chǔ)；由于軋后緩冷易使晶粒長大，并且組織中的C、Mn等合金固溶量有限，因此要控制適當(dāng) 的冷卻速度。為了獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，根據(jù)板厚的不同，軋后采用不同的層流冷卻， 通過調(diào)整冷卻集管組數(shù)，確保返紅溫度在640 680°C之間。控軋控冷工藝第一階段開軋溫度控制在1000 1200°C之間，采用高溫低速大壓 下軋制，道次壓下量不小于20mm;當(dāng)溫度不低于1000°C時(shí)，停軋晾鋼，晾鋼厚度為成品厚度 的2. 2-3倍；當(dāng)軋件溫度< 880°C時(shí)，開始第二階段軋制，二階段累計(jì)變形率> 60%，終軋溫 度控制在780 820°C;軋制完畢后采用ACC控冷，終冷溫度控制在640 680°C之間，然后送往矯直機(jī)矯直。堆冷工藝采用高溫堆冷工藝可有效避免因快速冷卻產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，同時(shí)可大 大降低鋼板中氫的含量，充分實(shí)現(xiàn)熱擴(kuò)散效果，改善鋼板探傷缺陷。鋼板堆垛緩冷工藝如 下；堆垛緩冷溫度不低于400°C，堆冷時(shí)間彡24小時(shí)；結(jié)果分析機(jī)械力學(xué)性能分析成份及機(jī)械力學(xué)性能按GB/T1591-2008及GB5313-85執(zhí)行，機(jī)械性能具體見下表。
權(quán)利要求
1.一種低合金Q345D435中厚鋼板，該低合金Q345D435中厚鋼板包含如下質(zhì)量百分 比的化學(xué)成分(單位，wt%) :C :0. 10 0· 18,Si :0·20 0·45、Μη:1·20 1·60Κ0·018、 S≤0· 005、Als :0. 015 0. 050、其它為Fe和殘留元素。
2.一種如權(quán)利要求1所述低合金Q345D435中厚鋼板的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步 驟優(yōu)質(zhì)鐵水、KR鐵水預(yù)處理、頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、LF爐精煉、真空脫氣處理、鑄坯堆冷、加熱爐、 軋制、ACC層流冷卻、熱矯直機(jī)、堆冷、精整、外檢、探傷、入庫；其特征在于在所述精煉步驟 中，精煉過程中全程吹氬，加入精煉渣料，堿度按4. 0 6. 0控制，精煉脫氧劑以電石、鋁粒、 硅鐵粉為主，加熱加熱時(shí)間按兩次控制，一加熱7 12min、二加熱6 IOmin ；在真空脫氣 處理步驟中，真空度必須達(dá)到671 以下，保壓時(shí)間必須≥15min，破真空后軟吹2-5min或 不吹，上鋼溫度1565士 15°C ；在軋制步驟中，鋼的再結(jié)晶終止溫度為895°C，其待溫晾鋼至 8800C以下開始精軋，晾鋼厚度控制在成品厚度的2. 2 4倍，終軋溫度控制在760 840°C ； 軋制完畢后采用ACC控冷，終冷溫度控制在630 700°C之間，然后送往矯直機(jī)矯直；在堆 冷步驟中，堆垛緩冷溫度不低于400°C，堆冷時(shí)間> 24小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用不添加微合金元素生產(chǎn)低合金Q345D-Z35中厚鋼板及其生產(chǎn)工藝。該鋼板包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%)C0.10～0.18、Si0.20～0.45、Mn1.20～1.60、P≤0.018、S≤0.005、Als0.015～0.050、其它為Fe和殘留元素；本發(fā)明采取的生產(chǎn)方法包括以下步驟優(yōu)質(zhì)鐵水、KR鐵水預(yù)處理、頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、LF爐精煉、真空脫氣處理、鑄坯堆冷、加熱爐、軋制、ACC層流冷卻、熱矯直機(jī)、堆冷、精整、外檢、探傷、入庫；本發(fā)明的有益效果在于與傳統(tǒng)的Q345D-Z35相比，在碳當(dāng)量不變的情況下，不添加Nb、Ti等貴重合金，保證Q345D-Z35各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，大大降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C21C7/064GK102041441SQ20101059766
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者于颯, 宋君君, 崔冠軍, 張立新, 彭卡麗, 朱書成, 李亮, 李忠波, 袁少威, 袁永旗, 許少普, 高照海 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司