專利名稱：一種低合金q390c厚板及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明屬于中厚鋼板生產(chǎn)技術領域，具體涉及到一種低合金Q390C厚板及其生產(chǎn)方法。
背景技術：
在公知的技術中，傳統(tǒng)的Q390C厚板生產(chǎn)需要添加Nb等貴重合金元素，才能保證 Q390C厚板各項性能指標達到國家標準要求，這樣就增加了生產(chǎn)成本，特別是在競爭激烈的現(xiàn)在，對企業(yè)發(fā)展很不利。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種節(jié)省成本、生產(chǎn)簡便的低合金Q390C厚板及其生
產(chǎn)方法。一種低合金Q390C厚板，包含如下質(zhì)量百分比的化學成分(單位，wt%) =C :0. 10 0. 16、Si :0. 20 0. 40、Mn :1. 30 1. 60、P 彡 0. 017、S 彡 0. 005、Als :0. 015 0. 040、 V^O. 05，其它為Fe和殘留元素。所述低合金Q390C厚板的碳當量彡0. 44。所述低合金Q390C厚板厚度彡60mm。為達到上述目的，所述低合金Q390C厚板的生產(chǎn)方法，包括如下生產(chǎn)步驟
KR鐵水預處理到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度彡30mm，鐵水經(jīng)KR 攪拌脫硫后保證鐵水S ( 0. 006%，保證脫硫周期彡2 Imin、脫硫溫降彡20 °C ；
轉(zhuǎn)爐冶煉采用100/120噸頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含S ( 0. 005%、 P^O. 080%，鐵水溫度> 1270°C，鐵水裝入量誤差按士 It來控制，廢鋼嚴格采用優(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P彡0. 015%、C彡0. 05%、S彡0. 012%，出鋼過程中向鋼包內(nèi)加硅鋁鋇鈣、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；
吹氬處理氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強吹氬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精煉精煉過程中全程吹氬，加入渣料，堿度按4. 0-6. 0控制，加入脫氧劑，加熱采用電流進行加熱，加熱時間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6-lOmin，二加熱過程中補加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于5次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關閉氬氣，不采用真空脫氣的上鋼溫度1565士 15°C，采用真空脫氣的上鋼溫度1610士 15°C ；
VD精煉VD真空度必須達到671 以下，保壓時間必須彡18min，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間1. 7min，覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關閉氬氣，上鋼溫度1565士 15°C ；
連鑄中包過熱度15士5 °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澆鑄，大包開澆后Imin內(nèi)必須套保護管，澆鋼過程用塞棒吹氬，鑄坯下線后要求堆冷> 24h ；
加熱加熱溫度及加熱時間如下預熱段溫度900-1000°C，加熱段溫度1220-1280°C， 保溫段溫度1200-1260°C，加熱時間8-13min/cm ；
控軋控冷第一階段開軋溫度控制在1000 1200°C之間，道次壓下量不小于20mm，當溫度不低于1000°C時，停軋晾鋼，晾鋼厚度為成品厚度的2. 2-3倍，當軋件溫度彡890°C時， 開始第二階段軋制，二階段累計變形率> 60%,終軋溫度控制在780 860°C，軋制完畢后采用ACC控冷，終冷溫度控制在600 690°C之間，然后送往矯直機矯直； 堆冷堆垛緩冷溫度不低于450°C，堆冷時間> 24小時。由于本發(fā)明通過KR鐵水預處理、轉(zhuǎn)爐冶煉 、吹氬處理、LF爐精煉、VD精煉、連鑄、力口熱、控軋控冷、堆冷工藝，在原有的Q390C低合金鋼的成分基礎上，適當取消Q390C中Nb含量，并調(diào)整C、Mn的含量和比例，并同時嚴格控制鋼中P、S等影響鋼板塑韌性的有害元素含量，從而保證了 Q390C鋼板的沖擊功，同時又保證鋼板的強度和塑性匹配。在冶煉過程中， 嚴格控制鋼中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化奠定堅實基礎。在軋制過程中，通過采用國內(nèi)先進的TMCP軋制技術，能夠保證Q390C鋼板性能需求。這樣，與傳統(tǒng)的Q390C相比，在碳當量不變的情況下，不添加Nb等貴重合金，保證Q390C各項性能指標達到國家標準要求，大大降低了生產(chǎn)成本。
具體實施例方式本發(fā)明所述的節(jié)省成本、生產(chǎn)簡便的低合金Q390C厚板包含如下質(zhì)量百分比的化學成分(單位，wt%) :C :0. 10 0. 16、Si :0. 20 0. 40、Mn :1· 30 1. 60、P 彡 0· 017、 S彡0. 005、Als 0. 015 0. 040、V彡0. 05，其它為Fe和殘留元素。碳當量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]彡0. 44。為達到上述目的，本發(fā)明采取的生產(chǎn)方法包括KR鐵水預處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF爐精煉、VD精煉、連鑄、加熱、控軋控冷、堆冷。在所述KR鐵水預處理中，到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度彡30mm,鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水S ( 0. 006%, 保證脫硫周期< 21min、脫硫溫降< 20°C ；在所述轉(zhuǎn)爐冶煉中，采用100/120噸頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含S彡0. 005%、含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；在所述吹氬處理中，氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強吹氬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 ；在所述LF精煉中，精煉過程中全程吹氬，吹氬強度根據(jù)不同環(huán)節(jié)需要進行調(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電流進行加熱，加熱時間按兩次控制，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，補加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于5次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關閉氬氣，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);在所述VD精煉中，VD真空度必須達到671 以下，保壓時間必須彡18min，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間(抽真空前鋼水溫度一目標離站溫度)/1. 7min，覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關閉氬氣，上鋼溫度1565士 15°C ；在所述連鑄中，澆鋼前保證鑄機設備狀況良好，中包過熱度15士5°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澆鑄，大包開澆后Imin內(nèi)必須套保護管，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)晶器液面波動輕微。鑄坯下線后要求堆冷> 24h ；在所述加熱中，加熱溫度及加熱時間如下預熱段溫度900-1000°C，加熱段溫度1220-U80°C，保溫段溫度1200-1260°C，加熱時間8_13min/ cm ；在所述控軋控冷中，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，當溫度不低于1000°C時，停軋晾鋼，晾鋼厚度為成品厚度的2. 2-3倍，當軋件溫度彡890°C時，開始第二階段軋制，二階段累計變形率彡60%，終軋溫度控制在780 860°C，軋制完畢后采用ACC控冷，終冷溫度控制在600 690°C之間，然后送往矯直機矯直；在所述堆冷中，采用高溫堆冷工藝可有效避免因快速冷卻產(chǎn)生的殘余應力，同時可大大降低鋼板中氫的含量，充分實現(xiàn)熱擴散效果，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450°C，堆冷時間彡24小時。實施例1
通過KR鐵水預處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF爐精煉、VD精煉、連鑄、加熱、控軋控冷、 堆冷工藝，獲得一種低合金Q390C厚板，它包含如下質(zhì)量百分比的化學成分(單位，wt%) :C: 0. 11、Si :0. 39, Mn :1. 33,P :0. 015、S :0. OOUAls :0. 040、V :0. 01，其它為 Fe 和殘留元素。實施例2
通過KR鐵水預處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF爐精煉、VD精煉、連鑄、加熱、控軋控冷、 堆冷工藝，獲得一種低合金Q390C厚板，它包含如下質(zhì)量百分比的化學成分(單位，wt%) :C: 0. 15、Si :0. 22, Mn :1. 60, P :0. 003、S :0. 004, Als :0. 017、V :0. 05，其它為 Fe 和殘留元素。機械力學性能分析
成份及機械力學性能按GB/T1591-2008執(zhí)行，機械性能具體見表1。表1 Q390C鋼板機械力學性能
03卯C規(guī)格屈服S度 IPa抗拉S度 MPa伸長寒％沖擊■)苳603S0 430525 60022-26180 250
本次試生產(chǎn)20 60mm厚的低合金Q390C厚板共計40批，其中屈服強度控制在385 450 MPa，平均達到了 417MPa，比標準富裕40MPa ；抗拉強度控制在525 600 MPa，平均達到了 556 MPa,比標準富裕40MPa以上；伸長率控制在22%- %，平均達到24%，比標準富裕 3% ；O0C V型沖擊功控制在180 250J，平均達到了 210 J，完全達到Q390C的水平。
外檢及探傷所研制的鋼板外檢，正品率100%，按JB/T 47030進行探傷，合一級率為80%，合三級率為100%，達到了預期效果。
權利要求
1.一種低合金Q390C厚板，其特征在于=C 0. 10 O. 16,Si 0. 20 0. 40,Mn :1. 30 1. 60, P ( 0. 017、S 彡 0. 005, Als 0. 015 0. 040、V 彡 0. 05，其它為 Fe 和殘留元素。
2.如權利要求1所述的一種低合金Q390C厚板，其特征在于所述化學成分的碳當量^ 0. 44。
3.如權利要求1所述的一種低合金Q390C厚板，其特征在于所述低合金Q390C厚板厚度;^ 60mm。
4.如權利要求1所述的低合金Q390C厚板的生產(chǎn)方法，其特征在于其生產(chǎn)方法包括如下生產(chǎn)步驟KR鐵水預處理到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度彡30mm，鐵水經(jīng)KR 攪拌脫硫后保證鐵水S ( 0. 006%，保證脫硫周期彡21min、脫硫溫降彡20°C ；轉(zhuǎn)爐冶煉采用100/120噸頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含S ( 0. 005%、 P^O. 080%，鐵水溫度> 1270°C，鐵水裝入量誤差按士 It來控制，廢鋼嚴格采用優(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P彡0. 015%、C彡0. 05%、S彡0. 012%,出鋼過程中向鋼包內(nèi)加硅鋁鋇鈣、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；吹氬處理氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強吹氬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精煉精煉過程中全程吹氬，加入渣料，堿度按4. 0-6. 0控制，加入脫氧劑，加熱采用電流進行加熱，加熱時間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6-lOmin，二加熱過程中補加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于5次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關閉氬氣，不采用真空脫氣的上鋼溫度1565士 15°C，采用真空脫氣的上鋼溫度1610士 15°C ；VD精煉VD真空度必須達到67Pa以下，保壓時間必須彡18min，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間1. 7min，覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關閉氬氣，上鋼溫度1565士 15°C ；連鑄中包過熱度15士5°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澆鑄，大包開澆后Imin內(nèi)必須套保護管，澆鋼過程用塞棒吹氬，鑄坯下線后要求堆冷> 24h ；加熱加熱溫度及加熱時間如下預熱段溫度900-1000°C，加熱段溫度1220-1280°C， 保溫段溫度1200-1260°C，加熱時間8-13min/cm ；控軋控冷第一階段開軋溫度控制在1000 1200°C之間，道次壓下量不小于20mm，當溫度不低于1000°C時，停軋晾鋼，晾鋼厚度為成品厚度的2. 2-3倍，當軋件溫度彡890°C時， 開始第二階段軋制，二階段累計變形率> 60%,終軋溫度控制在780 860°C，軋制完畢后采用ACC控冷，終冷溫度控制在600 690°C之間，然后送往矯直機矯直； 堆冷堆垛緩冷溫度不低于450°C，堆冷時間> 24小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低合金Q390C厚板，所述僅添加Al、V微合金元素生產(chǎn)低合金Q390C厚板包含如下質(zhì)量百分比的化學成分(單位，wt%)C0.10～0.16、Si0.20～0.40、Mn1.30～1.60、P≤0.017、S≤0.005、Als0.015～0.040、V≤0.05，其它為Fe和殘留元素。碳當量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]≤0.44。通過KR鐵水預處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF爐精煉、VD精煉、連鑄、加熱、控軋控冷、堆冷工藝，在原有的Q390C低合金鋼的成分基礎上，適當取消Q390C中Nb含量，并調(diào)整C、Mn的含量和比例，并同時嚴格控制鋼中P、S等影響鋼板塑韌性的有害元素含量，與傳統(tǒng)的Q390C相比，在碳當量不變的情況下，不添加Nb等貴重合金，保證Q390C各項性能指標達到國家標準要求，大大降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C21D8/02GK102367539SQ20111017668
公開日2012年3月7日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權日2011年6月28日
發(fā)明者劉慶波, 崔冠軍, 龐百鳴, 張少輝, 張立新, 朱書成, 朱成杰, 李忠波, 許少普, 趙迪, 郭艷芳, 雷文慧, 高照海 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司