專利名稱：低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼q390c特厚板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于中厚鋼板生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C 特厚板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展，要求大幅度提高鋼的強(qiáng)韌性，發(fā)展適應(yīng)不同要求的品種，改善鋼材質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，按照可持續(xù)發(fā)展的要求，開發(fā)以人類友好的基礎(chǔ)材料，這已成為從事鋼鐵材料主要研究方向。目前，公知的Q390C特厚板國內(nèi)能生產(chǎn)的鋼廠成本均較高，特別是厚度在IOOmm以上的保性能、保探傷低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C鋼板以其生產(chǎn)難度大、工藝裝備要求特殊，單重大、采用鋼錠軋制成材率極低等原因無法生產(chǎn)，或生產(chǎn)成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種厚度在IOOmm以上的保性能、保探傷的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板及其生產(chǎn)方法。一種低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板，包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位， wt%) :C 彡 0. 19、Si :0. 20 0. 50,Mn 1. 30 1. 60,P 彡 0. 015、S 彡 0. 005、微合金化元素(Nb+V+Ti) ^ 0. 20, Als ^ 0.050，其它為!^e 和殘留元素。所述低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板的碳當(dāng)量彡0. 47。上述化學(xué)元素的作用分析如下
C 是鋼中最基礎(chǔ)的強(qiáng)化元素，提高強(qiáng)度，但C影響鋼的焊接性能和影響韌性，綜合考慮，碳的含量盡量控制的低一些。Si 是固溶強(qiáng)化元素，對(duì)提高鋼板的強(qiáng)度有利。Mn 是固溶強(qiáng)化元素，對(duì)提高鋼板的強(qiáng)度和韌性均有利。P:對(duì)焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本鋼種中屬于有害元素，應(yīng)控制的盡量低。S:易形成MnS類夾雜物，具有一定的熱脆性，在本鋼種中屬于有害元素，應(yīng)控制的盡量低。V、Nb、Ti 在鋼中能夠與C、N結(jié)合，形成微細(xì)碳化物或碳氮化物，能起細(xì)化晶粒和彌散強(qiáng)化作用，從而達(dá)到有效提高鋼材的強(qiáng)韌性的綜合效果。Al 可以起到細(xì)化晶粒強(qiáng)化作用。所述低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板厚度在IOOmm以上。所述低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟
轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼碳彡0. 08%,出鋼P(yáng)彡0. 012%，S彡0. 012%，點(diǎn)吹次數(shù)不得大于2次，避
3免出鋼過程下渣；
LF精煉確保白渣保持時(shí)間控制在15min以上，杜絕渣稀現(xiàn)象，嚴(yán)格按照吹氬標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行吹氬操作，禁止暴吹；
真空精煉在< 67 下的保壓時(shí)間按彡20min進(jìn)行控制，破真空后立即進(jìn)行Ca處理， 對(duì)夾雜物進(jìn)行改性，軟吹大于aiiin后吊鋼； 澆注堅(jiān)持“高溫慢注，低溫快注”原則；
軋鋼加熱鋼錠加熱按36t水冷模鑄錠低合金系列加熱工藝進(jìn)行，均熱坑的保溫溫度按照1200°C 1300°C執(zhí)行；
軋制采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C 1150°C，在板厚彡500mm時(shí)，道次壓下量按60士 IOmm控制，工作輥軋制線速度按彡1. 5m/s控制，涼鋼厚度為160- 200mm，二階段開軋溫度在800 880°C，道次壓下量為15-20mm，終軋溫度780_860°C ；
控冷軋制后進(jìn)入ACC兩次弱冷，盡量減少表面和內(nèi)部的溫差，確保返紅溫度在 600-680°C，冷卻后送往強(qiáng)力矯直機(jī)進(jìn)行熱矯直；
緩冷鋼板下線后進(jìn)行緩冷，入緩冷坑溫度> 300°C，堆冷時(shí)間> 24小時(shí)； 熱處理執(zhí)行工藝為保溫溫度900士20°C，保溫時(shí)1. 8-2. 2mim/mm+l. 5小時(shí)，鋼板出爐后水冷5-70S。由于本發(fā)明通過合理的采取多元復(fù)合微合金元素的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，LF+VD工藝來保證鋼質(zhì)的潔凈度，達(dá)到各類夾雜物級(jí)別總和不超過3. 0，通過控軋控冷+正火處理使鋼的晶粒度達(dá)到8. 0 10. 0級(jí)，通過上述等措施的有效實(shí)施，成功地生產(chǎn)出了彡100 mm特厚保探傷、保力學(xué)性能的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C鋼板。對(duì)鐵水預(yù)處理到整個(gè)熱處理全過程，制訂了嚴(yán)格的工藝點(diǎn)控制標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格執(zhí)行， 產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量達(dá)到了 Q390C級(jí)水平。其屈服強(qiáng)度在370 440 MPa，抗拉強(qiáng)度在525 600 Mpa,伸長率在21%-27%，-0°C V型沖擊功在147 270J，性能指標(biāo)完全滿足了 Q390C開發(fā)要求。


下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。圖1是本發(fā)明TMCP軋制后的金相組織圖(100X)。圖2是本發(fā)明熱處理后的金相組織圖(100X)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的保探傷、保性能的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%) :C :^0. 19,Si :0. 20 0· 50, Mn :1. 30 1. 60,P 彡 0. 015、 S ^ 0.005、微合金化元素(Nb+V+Ti) ^ 0. 20、Als ^ 0. 050，其它為!^e和殘留元素。碳當(dāng)量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]彡0. 47。本發(fā)明采取的生產(chǎn)方法包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、軋鋼加熱、 軋制、控冷、緩冷、熱處理，在所述轉(zhuǎn)爐冶煉中，按潔凈鋼冶煉工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，出鋼碳彡0. 08%,出鋼P(yáng)彡0. 012%, S彡0. 012%,點(diǎn)吹次數(shù)不得大于2次，避免出鋼過程下渣；在所述LF精煉中，采取大渣量進(jìn)行造渣，確保白渣保持時(shí)間控制在15min以上，杜絕渣稀現(xiàn)象，嚴(yán)格按照吹氬標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行吹氬操作，禁止暴吹；在所述真空精煉中，在< 67 下的保壓時(shí)間按> 20min進(jìn)行控制，破真空后立即進(jìn)行Ca處理，對(duì)夾雜物進(jìn)行改性，軟吹大于aiiin后吊鋼；在所述澆注中，堅(jiān)持“高溫慢注，低溫快注”原則；在所述軋鋼加熱中，鋼錠加熱按36t 水冷模鑄錠低合金系列加熱工藝進(jìn)行，以確保鋼充分燒透、燒均勻，均熱坑的保溫溫度按照 1200°C 1300°C執(zhí)行；在所述軋制中，采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C 1150°C， 嚴(yán)格執(zhí)行“高溫、低速、大壓下”的軋制原則，為確保變形滲透，在板厚> 500mm時(shí)，道次壓下量按60士 IOmm控制，工作輥軋制線速度按彡1. 5m/s控制，涼鋼厚度為160- 200mm，二階段開軋溫度在800 880°C，二階段采取小壓下軋制，道次壓下量為15-20mm，終軋溫度 780-8600C ；在所述控冷中，軋制后進(jìn)入ACC兩次弱冷，盡量減少表面和內(nèi)部的溫差，確保返紅溫度在600-680°C，冷卻后送往強(qiáng)力矯直機(jī)進(jìn)行熱矯直；在所述緩冷中，鋼板下線后進(jìn)行緩冷，入緩冷坑溫度> 300°C，堆冷時(shí)間> 24小時(shí)；在所述熱處理中，執(zhí)行工藝為保溫溫度900士20°C，保溫時(shí)1. 8-2. 2mim/mm+l. 5小時(shí)，鋼板出爐后水冷5-70S。實(shí)施例權(quán)利要求
1.一種低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板，其特征在于包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%) :C 彡 0. 19,Si :0. 20 0. 50,Mn :1· 30 1. 60,P 彡 0. 015,S 彡 0. 005、 微合金化元素(Nb+V+Ti)彡0. 20、Als 彡0.050，其它為!^e和殘留元素。
2.如權(quán)利要求1所述的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板，其特征在于所述低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板的碳當(dāng)量< 0. 47。
3.如權(quán)利要求1所述的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板，其特征在于所述低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板厚度在IOOmm以上。
4.如權(quán)利要求1所述的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板的生產(chǎn)方法，其特征在于，它包括如下步驟轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼碳彡0. 08%,出鋼P(yáng)彡0. 012%，S彡0. 012%，點(diǎn)吹次數(shù)不得大于2次，避免出鋼過程下渣；LF精煉確保白渣保持時(shí)間控制在15min以上，杜絕渣稀現(xiàn)象，嚴(yán)格按照吹氬標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行吹氬操作，禁止暴吹；真空精煉在< 67 下的保壓時(shí)間按彡20min進(jìn)行控制，破真空后立即進(jìn)行Ca處理， 對(duì)夾雜物進(jìn)行改性，軟吹大于aiiin后吊鋼；澆注堅(jiān)持“高溫慢注，低溫快注”原則；軋鋼加熱鋼錠加熱按36t水冷模鑄錠低合金系列加熱工藝進(jìn)行，均熱坑的保溫溫度按照1200°C 1300°C執(zhí)行；軋制采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C 1150°C，在板厚彡500mm時(shí)，道次壓下量按60士 IOmm控制，工作輥軋制線速度按彡1. 5m/s控制，涼鋼厚度為160- 200mm，二階段開軋溫度在800 880°C，道次壓下量為15-20mm，終軋溫度780_860°C ；控冷軋制后進(jìn)入ACC兩次弱冷，盡量減少表面和內(nèi)部的溫差，確保返紅溫度在 600-680°C，冷卻后送往強(qiáng)力矯直機(jī)進(jìn)行熱矯直；緩冷鋼板下線后進(jìn)行緩冷，入緩冷坑溫度> 300°C，堆冷時(shí)間> 24小時(shí)；熱處理執(zhí)行工藝為保溫溫度900士20°C，保溫時(shí)1. 8-2. 2mim/mm+l. 5小時(shí)，鋼板出爐后水冷5-70S。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C特厚板，包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%)C≤0.19、Si0.20～0.50、Mn1.30～1.60、P≤0.015、S≤0.005、微合金化元素(Nb+V+Ti)≤0.20、Als≤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]≤0.47。通過轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、軋鋼加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理工藝，并通過合理的采取多元復(fù)合微合金元素的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，LF+VD工藝來保證鋼質(zhì)的潔凈度，達(dá)到各類夾雜物級(jí)別總和不超過3.0，通過控軋控冷+正火處理使鋼的晶粒度達(dá)到8.0～10.0級(jí)，通過上述等措施的有效實(shí)施，成功地生產(chǎn)出了≥100mm特厚保探傷、保力學(xué)性能的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q390C鋼板。
文檔編號(hào)C22C38/14GK102409232SQ201110176750
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者劉慶波, 崔冠軍, 龐百鳴, 張兵, 張智慧, 張立新, 朱書成, 朱成杰, 袁少威, 許少普, 郭艷芳, 陳景雪, 雷文慧 申請(qǐng)人:南陽漢冶特鋼有限公司