專利名稱：超厚低合金高強(qiáng)度q390d-z35鋼板及其生產(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，具體涉及到一種超厚低合金高強(qiáng)度 Q390D-Z35鋼板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高端裝備的發(fā)展也向著特厚、特寬、高性能方向發(fā)展。Q390D-Z35對(duì)鋼板強(qiáng)韌性、抗層狀撕裂能力等提出了較高的要求，目前厚度IOOmm以上的強(qiáng)度級(jí)別在390MPa以上的鋼板，在國(guó)內(nèi)能生產(chǎn)的鋼廠還不多。而厚度在140mm以上的 Q390D-Z35抗層狀撕裂用鋼，因其生產(chǎn)難度大、工藝裝備要求特殊等原因無(wú)法生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種保性能、保探傷、保層狀撕裂的超厚低合金高強(qiáng)度 Q390D-Z35鋼板及其生產(chǎn)方法。一種超厚低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35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. 16,Si :0. 20 0. 40,Mn :1. 35 1. 55,P 彡 0. 015,S 彡 0. 003、微合金化元素(Nb+V+Ti+Ni) ^ 0. 20、Als ^ 0. 040，其它為Fe和殘留元素。所述化學(xué)成分的碳當(dāng)量< 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。Ni:適量的加入可以有效提高鋼板的低溫沖擊韌性。Al 可以起到細(xì)化晶粒強(qiáng)化作用。所述超厚低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35鋼板厚度在140mm以上。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的生產(chǎn)方法包括如下步驟
轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼碳彡0. 05%,出鋼P(yáng)彡0. 012%, S彡0. 005%,點(diǎn)吹次數(shù)不得大于2次，避免出鋼過(guò)程下渣；
LF精煉確保白渣保持時(shí)間控制在15min以上； 真空精煉在彡67 下的保壓時(shí)間按彡ISmin進(jìn)行控制；加熱均熱坑的保溫溫度控制在1200°C 1300°C ；
軋制用兩階段軋制，一階段開(kāi)軋溫度1050°C 1150°C，二階段開(kāi)軋溫度在800 870°C，道次壓下量為10 20mm，終軋溫度780_850°C ； 控冷返紅溫度600-690°C ； 緩冷入緩冷坑溫度彡350°C，堆冷時(shí)間彡28小時(shí)；
熱處理保溫溫度900士20°C，保溫時(shí)1. 9-2. 2mim/mm+1. 5小時(shí)，鋼板出爐后水冷 5-70S。通過(guò)轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、模鑄澆注、鋼錠加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理一系列工藝流程，并通過(guò)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(lái)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(guò)3. 0，通過(guò)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(guò)上述等措施的有效實(shí)施，成功地生產(chǎn)出了> 140 mm特厚保探傷、保力學(xué)性能的低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35鋼板。從鐵水預(yù)處理到整個(gè)熱處理全過(guò)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 Q390D435級(jí)水平。其屈服強(qiáng)度控制在370 440MPa，抗拉強(qiáng)度控制在510 570MPa ；伸長(zhǎng)率控制在20%_25% ；_20°C V型沖擊功控制在112 196J ；Z向性能分布在32-55之間，單個(gè)試樣3個(gè)Z向性能平均值均大于40%，性能指標(biāo)完全滿足了 Q390D435 開(kāi)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)明所述特厚厚度在140mm以上的保性能、保探傷、保層狀撕裂超厚低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35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. 16、Si 0. 20 0. 40,Mn :1. 35 1. 55,P ^ 0. 015,S ^ 0. 003、微合金化元素(Nb+V+Ti+Ni):彡 0. 20, Als ^ 0. 040，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. 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、模鑄澆注、鋼錠加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理。在所述轉(zhuǎn)爐冶煉中，出鋼碳> 0.0596，出鋼P(yáng)彡0.012%， S ^ 0. 005% ；點(diǎn)吹次數(shù)不得大于2次，避免出鋼過(guò)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；在所述真空精煉中，在< 67 下的保壓時(shí)間按> ISmin進(jìn)行控制；在所述加熱中，均熱坑的保溫溫度控制在1200°C 1300°C ；在所述軋制中，采用兩階段軋制，一階段開(kāi)軋溫度1050°C 1150°C，采用高溫低速大壓下軋制；二階段開(kāi)軋溫度在800 870°C，二階段采取小壓下軋制，道次壓下量為10 20mm，終軋溫度 780-8500C ；在所述控冷中，返紅溫度600-690°C ；在所述緩冷中，入緩冷坑溫度> 350°C ；堆冷時(shí)間彡28小時(shí)；所述熱處理中，保溫溫度900士20°C，保溫時(shí)1. 9-2. 2mim/mm+l. 5小時(shí)， 鋼板出爐后水冷5-70S。
實(shí)施例1
通過(guò)轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、模鑄澆注、鋼錠加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理工藝， 獲得如下表1所述化學(xué)成分的超厚低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35成品鋼，其中澆鑄工藝參數(shù)及力學(xué)性能見(jiàn)如下表3、4。表1 實(shí)施例1鋼的化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.一種超厚低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35鋼板，其特征在于它包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%) :C :0. 10 0. 16、Si :0. 20 0. 40、Mn 1. 35 1. 55、P 彡 0. 015、S (0.003、微合金化元素(Nb+V+Ti+Ni) ^ 0. 20, Als ^ 0. 040，其它為!^e和殘留元素。
2.如權(quán)利要求1所述的超厚低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35鋼板，其特征在于所述化學(xué)成分的碳當(dāng)量< 0. 47。
3.如權(quán)利要求1所述的超厚低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35鋼板，其特征在于所述超厚低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35鋼板厚度在140mm以上。
4.如權(quán)利要求1所述的超厚低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35鋼板的生產(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. 05%,出鋼P(yáng)彡0. 012%, S彡0. 005%,點(diǎn)吹次數(shù)不得大于2次，避免出鋼過(guò)程下渣；LF精煉確保白渣保持時(shí)間控制在15min以上；真空精煉在彡67Pa下的保壓時(shí)間按彡ISmin進(jìn)行控制；加熱均熱坑的保溫溫度控制在1200°C 1300°C ；軋制用兩階段軋制，一階段開(kāi)軋溫度1050°C 1150°C，二階段開(kāi)軋溫度在800 870°C，道次壓下量為10 20mm，終軋溫度780_850°C ；控冷返紅溫度600-690°C ；緩冷入緩冷坑溫度彡350°C，堆冷時(shí)間彡28小時(shí)；熱處理保溫溫度900士20°C，保溫時(shí)1. 9-2. 2mim/mm+1. 5小時(shí)，鋼板出爐后水冷 5-70S。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超厚低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35鋼板，包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%)C0.10～0.16、Si0.20～0.40、Mn1.35～1.55、P≤0.015、S≤0.003、微合金化元素(Nb+V+Ti+Ni)≤0.20、Als≤0.040，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(guò)轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、模鑄澆注、鋼錠加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理一系列工藝流程，并通過(guò)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(lái)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(guò)3.0，通過(guò)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(guò)上述等措施的有效實(shí)施，成功地生產(chǎn)出了≥140mm特厚保探傷、保力學(xué)性能的低合金高強(qiáng)度Q390D-Z35鋼板。
文檔編號(hào)C22C38/12GK102400041SQ20111017675
公開(kāi)日2012年4月4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, 張智慧, 張立新, 朱書成, 朱成杰, 楊東, 袁少威, 許少普, 郭艷芳, 陳景雪, 雷文慧 申請(qǐng)人:南陽(yáng)漢冶特鋼有限公司