低合金高強度結構鋼q460c特厚板及其生產方法
2023-06-04 18:07:41 2
專利名稱：低合金高強度結構鋼q460c特厚板及其生產方法
技術領域：
本發明涉及到鋼材生產技術領域，具體涉及一種低合金高強度結構鋼Q460C特厚 板及其生產方法。
背景技術：
隨著我國經濟建設和社會發展，要求大幅度提高鋼的強韌性，發展適應不同要求 的品種，改善鋼材質量，降低生產成本，按照可持續發展的要求，開發以人類友好的基礎材 料，這已成為從事鋼鐵材料主要研究方向。目前，公知的Q460C特厚板國內能生產的鋼廠還 不多，國內外很少有研究和報導。特別是厚度在IOOmm以上的保性能、保探傷低合金高強度 結構鋼Q460C鋼板以其生產難度大、工藝裝備要求特殊等原因無法生產，特別是規格較厚， 單重大，採用鋼錠軋製成材率極低。另外加快結構調整，推動產業升級，實現企業產品質量 升級，對於增強企業競爭力具有十分重要的作用。
發明內容
因此，本發明的目的在於提供一種厚度在IOOmm以上的保性能、保探傷的低合金 高強度結構鋼Q460C特厚板及其生產方法。一種低合金高強度結構鋼Q460C特厚板，它包含如下質量百分比的化學成分(單 位，wt% ) :C ^ 0. 20, Si ^ 0. 60,Mn 1. 40 1. 60,P ^ 0. 020,S ^ 0. 005、微合金化元 素(V+Nb+Ti+Ni) ^ 0. 25、Als 彡 0. 015，其它為 Fe 和殘留元素。上述化學元素的作用分析如下C 是鋼中最基礎的強化元素，提高強度，但C影響 鋼的焊接性能和影響韌性。綜合考慮，碳的含量儘量控制的低一些。Si:是固溶強化元素， 對提高鋼板的強度有利。Mn 是固溶強化元素，對提高鋼板的強度和韌性均有利。P 對焊接 不利，且具有一定的冷脆性，在本鋼種中屬於有害元素，應控制的儘量低。S 易形成MnS類 夾雜物，具有一定的熱脆性，在本鋼種中屬於有害元素，應控制的儘量低。Nb、Ti、V 在鋼中 能夠與C、N結合，形成微細碳化物或碳氮化物，能起細化晶粒和彌散強化作用，從而達到有 效提高鋼材的強韌性的綜合效果。Ni 適量的加入可以有效提高鋼板的低溫衝擊韌性。Al 可以起到強脫氧作用和細化晶粒強化作用。所述保性能、保探傷低合金高強度鋼Q460C特厚板的厚度為120mm。—種低合金高強度結構鋼Q460C特厚板的生產方法，它包括以下步驟a.鐵水KR脫硫；b.轉爐氬站冶煉出鋼碳彡0. 05%，出鋼P彡0. 018%，S彡0. 012%；點吹次數不 得大於2次，嚴控出鋼過程下渣；C. LF精練採用大渣量進行造渣，確保白渣保持時間控制在12min以上；d. VD真空Ca脫氣處理抽真空前向鋼水中加入矽鈣塊進行Ca處理，在彡67Pa下 的保壓時間按> ISmin進行控制；e.模鑄澆注；
f.鋼錠加熱均熱坑的保溫溫度控制在1260°C 1280°C ；g.除鱗；h. 3800軋機軋制採用II型控軋，開軋溫度控制在1050 1150°C之間，粗軋階 段採用「高溫低速大壓下」工藝，當溫度960°C 1000°C時，停軋晾鋼，晾鋼厚度為成品厚度 + (60 80) mm，二階段開軋溫度在彡860°C以下，道次壓下量控制在15 30mm，累計壓下率 不小於60% ；終軋溫度控制在800 860°C ；另外，在軋制時同時採用立輥擠邊；i. ACC冷卻軋制後用ACC反覆冷卻，反覆澆水時必須待鋼板返紅(30-60S)後才 能再次澆水，返紅溫度660 700°C，冷速控制在3 10°C /S ；j.矯直；k.鋼板堆冷鋼板下線立即在保溫箱內(或採用石棉布包裹)堆冷，堆冷溫度 彡450°C，堆冷時間不小於48小時；1.正火熱處理正火溫度選擇在Ar3+(20 60°C )區間，採用(1. 8 2. 0)min/ mm+30min的保溫時間，冷卻採用空冷。本發明針對低合金高強度結構鋼對鋼板性能、探傷要求較高，對於特厚低合金高 強度結構鋼板來說，成分設計尤為關鍵。要想得到120mm的特厚Q460C低合金高強度結構鋼 板，應合理選用微合金化元素，利用V、Nb、Ti、Ni的最佳配比複合加入，充分發揮析出強化 與細晶強化雙重效果，在不降低塑韌性的前提下，確保使壓力容器板的各項性能指標達到 國標120mm的要求。為保證鋼板力學性能及探傷要求，同時採取潔淨鋼冶煉技術，嚴控鋼中 P、S、N、H、0五大有害元素含量。依本發明方法生產的鋼板，屈服強度控制在410 515Mpa， 平均達到464MPa，比標準富餘84MPa ；抗拉強度控制在575 630MPa，平均達到583MPa，比 標準富餘53MPa，伸長率控制在18% 25%，平均值為21%，比標準富餘5% ；0°C V型衝擊 控制在143 206J，平均達到了 176J，性能指標完全滿足Q460C開發要求。另外，為了驗證 此方案達到的最終效果，對試樣加做了 _20°C V型衝擊功，結果控制在116 183J。由此表 明，本次開發的120mm厚度Q460C低合金高強度鋼板已達到了 Q460D的性能級別。外檢及 探傷所研製的鋼板外檢，正品率100%，按JB/T4730. 3進行探傷，合一級率為75%，合三級 率為100%，達到了預期效果。
具體實施例方式實施例1通過鐵水KR脫硫、轉爐冶煉(氬站)、LF精練、VD真空脫氣(Ca處理)、模鑄澆注、 鋼錠加熱、除鱗、3800軋機軋制、ACC冷卻、矯直、鋼板堆冷、正火熱處理工藝，獲得如下表1 所述化學成分的Q460C成品鋼，其工藝參數及力學性能見如下表3、4。表1 實施例1鋼的化學成分
權利要求
1.一種低合金高強度結構鋼Q460C特厚板，其特徵在於它包含如下質量百分比的化 學成分(單位，wt% ) :C ^ 0. 20,Si ^ 0. 60,Mn 1. 40 1. 60,P ^ 0. 020,S ^ 0. 005、 微合金化元素(V+Nb+Ti+Ni)彡0.25、Als 彡0. 015，其它為！^和殘留元素。
2.如權利要求1所述的低合金高強度結構鋼Q460C特厚板，其特徵在於低合金高強 度鋼Q460C特厚板的厚度為120mm。
3.如權利要求1所述的低合金高強度結構鋼Q460C特厚板的生產方法，其特徵在於 它包括以下步驟a.鐵水KR脫硫；b.轉爐氬站冶煉出鋼碳彡0.05%，出鋼P彡0. 018%，S彡0. 012%;點吹次數不得大 於2次，嚴控出鋼過程下渣；c.LF精練採用大渣量進行造渣，確保白渣保持時間控制在12min以上；d.VD真空Ca脫氣處理抽真空前向鋼水中加入矽鈣塊進行Ca處理，在彡67 下的保 壓時間按彡18min進行控制；e.模鑄澆注；f.鋼錠加熱均熱坑的保溫溫度控制在1260°C 1280°C；g.除鱗；h.3800軋機軋制採用II型控軋，開軋溫度控制在1050 1150°C之間，粗軋階段採用 「高溫低速大壓下」工藝，當溫度960°C 1000°C時，停軋晾鋼，晾鋼厚度為成品厚度+(60 80)mm，二階段開軋溫度在彡860°C以下，道次壓下量控制在15 30mm，累計壓下率不小於 60% ；終軋溫度控制在800 860°C ；另外，在軋制時同時採用立輥擠邊；i.ACC冷卻軋制後用ACC反覆冷卻，反覆澆水時必須待鋼板返紅(30-60S)後才能再 次澆水，返紅溫度660 700°C，冷速控制在3 10°C /S ；i.矯直；k.鋼板堆冷鋼板下線立即在保溫箱內(或採用石棉布包裹)堆冷，堆冷溫度 彡450°C，堆冷時間不小於48小時；·1.正火熱處理正火溫度選擇在Ar3+Q0 60°C )區間，採用(1. 8 2.0)min/ mm+30min的保溫時間，冷卻採用空冷。
全文摘要
本發明公開了一種低合金高強度結構鋼Q460C特厚板及其生產方法，它包含如下質量百分比的化學成分(單位，wt％)C≤0.20、Si≤0.60、Mn1.40～1.60、P≤0.020、S≤0.005、微合金化元素(V+Nb+Ti+Ni)≤0.25、Als≥0.015，其它為Fe和殘留元素。合理選用微合金化元素，利用V、Nb、Ti、Ni的最佳配比複合加入，充分發揮析出強化與細晶強化雙重效果，在不降低塑韌性的前提下，確保使壓力容器板的各項性能指標達到國標120mm的要求。
文檔編號C22C38/04GK102041438SQ20101059935
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月22日 優先權日2010年12月22日
發明者喬華偉, 劉慶波, 崔冠軍, 龐百鳴, 張兵, 張立新, 朱書成, 朱成傑, 許少普, 郭豔芳, 陳平, 雷文慧 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司