一種低合金q345d-z25中厚鋼板及其生產工藝的製作方法

2023-05-23 12:54:51 1

專利名稱：一種低合金q345d-z25中厚鋼板及其生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於中厚板生產技術領域，具體涉及到一種採用不添加微合金元素生產低 合金Q345D-Z25中厚鋼板及其生產工藝。
背景技術：
當前國際金融危機對我國鋼鐵企業造成了較大的衝擊，特別是鋼廠的中厚板行業 一直處於低迷時期，為應對國際金融危機帶來的不利影響，加快結構調整，推動產業升級， 實現低成本戰略，增強企業競爭力具有十分重要的作用。目前，國內生產低合金Q345D-Z25 中厚鋼板廠家不多，因為其在生產過程中，添加Nb、Ti等微合金元素，生產成本高；工藝復
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發明內容
為應對國際金融危機帶來的不利影響，實現低成本戰略，增強企業競爭力。本發明 經過摸索，獲得了一種不添加任何微合金元素生產低合金Q345D-Z25鋼板的工藝，從而完 成了本發明。因此，本發明的目的在於提供一種低成本Q345D-Z25中厚鋼板。本發明的另一目的在於提供一種降低生產成本Q345D-Z25中厚鋼板的生產工藝。為達到上述目的，本發明採取的技術方案是該低合金Q345D-Z25中厚鋼板包含 如下質量百分比的化學成分(單位，wt%) =C :0. 13 0. 18、Si :0. 20 0. 45、Mn :1. 30 1. 60, P ( 0. 018、S 彡 0· 007、Als :0· 015 0. 050、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。前述方法中，所生產的鋼板厚度為80mm及以下規格。為得到上述鋼板，本發明採用的工藝流程為優質鐵水、KR鐵水預處理、頂底復吹 轉爐、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、堆冷、 精整、外檢、探傷、入庫，在所述軋制步驟中，鋼的再結晶終止溫度為895°C，晾鋼厚度控制 在成品厚度的2. 2 3倍，當軋件溫度< 880°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780 820°C ；軋制完畢後採用ACC控冷，終冷溫度控制在640 680°C之間，然後送往矯直機矯直；在堆冷步驟中，堆垛緩冷溫度不低於400°C，堆冷時間 彡24小時。本發明在原有的Q345D-Z25低合金鋼的成分基礎上，適當調整Q345D-Z25中C、Mn 的含量合比例，並同時嚴格控制鋼中P、S等影響鋼板塑韌性的有害元素含量，進而不添加 價格高昂的微合金元素Nb、Ti等，從而保證了 Q345D-Z25鋼板的衝擊功，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，保證鋼水的純淨度基本 達到潔淨鋼水平。在後續軋制加熱過程中，為防止鋼坯內部晶粒粗大，適當降低加熱溫度， 避免鋼坯內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，通過採用國內先進的TMCP軋制技術，能夠保證Q345D-Z25鋼板性能需求。本 發明的有益效果在於與傳統的Q345D-Z25相比，在碳當量不變的情況下，不添 加Nb、Ti等貴重合金，保證Q345D-Z25各項性能指標達到國家標準要求，大大降低了生產成 本。
具體實施例方式本發明所述低合金Q345D-Z25中厚鋼板包含如下質量百分比的化學成分(單位， wt%) :C :0. 13 0· 18、Si :0. 20 0· 45、Mn :1· 30 1· 60、P 彡 0· 018、S 彡 0· 007、Als 0. 015 0. 050、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。前述方法中，所生產的鋼板厚度為80mm及以下規格。為得到上述鋼板，本發明採用的工藝流程為優質鐵水、KR鐵水預處理、頂底復吹 轉爐、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、堆冷、 精整、外檢、探傷、入庫，在所述軋制步驟中，鋼的再結晶終止溫度為895°C，晾鋼厚度控制 在成品厚度的2. 2 3倍，當軋件溫度< 880°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780 820°C ；軋制完畢後採用ACC控冷，終冷溫度控制在640 680°C之間，然後送往矯直機矯直；在堆冷步驟中，堆垛緩冷溫度不低於400°C，堆冷時間 彡24小時。本發明採用轉爐冶煉、連鑄澆注，3800m寬厚板軋機軋制的方法生產Q345D-Z25低 合金鋼板。其工藝流程為優質鐵水、KR鐵水預處理、100/120噸頂底復吹轉爐、LF爐精煉、 真空脫氣處理、鑄坯堆冷24—60小時、推鋼式加熱爐、3800m軋機、ACC層流冷卻、11輥熱矯 直機、堆冷、精整、外檢、探傷、入庫。實施方式如下
1、成分設計
在傳統Q345D-Z25低合金鋼的成分基礎上，通過潔淨鋼冶煉，嚴格控制P、S含量，不 添加微量合金Nb、Ti，通過進行嚴格的TMCP軋制既保證鋼板的低碳當量及焊接性，又保障 Q345D-Z25強韌性匹配。具體成分設計如下
C 0. 13 0. 18%、Si 0. 20 0. 45%、Mn :1. 30 1. 60%、P 彡 0. 018%、S ^ 0. 007%、 AlS 0. 015 0. 050%、其它為Fe和殘留元素；
2、KR鐵水預 處理工藝
到站鐵水必須扒前渣與扒後渣，保證液面渣層厚度< 20mm，鐵水經KR攪拌脫硫後保證 鐵水S彡0. 005%，保證脫硫周期彡2Imin、脫硫溫降彡20°C。、轉爐冶煉工藝
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，廢鋼嚴格採用優質邊角料，過程槍位按前期1. 0-1. 3m、中期1. 2-1. 6m、後期1. 0-1. Im控 制，造渣鹼度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 中向鋼包內矽鋁鋇鈣、錳鐵合金、矽鐵合金和石灰、螢石。出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼 結束前採用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度< 30mm，轉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，離氬站溫度不得低於1570°C。、LF精煉工藝
精煉過程中全程吹氬，吹氬強度根據不同環節需要進行調節。加入精煉渣料，鹼度按4. 0-6. 0控制，精煉脫氧劑以電石、鋁粒、矽鐵粉為主，加入 量根據鋼水中氧含量及造白渣情況適量加入。加熱過程根據節奏富餘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 根據造渣情況，補加脫氧劑，並要求粘渣次數大於6次。離站前加入矽鈣線，加矽鈣線前必 須關閉氬氣，上鋼溫度1565士 15°C (不採用真空脫氣)/1610士 15°C (採用真空脫氣)。、VD精煉工藝
VD真空度必須達到67Pa以下，保壓時間必須彡15min，破真空後軟吹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。、連鑄工藝
澆鋼前保證鑄機設備狀況良好，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澆鑄，大包開澆後Imin內必 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 證結晶器液面波動輕微。鑄坯下線後要求堆冷> 12h。、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1220-1240°C，保溫段 溫度 1200-1220°C，加熱速度 10-13min/cm ； 9、控軋控冷
結合煉鋼化學成分，經過理論測算，鋼的再結晶終止溫度為895°C，為防止混晶和晶粒 粗大，因此設計其待溫晾鋼至880°C以下開始精軋。晾鋼厚度控制在成品厚度的2. 2-3倍， 為精軋階段累計變形量及細化晶粒、位錯強化奠定基礎；
由於軋後緩冷易使晶粒長大，並且組織中的C、Mn等合金固溶量有限，因此要控制適當 的冷卻速度。為了獲得優良的綜合力學性能，根據板厚的不同，軋後採用不同的層流冷卻， 通過調整冷卻集管組數，確保返紅溫度在640 680°C之間。控軋控冷工藝如下
第一階段開軋溫度控制在1000 1200°C之間，採用高溫低速大壓下軋制，道次壓下 量不小於20mm ；當溫度不低於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 60%，終軋溫度控制在780 820°C ；軋制完畢後採用ACC控冷，終冷溫度控制在640 680°C之間，然後送往矯直機矯直。、堆冷工藝
採用高溫堆冷工藝可有效避免因快速冷卻產生的殘餘應力，同時可大大降低鋼板中氫 的含量，充分實現熱擴散效果，改善鋼板探傷缺陷。鋼板堆垛緩冷工藝如下；堆垛緩冷溫度 不低於400°C，堆冷時間彡24小時； 11、結果分析11. 1機械力學性能分析
成份及機械力學性能按GB/T1591-2008及GB5313-85執行，機械性能具體見表1。表1 Q345D-Z25鋼板機械力學性能
權利要求
1.一種低合金Q345D-Z25中厚鋼板，該低合金Q345D-Z25中厚鋼板包含如下質量百分 比的化學成分(單位，wt%) :C :0. 13 0· 18,Si :0·20 0·45、Μη:1·30 1·60Κ0·018、 S彡0· 007、Als :0. 015 0. 050、其它為Fe和殘留元素。
2.一種如權利要求1所述低合金Q345D-Z25中厚鋼板的生產工藝，該工藝包括以下 步驟優質鐵水、KR鐵水預處理、頂底復吹轉爐、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、堆冷、精整、外檢、探傷、入庫，其特徵在於在所述軋制步 驟中，鋼的再結晶終止溫度為895°C，晾鋼厚度控制在成品厚度的2. 2 3倍，當軋件溫度 ^ 880°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780 820°C ； 軋制完畢後採用ACC控冷，終冷溫度控制在640 680°C之間，然後送往矯直機矯直；在堆 冷步驟中，堆垛緩冷溫度不低於400°C，堆冷時間> 24小時。
全文摘要
本發明公開了一種低合金Q345D-Z25中厚鋼板及其生產工藝，該低合金Q345D-Z25中厚鋼板包含如下質量百分比的化學成分(單位，wt%)C0.13～0.18、Si0.20～0.45、Mn1.30～1.60、P≤0.018、S≤0.007、Als0.015～0.050、其它為Fe和殘留元素。本發明採用的工藝流程為優質鐵水、KR鐵水預處理、頂底復吹轉爐、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、堆冷、精整、外檢、探傷、入庫，本發明的有益效果在於與傳統的Q345D-Z25相比，在碳當量不變的情況下，不添加Nb、Ti等貴重合金，保證Q345D-Z25各項性能指標達到國家標準要求，大大降低了生產成本。
文檔編號B21B37/74GK102041443SQ20101059766
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月21日 優先權日2010年12月21日
發明者於颯, 崔冠軍, 張強, 張立新, 徐璠, 朱書成, 李亮, 李忠波, 袁永旗, 許少普, 陳景雪, 高照海 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司