Ti微合金化中厚鋼板及其生產方法
2023-10-21 18:09:17
Ti微合金化中厚鋼板及其生產方法
【專利摘要】一種Ti微合金化中厚鋼板及其生產方法，屬於低碳結構鋼生產【技術領域】。該鋼板化學成分為：C：0.05～0.1％，Mn：0.5～1.8％，S：≤0.01％，P≤0.014％，Ti：0.05～0.15％，Nb：0.001～0.04％，N≤0.004％，O≤0.004％，Si：0.01～1.0％，其餘為Fe和不可避免的雜質元素。工藝為：鑄坯加熱溫度1050～1200℃，鑄坯厚度一般為成品板厚度的6～20倍，粗軋的主要壓縮變形控制在1000℃～880℃溫度範圍，粗軋道次變形量15～30％，粗軋道次間隔時間10～30s。精軋開軋溫度：850～880℃，精軋終軋溫度：800～840℃，水冷冷速：5～60℃/s，終冷溫度：650～450℃；金相組織為鐵素體加珠光體或貝氏體組織。優點在於：鋼板不但合金成本低，不需要進行後續的熱處理可滿足強度、衝擊韌性的求，工藝成本低。
【專利說明】Ti微合金化中厚鋼板及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於低碳結構鋼生產【技術領域】，特別是涉及一種Ti微合金化中厚鋼板及其生產方法，適用於熱軋平板或卷板的生產。
技術背景
[0002]Ti是鋼中常用的微合金元素，過去中厚板的生產往往採用微鈦處理技術(Tiwt.%〈0.02% )，由於富Ti粒子在高溫下具有相當高的穩定性，也常被用於焊接熱影響區的組織控制。然而，Ti微合金化技術相比於Nb、V並沒有得到充分的發展，這主要是由於Ti具有較高的化學活性，易與鋼中的O、N、S結合生成較大的夾雜物。而且，鋼中的TiC析出具有較高的溫度敏感性，時常導致鋼板力學性能的波動。但由於Ti元素較Nb、V在資源上更加豐富，價格上更為低廉，因此近年來受到越來越多的關注。同時，隨著冶煉技術的不斷發展以及熱加工控溫技術的不斷提升，這些問題也正在不斷解決。
[0003]2006年，廣州珠江鋼鐵有限責任公司毛新平等人申請發明專利200610123458.1 「一種基於薄板坯連鑄連軋流程採用Ti微合金化工藝生產700MPa級高強耐候鋼的方法」，該發明生產的高強耐候鋼板的屈服強度為700~780MPa，厚度為1.5~
8.0mm。專利報導的成份為:C:0.03 ~0.07、S1:。.3 ~0.5、Mn:0.6 ~1.6、P: ( 0.04、S:≤ 0.008、Cu:0.2 ~0.5、Cr:0.3 ~0.7、Ni:0.15 ~0.35、T1:0.10 ~0.14。2009 年，毛新平等人申請發明專利200910038833.6 「700MPa級Ti微合金化超細晶鋼及其生產方法」。自2006年以來，毛新平等人報導了一系列關於Ti強化的耐候鋼的研究。但是這些研究所採用的化學成分不但包含Ti，而且含有較貴的合金N1、Cr、Cu等。此外，其研究內容均是薄規格熱軋卷板的研究。因此，主要採用Ti進行強化的高強鋼在較厚規格下的研究，在國內、外還尚未見到相關報導。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種Ti微合金化中厚鋼板及其生產方法，採用Ti微合金元素強化的厚度規格15~50mm，屈服強度級別為460MPa、500MPa、550MPa，-20°C衝擊功大於100J的結構鋼板，該成份鋼板不但合金成本低廉而且不需要進行後續的熱處理工藝即可滿足性能要求，工藝成本也低。
[0005]本發明鋼板的化學成分為:C:0.05~0.1 %，Mn:0.5~1.8%，S: ^ 0.01 %,P ≤ 0.014%, Ti:0.05 ~0.15%，Nb:0.001 ~0.04%, N ≤ 0.004%, O ≤ 0.004%, Si:
0.01~1.0%,其餘為Fe和不可避免的雜質元素。以上含量為重量百分比。
[0006]本發明的生產工藝(控軋控冷)是在軋制中控制如下技術參數:
[0007]鑄坯加熱溫度1050~1200°C，鑄坯厚度一般為成品板厚度的6~20倍，粗軋的主要壓縮變形控制在1000°c~880°C溫度範圍，粗軋道次變形量15~30%，根據設備能力儘量採用較大的變形量。粗軋道次間隔時間10~30s。
[0008]精軋開軋溫度:850~880°C，精軋終軋溫度:800~840°C，水冷冷速:5~60°C /S，終冷溫度:650~450°C ；
[0009]精軋開始板還厚度為成品板厚度2~4倍,金相組織為鐵素體加珠光體或貝氏體組織。
[0010]工藝控制的要點:降低加熱溫度、增大粗軋壓下量、降低精軋開軋溫度，提高水冷冷速，實現細化組織的目的。控制加熱溫度、終冷溫度，實現對(Ti，Nb)C析出相的控制和組織類型的控制目的。強度的提高主要來源於(Ti，Nb)C的析出強化、細晶強化以及C、Mn、T1、Nb合金的固溶強化。
[0011]本發明的突出優點在於:該成份鋼板合金成本比目前相同規格鋼板都低，而且熱軋態就可以滿足抗拉強度、屈服強度、衝擊功等力學性能要求，不需要進行後續的熱處理等工序，工藝成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為實施例1厚度1/4處顯微組織。
[0013]圖2為實施例2厚度1/4處顯微組織。
【具體實施方式】:
[0014]實施例1
[0015]根據本發明，選用表1成份，TMCP工藝如表2，生產的熱軋板力學性能如表3、4。
[0016]表1實施例1化學成分wt.%
[0017]
【權利要求】
1.一種Ti微合金化中厚鋼板，採用Ti微合金元素強化的厚度規格15~50mm，屈服強度級別為460MPa、500MPa、550MPa，-20°C衝擊功大於100J的結構鋼板，其特徵在於，化學成分為:C:0.05 ~0.1%，Μη:0.5 ~1.8%，S:≤ 0.01%，P ≤ 0.014%, Ti:0.05 ~0.15%，Nb:0.001 ~0.04%,N ^ 0.004%,O ^ 0.004%,Si:0.01 ~1.0%，其餘為 Fe 和不可避免的雜質元素，均為重量百分比。
2.—種權利要求1所述中厚鋼板的生產方法，其特徵在於，在軋制中控制如下技術參數: 控軋控冷工藝為:板坯加熱溫度1050~1200°C，鑄坯厚度為成品板厚度的6~20倍，粗軋的主要壓縮變形控制在1000°C~880°C溫度範圍，粗軋道次變形量15~30%，根據設備能力儘量採用較大的變形量。粗軋道次間隔時間10~30s ； 精軋開軋溫度:850~880°C，精軋終軋溫度:800~840°C，水冷冷速:5~60°C /s，終冷溫度:650~450°C;精軋開始板坯厚度為成品板厚度2-4倍，金相組織為鐵素體加珠光體或貝氏體組織。
【文檔編號】C21D8/02GK103981439SQ201410203451
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】蔡寧, 王全禮, 姜中行, 劉衛平 申請人:首鋼總公司