專利名稱：一種高級別橋梁用q420qe鋼板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼板生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種高級別橋梁用Q420QE鋼板及其
生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，橋梁用鋼的發(fā)展也向著特厚、特寬、高性能方向發(fā)展。橋梁用鋼對鋼板強韌性、屈強比、抗層狀撕裂能力等提出了較高的要求，目前E級別以上的橋梁用鋼板國內(nèi)能生產(chǎn)的鋼廠還不多。E級厚板橋梁用鋼，因其生產(chǎn)難度大、工藝裝備要求特殊等生產(chǎn)較少。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種保性能、保探傷的高級別橋梁用Q420QE鋼板及其
生產(chǎn)方法。一種高級別橋梁用Q420QE鋼板，包含如下質(zhì)量百分比的化學成分(單位，wt%) C 0. 10 0. 15、Si 0. 20 0. 50、Mn :1· 40 1. 60、P 彡 0. 015、S ^ 0. 003、微合金
化元素(Nb +Ti) ^ 0. 15、Als 彡0. 050，其它為!^e和殘留元素。所述高級別橋梁用Q420QE鋼板的碳當量< 0. 40。上述化學元素的作用分析如下
C 是鋼中最基礎(chǔ)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，碳的含量盡量控制的低一些。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。Al 可以起到細化晶粒強化作用。所述高級別橋梁用Q420QE鋼板的厚度< 80mm。為達到上述目的，所述高級別橋梁用Q420QE鋼板采取的生產(chǎn)方法，它包括如下步驟
a.轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼碳彡0.06%,出鋼P彡0. 012%，S彡0. 010%,點吹次數(shù)不得大于2次， 避免出鋼過程下渣；
b.LF精煉確保白渣保持時間控制在15min以上，杜絕渣稀現(xiàn)象，嚴格按照吹氬標準執(zhí)行吹氬操作，禁止暴吹；c.真空精煉在<67 下的保壓時間按彡20min進行控制，破真空后立即進行Ca處理，對夾雜物進行改性，軟吹大于5min后吊鋼；
d.連鑄采用300mm斷面生產(chǎn)，連鑄澆注過熱度控制在10_20°C，采用低拉速；
e.加熱采用二階段加熱，一加熱段溫度<1000°C，二加熱段溫度控制在1220 1280°C，均熱段溫度控制在1200 1260°C ；
f.軋制采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C 1150°C，工作輥軋制線速度按彡1.5m/s控制，涼鋼厚度為100-160mm，二階段開軋溫度在820 900°C，道次壓下量為 15-20mm，終軋溫度 760_840°C ；
g.控冷軋制后進入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 620-700°C，冷卻后送往強力矯直機進行熱矯直；
h.緩冷鋼板下線后進行緩冷，入緩冷坑溫度>480°C，堆冷時間>36小時。執(zhí)行工藝為保溫溫度910士20°C ；加熱時間2. 0-2. 4minAim。由于本發(fā)明通過轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、連鑄、加熱、軋制、控冷、緩冷一系列生產(chǎn)工藝，并通過合理的采取多元復合微合金元素的化學成分設(shè)計，LF+VD工藝來保證鋼質(zhì)的潔凈度，達到各類夾雜物級別總和不超過3. 0，通過控軋控冷使鋼的晶粒度達到9. 0 10. 0級，通過上述等措施的有效實施，成功地生產(chǎn)出了高級別橋梁用Q420QE鋼板。對鐵水預(yù)處理到整個熱處理全過程，制訂了嚴格的工藝點控制標準，并嚴格執(zhí)行，產(chǎn)品的實物質(zhì)量達到了 Q420QE級水平。其屈服強度控制在400 480 MPa，抗拉強度控制在540 630 MPa, 屈強比均彡0. 82 ；伸長率控制在21%-27% ；-200C V型沖擊功控制在153 280 J ；Z向性能分布在32-57之間，單個試樣3個Z向性能平均值均大于40%，性能指標完全滿足了 Q420QE 開發(fā)要求。


下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進一步闡述。圖1是本發(fā)明TMCP軋制后的金相組織圖(100X)。
具體實施例方式本發(fā)明所述的保性能、保探傷的高級別橋梁用Q420QE鋼板包含如下質(zhì)量百分比的化學成分(單位，wt%) :C :0. 10 0. 15,Si :0. 20 0. 50,Mn 1. 40 1. 60,P ^ 0. 015、 S 彡0.003、微合金化元素(Nb +Ti) ^ 0. 15、Als 彡0. 050，其它為!^e和殘留元素。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、連鑄、加熱、軋制、 控冷、緩冷，在所述轉(zhuǎn)爐冶煉中，按潔凈鋼冶煉工藝標準進行控制，出鋼碳> 0.0696，出鋼 P彡0. 012%, S ( 0. 010%,點吹次數(shù)不得大于2次，避免出鋼過程下渣；在所述LF精煉中， 采取大渣量進行造渣，確保白渣保持時間控制在15min以上，杜絕渣稀現(xiàn)象，嚴格按照吹氬標準執(zhí)行吹氬操作，禁止暴吹；在所述真空精煉中，在< 67 下的保壓時間按> 20min進行控制，破真空后立即進行Ca處理，對夾雜物進行改性，軟吹大于5min后吊鋼；在所述連鑄中，采用300mm斷面生產(chǎn)，以保證壓縮比，連鑄澆注過熱度控制在10_20°C，采用低拉速； 在所述加熱中，采用二階段加熱，一加熱段溫度< 1000°C，二加熱段溫度控制在1220 1280°C，均熱段溫度控制在1200 1260°C ；在所述軋制中，采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C 1150°C，嚴格堅持“高溫、低速、大壓下”的軋制要求，為確保變形滲透，工作輥軋制線速度按彡1. 5m/s控制，涼鋼厚度為100-160mm，二階段開軋溫度在820 900°C，二階段采取小壓下軋制，道次壓下量為15-20mm，終軋溫度760-840°C ；在所述控冷中，軋制后進入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620-700°C，冷卻后送往強力矯直機進行熱矯直；在所述緩冷中，鋼板下線后進行緩冷，入緩冷坑溫度> 480°C，堆冷時間彡36小時。執(zhí)行工藝為保溫溫度:910士20°C ；加熱時間2. 0-2. 4min/mm。
實施例1
通過轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、連鑄、加熱、軋制、控冷、緩冷，獲得如下表1所述化學成分的高級別橋梁用Q420QE鋼板成品鋼，其中所述高級別橋梁用Q420QE鋼板機械力學性能見如下表3。 表1 實施例1鋼的化學成分
權(quán)利要求
1.一種高級別橋梁用Q420QE鋼板，其特征在于包含如下質(zhì)量百分比的化學成分(單位，wt%) :C :0. 10 0. 15、Si :0. 20 0. 50, Mn 1. 40 1. 60, P 彡 0. 015、S 彡 0. 003、微合金化元素(Nb +Ti) ^ 0. 15、Als 彡0. 050，其它為!^e和殘留元素。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高級別橋梁用Q420QE鋼板，其特征在于所述高級別橋梁用Q420QE鋼板的碳當量< 0. 40。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高級別橋梁用Q420QE鋼板，其特征在于所述高級別橋梁用Q420QE鋼板的厚度彡80mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高級別橋梁用Q420QE鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟a.轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼碳彡0.06%,出鋼P彡0. 012%，S彡0. 010%,點吹次數(shù)不得大于2次， 避免出鋼過程下渣；b.LF精煉確保白渣保持時間控制在15min以上，杜絕渣稀現(xiàn)象，嚴格按照吹氬標準執(zhí)行吹氬操作，禁止暴吹；c.真空精煉在彡67Pa下的保壓時間按彡20min進行控制，破真空后立即進行Ca處理，對夾雜物進行改性，軟吹大于5min后吊鋼；d.連鑄采用300mm斷面生產(chǎn)，連鑄澆注過熱度控制在10_20°C，采用低拉速；e.加熱采用二階段加熱，一加熱段溫度<1000°C，二加熱段溫度控制在1220 1280°C，均熱段溫度控制在1200 1260°C ；f.軋制采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C 1150°C，工作輥軋制線速度按彡1.5m/s控制，涼鋼厚度為100-160mm，二階段開軋溫度在820 900°C，道次壓下量為 15-20mm，終軋溫度 760_840°C ；g.控冷軋制后進入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 620-700°C，冷卻后送往強力矯直機進行熱矯直；h.緩冷鋼板下線后進行緩冷，入緩冷坑溫度>480°C，堆冷時間> 36小時，執(zhí)行工藝為保溫溫度:910士20°C ；加熱時間2. 0-2. 4min/mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高級別橋梁用Q420QE鋼板，所述鋼板包含如下質(zhì)量百分比的化學成分(單位，wt%)C0.10～0.15、Si0.20～0.50、Mn1.40～1.60、P≤0.015、S≤0.003、微合金化元素(Nb+Ti)≤0.15、Als≤0.050，其它為Fe和殘留元素。本發(fā)明通過轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、連鑄、加熱、軋制、控冷、緩冷一系列生產(chǎn)工藝，并通過合理的采取多元復合微合金元素的化學成分設(shè)計，LF+VD工藝來保證鋼質(zhì)的潔凈度，達到各類夾雜物級別總和不超過3.0，通過控軋控冷使鋼的晶粒度達到9.0～10.0級，通過上述等措施的有效實施，成功地生產(chǎn)出了高級別橋梁用Q420QE鋼板。
文檔編號C21D8/02GK102345042SQ20111017665
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者于颯, 劉慶波, 崔冠軍, 張強, 張立新, 朱書成, 李亮亮, 李忠波, 袁永旗, 許少普, 賈濤, 趙迪, 高照海 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司