一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板及其生產(chǎn)工藝，其組分及重量百分含量為：C：0.15-0.18，Si：0.15-0.40，Mn,1.30-1.60，P：≤0.025，S：≤0.007，Al：0.020-0.045，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明采用合理的碳、錳、硫元素，全程控鋁，采用VD真空處理和全程保護澆注技術(shù)，用150mm厚的板坯，在3500mm爐卷軋機上采用全縱軋模式，合理控制二階段軋制過程參數(shù)，保證變形滲透率，并采用中間冷卻工藝及軋后控冷工藝，細化組織晶粒，提高產(chǎn)品韌性，穩(wěn)定厚規(guī)格鋼板的綜合機械性能；生產(chǎn)流程短，過程參數(shù)易于控制，適用于40~60mm熱軋交貨Q345E鋼板的生產(chǎn)。
【專利說明】一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板及其生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板及其生產(chǎn)工藝?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]Q345低合金高強度鋼板是GB/T1591-2008《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》標準中強度級別最低的一種，其微合金元素少、生產(chǎn)成本低，但其焊接性能非常好，是一種性價比最高、使用量最大的鋼材產(chǎn)品，其廣泛應(yīng)用于強度級別要求一般的鋼結(jié)構(gòu)件。隨著冶金技術(shù)及設(shè)備大型化的不斷發(fā)展，用戶對Q345低合金高強度鋼板的規(guī)格及質(zhì)量等級要求越來越高，如厚度4(T60mm、寬度3000mm、_40°C低溫沖擊要求的寬鋼板。
[0003]國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)為保證高韌性超寬厚鋼板Q345E的性能要求，一般采用18(T300mm的厚板坯，且在鋼板成分設(shè)計中一般添加Nb、Ti，甚至貴重金屬Ni，或采用正火工藝對軋后鋼板再進行熱處理，以降低鋼的冷脆轉(zhuǎn)變溫度，保證鋼在低溫環(huán)境下的使用性能，特別是韌性指標，這種生產(chǎn)工藝導(dǎo)致過程工序復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]由鑒于此，本發(fā)明提供了一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板及其生產(chǎn)工藝，成本低、過程簡單、易于控制。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板，其組分及重量百分含量為:c:0.15-0.18，Si:0.15-0.40，Mn, 1.30-1.60，P ≤ 0.025，S ≤ 0.007，Al:0.020-0.045，其余為 Fe 和不
可避免的雜質(zhì)。
[0006]一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
步驟一，煉鋼，采用氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉成鋼水，采用鋁鐵、硅錳合金進行脫氧合金
化；
步驟二，采用LF精煉，全程控鋁，保證氧含量不大于50ppm ;采用VD真空處理，保證真空處理時間不低于20min，保證氫含量不大于2ppm ;連鑄在超寬板坯連鑄機上進行，板坯厚度150_，寬度1600-3250_，采用全程保護澆注，防止鋼水的二次污染；
步驟三，加熱及軋制，板坯入爐溫度≤ 150°C，加熱爐均熱段溫度為118(Tl270°C ;在爐卷軋機上采用二階段全縱軋軋制，軋制9道次或11道次；第一階段在奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制，采用高溫大壓下軋制模式，開軋溫度1010~1100°C，軋制2~3道次，中間坯厚度9(Tl20mm，保證第二階段累計壓下率≥ 45% ;第一階段結(jié)束后，利用ACC冷卻裝置進行中間冷卻；第二階段在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制，開軋溫度83(T890°C，終軋溫度74(T830°C ;軋制鋼板規(guī)格:厚40~60mm，寬 1600~3250mm ；
步驟四，軋后采用ACC控冷工藝，冷卻速度范圍2~10°C /s，上下集管水比控制在1:1.5~1:3.5范圍，鋼板返紅溫度為64(T750°C，即可得到Q345E超寬厚鋼板。[0007]作為優(yōu)選，所述步驟三中，在爐卷軋機上采用二階段全縱軋軋制，第一、三道次同時采用立輥對邊部進行修整，避免鋼板邊部出現(xiàn)邊角裂缺陷。
[0008]作為優(yōu)選，所述步驟三中，軋制鋼板的長度為600(Tl8000mm。
[0009]作為優(yōu)選，所述步驟三中的爐卷軋機為寬板軋機。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:
1、鋼的化學(xué)成分合理的碳、錳、硫元素，同時采用控鋁工藝，既保證成本不增加，同時保證了良好的鋼水潔凈度、鑄坯質(zhì)量以及最終鋼材性能；工藝采用真空處理，保證了較低的氣體含量，這樣穩(wěn)定提高了厚規(guī)格鋼板產(chǎn)品的韌性指標及探傷性能。
[0011]2、全程控鋁，采用VD真空處理和全程保護澆注技術(shù)，可用150mm厚的板坯，在3500mm爐卷軋機上采用全縱軋模式，合理控制二階段軋制過程參數(shù)，保證變形滲透率，并采用中間冷卻工藝及軋后控冷工藝，細化組織晶粒，提高產(chǎn)品韌性，穩(wěn)定厚規(guī)格鋼板的綜合機械性能；生產(chǎn)流程短，過程參數(shù)易于控制，適用于4(T60mm熱軋交貨Q345E鋼板的生產(chǎn)。
[0012]3、在現(xiàn)代寬板爐卷軋機上，用150mm板坯采用大壓下量的控制手段，用較小的軋制道次，實現(xiàn)二階段軋制工藝，通過確保第一階段最后一道次的壓下量、確保二階段的開軋溫度和總的壓下率、確保終軋溫度等手段，得到較小的原奧氏體晶粒，降低鋼板的低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度，提高鋼板的沖擊韌性。
[0013]4、滿足厚度規(guī)格為4(T60mm、寬度規(guī)格為160(T3250mm、長度規(guī)格為600(Tl8000mm，高強度低合金鋼板Q345E的技術(shù)要求，_40°C低溫沖擊韌性值平均大于34J，鋼板具有很好的焊接性能。
[0014]5、生產(chǎn)工序簡單，易于操作和控制；未添加過多的微合金元素，生產(chǎn)成本較低。
[0015]6、本發(fā)明已經(jīng)在3450mm爐卷軋機上進行了實踐，效果顯著，滿足了用戶對超寬厚Q345E鋼板的技術(shù)要求，經(jīng)濟效益明顯。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合若干較佳實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進一步詳細說明，但不限于此。
[0017]實施例1:
該鋼由以下組分組成(％，wt，熔煉分析)為:C:0.18，Si:0.26，Mn:1.37，P:0.025，S:(0.002，Al:0.035，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0018]I)煉鋼，采用氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉成鋼水，采用鋁鐵、硅錳合金進行脫氧合金化；
2)精煉，采用LF精煉，全程控鋁，保證氧含量不大于50ppm;采用VD真空處理，保證真空處理時間不低于20min，保證氫含量不大于2ppm ;連鑄在超寬板坯連鑄機上進行，板坯厚度150_，寬度3250_，采用全程保護澆注，防止鋼水的二次污染；
3)加熱及軋制，板坯入爐溫度120°C，加熱爐均熱段溫度為1250°C;在現(xiàn)代寬板坯爐卷軋機上采用二階段全縱軋軋制，軋制11道次，其中第一、三道次同時采用立輥對邊部進行修整，避免鋼板邊部出現(xiàn)邊角裂缺陷；第一階段在奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制，采用高溫大壓下軋制模式，開軋溫度1100°C，軋制3道次，中間坯厚度92mm，第二階段累計壓下率為56% ;第一階段結(jié)束后，利用ACC冷卻裝置進行中間冷卻；第二階段在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制，開軋溫度880°C，終軋溫度780°C ;軋制鋼板規(guī)格:厚40mm，寬3250mm ；4)軋后采用ACC控冷工藝，冷卻速度為6°C /s，上下集管水比為1:2.0，鋼板返紅溫度為680°C，鋼板經(jīng)冷床冷卻后再經(jīng)精整處理后可直接交貨。此工藝過程可得到40X 3250X 12000mm的Q345E超寬厚鋼板，其力學(xué)性能指標如下:
【權(quán)利要求】
1.一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板，其特征在于:其組分及重量百分含量為:C:0.15-0.18, Si:0.15-0.40, Mn, 1.30-1.60, P S 0.025, S S 0.007, Al:0.020-0.045，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一，煉鋼，采用氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉成鋼水，采用鋁鐵、硅錳合金進行脫氧合金化； 步驟二，采用LF精煉，全程控鋁，保證氧含量不大于50ppm ;采用VD真空處理，保證真空處理時間不低于20min，保證氫含量不大于2ppm ;連鑄在超寬板坯連鑄機上進行，板坯厚度150_，寬度1600-3250_，采用全程保護澆注，防止鋼水的二次污染； 步驟三，加熱及軋制，板坯入爐溫度< 150°C，加熱爐均熱段溫度為118(Tl270°C ;在爐卷軋機上采用二階段全縱軋軋制，軋制9道次或11道次；第一階段在奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制，采用高溫大壓下軋制模式，開軋溫度1010-1100℃，軋制2~3道次，中間坯厚度9(Tl20mm，保證第二階段累計壓下率> 45% ;第一階段結(jié)束后，利用ACC冷卻裝置進行中間冷卻；第二階段在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制，開軋溫度83(T890°C，終軋溫度74(T830°C ;軋制鋼板規(guī)格:厚40~60mm,寬 1600~3250mm ； 步驟四，軋后采用ACC控冷工藝，冷卻速度范圍2~1(TC /s，上下集管水比控制在1:1.5~1:3.5范圍，鋼板返紅溫度為64(T750°C，即可得到Q345E超寬厚鋼板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟三中，在爐卷軋機上采用二階段全縱軋軋制，第一、三道次同時采用立輥對邊部進行修整，避免鋼板邊部出現(xiàn)邊角裂缺陷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟三中，軋制鋼板的長度為600(Tl8000mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種爐卷軋機高韌性低合金超寬厚鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟三中的爐卷軋機為寬板軋機。
【文檔編號】B22D11/18GK103540836SQ201310371921
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】徐筱薌, 李子林, 黃重, 崔全新, 陳尹澤, 孫廣輝, 夏至升 申請人:安陽鋼鐵股份有限公司