專利名稱：低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼q460c特厚板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到鋼材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q460C特厚 板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展，要求大幅度提高鋼的強(qiáng)韌性，發(fā)展適應(yīng)不同要求 的品種，改善鋼材質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，按照可持續(xù)發(fā)展的要求，開發(fā)以人類友好的基礎(chǔ)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(nèi)能生產(chǎn)的鋼廠還 不多，國內(nèi)外很少有研究和報道。特別是厚度在IOOmm以上的保性能、保探傷低合金高強(qiáng)度 結(jié)構(gòu)鋼Q460C鋼板以其生產(chǎn)難度大、工藝裝備要求特殊等原因無法生產(chǎn)，特別是規(guī)格較厚， 單重大，采用鋼錠軋制成材率極低。另外加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，推動產(chǎn)業(yè)升級，實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量 升級，對于增強(qiáng)企業(yè)競爭力具有十分重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種厚度在IOOmm以上的保性能、保探傷的低合金 高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q460C特厚板及其生產(chǎn)方法。一種低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q460C特厚板，它包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)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(xué)元素的作用分析如下C 是鋼中最基礎(chǔ)的強(qiáng)化元素，提高強(qiáng)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(qiáng)化元素， 對提高鋼板的強(qiáng)度有利。Mn 是固溶強(qiáng)化元素，對提高鋼板的強(qiáng)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。Nb、Ti、V 在鋼中 能夠與C、N結(jié)合，形成微細(xì)碳化物或碳氮化物，能起細(xì)化晶粒和彌散強(qiáng)化作用，從而達(dá)到有 效提高鋼材的強(qiáng)韌性的綜合效果。Ni 適量的加入可以有效提高鋼板的低溫沖擊韌性。Al 可以起到強(qiáng)脫氧作用和細(xì)化晶粒強(qiáng)化作用。所述保性能、保探傷低合金高強(qiáng)度鋼Q460C特厚板的厚度為120mm。—種低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q460C特厚板的生產(chǎn)方法，它包括以下步驟a.鐵水KR脫硫；b.轉(zhuǎn)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(shù)不 得大于2次，嚴(yán)控出鋼過程下渣；C. LF精練采用大渣量進(jìn)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硅鈣塊進(jìn)行Ca處理，在彡67Pa下 的保壓時間按> ISmin進(jìn)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(jī)軋制采用II型控軋，開軋溫度控制在1050 1150°C之間，粗軋階 段采用“高溫低速大壓下”工藝，當(dāng)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 不小于60% ；終軋溫度控制在800 860°C ；另外，在軋制時同時采用立輥擠邊；i. ACC冷卻軋制后用ACC反復(fù)冷卻，反復(fù)澆水時必須待鋼板返紅(30-60S)后才 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(nèi)(或采用石棉布包裹)堆冷，堆冷溫度 彡450°C，堆冷時間不小于48小時；1.正火熱處理正火溫度選擇在Ar3+(20 60°C )區(qū)間，采用(1. 8 2. 0)min/ mm+30min的保溫時間，冷卻采用空冷。本發(fā)明針對低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼對鋼板性能、探傷要求較高，對于特厚低合金高 強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板來說，成分設(shè)計尤為關(guān)鍵。要想得到120mm的特厚Q460C低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 板，應(yīng)合理選用微合金化元素，利用V、Nb、Ti、Ni的最佳配比復(fù)合加入，充分發(fā)揮析出強(qiáng)化 與細(xì)晶強(qiáng)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(biāo)達(dá)到 國標(biāo)120mm的要求。為保證鋼板力學(xué)性能及探傷要求，同時采取潔凈鋼冶煉技術(shù)，嚴(yán)控鋼中 P、S、N、H、0五大有害元素含量。依本發(fā)明方法生產(chǎn)的鋼板，屈服強(qiáng)度控制在410 515Mpa， 平均達(dá)到464MPa，比標(biāo)準(zhǔn)富余84MPa ；抗拉強(qiáng)度控制在575 630MPa，平均達(dá)到583MPa，比 標(biāo)準(zhǔn)富余53MPa，伸長率控制在18% 25%，平均值為21%，比標(biāo)準(zhǔn)富余5% ；0°C V型沖擊 控制在143 206J，平均達(dá)到了 176J，性能指標(biāo)完全滿足Q460C開發(fā)要求。另外，為了驗證 此方案達(dá)到的最終效果，對試樣加做了 _20°C V型沖擊功，結(jié)果控制在116 183J。由此表 明，本次開發(fā)的120mm厚度Q460C低合金高強(qiáng)度鋼板已達(dá)到了 Q460D的性能級別。外檢及 探傷所研制的鋼板外檢，正品率100%，按JB/T4730. 3進(jìn)行探傷，合一級率為75%，合三級 率為100%，達(dá)到了預(yù)期效果。
具體實施例方式實施例1通過鐵水KR脫硫、轉(zhuǎn)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(jī)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(xué)成分的Q460C成品鋼，其工藝參數(shù)及力學(xué)性能見如下表3、4。表1 實施例1鋼的化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.一種低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q460C特厚板，其特征在于它包含如下質(zhì)量百分比的化 學(xué)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(quán)利要求1所述的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q460C特厚板，其特征在于低合金高強(qiáng) 度鋼Q460C特厚板的厚度為120mm。
3.如權(quán)利要求1所述的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q460C特厚板的生產(chǎn)方法，其特征在于 它包括以下步驟a.鐵水KR脫硫；b.轉(zhuǎn)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(shù)不得大 于2次，嚴(yán)控出鋼過程下渣；c.LF精練采用大渣量進(jìn)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硅鈣塊進(jìn)行Ca處理，在彡67 下的保 壓時間按彡18min進(jìn)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(jī)軋制采用II型控軋，開軋溫度控制在1050 1150°C之間，粗軋階段采用 “高溫低速大壓下”工藝，當(dāng)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，累計壓下率不小于 60% ；終軋溫度控制在800 860°C ；另外，在軋制時同時采用立輥擠邊；i.ACC冷卻軋制后用ACC反復(fù)冷卻，反復(fù)澆水時必須待鋼板返紅(30-60S)后才能再 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(nèi)(或采用石棉布包裹)堆冷，堆冷溫度 彡450°C，堆冷時間不小于48小時；·1.正火熱處理正火溫度選擇在Ar3+Q0 60°C )區(qū)間，采用(1. 8 2.0)min/ mm+30min的保溫時間，冷卻采用空冷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q460C特厚板及其生產(chǎn)方法，它包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)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的最佳配比復(fù)合加入，充分發(fā)揮析出強(qiáng)化與細(xì)晶強(qiáng)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(biāo)達(dá)到國標(biāo)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(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者喬華偉, 劉慶波, 崔冠軍, 龐百鳴, 張兵, 張立新, 朱書成, 朱成杰, 許少普, 郭艷芳, 陳平, 雷文慧 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司