專利名稱：一種低硅低錳性能優(yōu)良的q345熱軋板卷的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低硅低錳性能優(yōu)良的Q345熱軋板卷的生產(chǎn)方法，屬于熱軋板卷生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)度低合金鋼Q345廣泛應(yīng)用于橋梁、車輛、船舶、建筑、壓力容器等，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)Q345鋼材的需要日益增大，是市場(chǎng)上用量最大的主要鋼種之一。目前，市場(chǎng)上生產(chǎn)的Q345系列鋼種，基本上都是以錳作為主要合金進(jìn)行強(qiáng)化，錳的加入量在
0.9-1. 5%之間。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，各種合金元素在鋼板中的應(yīng)用也更加廣泛，國(guó)標(biāo)GB/T1594-2008對(duì)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，取消了錳含量的上下限限定，只規(guī)定了上限。對(duì)于Q345鋼材的檢測(cè)，一方面是鋼材的元素含量是否達(dá)到要求，一方面是鋼材的機(jī)械力學(xué)性能(屈服強(qiáng)度、拉伸試驗(yàn))是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
中，有關(guān)Q345鋼種生產(chǎn)的專利文獻(xiàn)有公開號(hào)102041431A提供了一種厚度規(guī)格在50mm以下低合金系列Q345B保探傷鋼板及其生產(chǎn)方法，該鋼板的成分設(shè)計(jì)為(單位，wt%):C ( 0. 18,Si ( 0. 45, Mn ( I. 40,P ( 0. 018,0. 005,Ti ( 0. 020,Als ( 0. 015，其他為Fe和殘留元素。該Q345B基本還是采用傳統(tǒng)的高錳高硅成分設(shè)計(jì)路線，增加了少量微合金，不具備低錳低硅的成分設(shè)計(jì)特點(diǎn)和性能成本優(yōu)勢(shì)。公開號(hào)102345062A提供了一種20mm以下規(guī)格保探傷低合金Q345鋼板，該鋼板成分設(shè)計(jì)為(單位，wt/%) C :0. 010-0. 18、Si 0. 25-0. 45、Mn S I. 20、P ( 0. 025、S S 0. 010、Ti :0. 005-0. 020、Als :0. 005-0. 045、Ni ( 0. I、Nb ( 0. 05，其他為Fe和殘余元素。該Q345鋼板仍然采用高錳高硅的成分設(shè)計(jì)路線，增加了貴重合金Nb，Ni來改善鋼板性能，不具備低錳低硅的成分設(shè)計(jì)特點(diǎn)和性能成本優(yōu)勢(shì)。公開號(hào)10236754A提供了一種65mmQ345GJCZ35鋼板，該鋼板成分設(shè)計(jì)為(單位，wt/%) C 0. 09-0. 18、Si 0. 20-0. 40、Mn :1. 20-1. 60、P 彡 0. 018、S 彡 0. 005、Ti 0.010-0. 030、Nb :0. 015-0. 050、Als :0. 015-0. 050，其他為 Fe 和殘留元素。該 Q345GJCZ35鋼板采用高錳高硅的成分設(shè)計(jì)路線，增加了貴重合金Nb等來改善鋼板性能，不具備低錳低硅的成分設(shè)計(jì)特點(diǎn)和性能成本優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種低硅低錳性能優(yōu)良的Q345熱軋板卷的生產(chǎn)方法，利用常規(guī)合金Al、Ti強(qiáng)化，不需要添加Nb、Ni、V等貴重合金，能達(dá)到鋼材所需的力學(xué)性能，并由于采用低錳低硅成分設(shè)計(jì)，能減輕錳偏析改善鋼板質(zhì)量，還能降低碳當(dāng)量改善焊接性；同時(shí)，由于采用微量常規(guī)Al、Ti合金進(jìn)行強(qiáng)化，還具有低成本的優(yōu)勢(shì)，解決背景技術(shù)存在的上述問題。本發(fā)明技術(shù)方案是
一種低硅低錳性能優(yōu)良的Q345熱軋板卷的生產(chǎn)方法，包含冶煉、LF精煉、連鑄、力口熱、軋制工序，鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比如下(單位，wt%) C 0. 10-0. 20、Si 0. 08、Mn ( 0. 6、S ( 0. 015,P ( 0. 020,Als :0. 010-0. 050,Ti :0. 020-0. 080、其它為 Fe 和殘余元素。所述的冶煉工序，采用轉(zhuǎn)爐或者電爐冶煉，入爐鐵水溫度不低于1250°C ;終點(diǎn)鋼水成分范圍C :0. 06-0. 012%、P ( 0. 015%、出鋼溫度不低于1650°C ;出鋼過程中加入錳鐵和鋁
塊進(jìn)行脫氧合金化。所述的LF精煉工序，精煉全程吹氬攪拌；電極供電升溫；進(jìn)行脫硫，硫含量控制在S彡0. 012%，精煉過程中通過錳鐵將合金成分調(diào)整到控制范圍內(nèi)，錳含量控制在Mn ( 0. 6，硅含量控制在Si ( 0. 08 ;精煉后期通過喂Al線將鋼液中Als調(diào)至0. 010-0. 050% (單位，wt% )，然后通過加入鈦鐵或者喂鈦線將Ti調(diào)整到0. 020-0. 080%(單位，wt% )，最后進(jìn)行喂Ca處理。
所述的連鑄工序，中包鋼液過熱度控制在25±5°C ;連鑄全程保護(hù)澆鑄，結(jié)晶器液面波動(dòng)不超過±5mm。所述的加熱工序，鑄坯加熱溫度為1150_1300°C。所述的軋制工序，粗軋開軋溫度1050-1200°C;精軋終軋溫度850-920°C;卷取溫度580-680 °C。所述的冶煉工序，采用鐵水預(yù)脫硫工藝，到站鐵水扒渣經(jīng)預(yù)脫硫后鐵水
S彡 0. 015%。本發(fā)明與現(xiàn)有Q345的生產(chǎn)方法相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)采用低硅低錳成分設(shè)計(jì)， 能減輕高錳導(dǎo)致的成分偏析，碳當(dāng)量低，能改善焊接性。(2)采用常規(guī)合金Al，Ti強(qiáng)化，不需要添加高錳和貴重合金Nb，Ni，V等，且力學(xué)性能優(yōu)異，組織均勻性更好，晶粒度更細(xì)。(3)具有低成本優(yōu)勢(shì)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
生產(chǎn)Q345B，到站鐵水扒渣預(yù)脫硫后鐵水S=O. 015%，轉(zhuǎn)爐入爐鐵水溫度1250°C，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)C :0. 012%、P :0. 015%、鋼液溫度1650°C ;鋼液加錳鐵和鋁塊脫氧合金化后進(jìn)入LF精煉，全程底吹氬攪拌，電極加熱調(diào)溫，爐渣堿度3. 0，脫硫至0. 008%,精煉過程中加錳鐵將Mn調(diào)至0. 60%,精煉后期喂鋁線調(diào)節(jié)鋼液中Als為0. 050%后加鈦鐵將Ti調(diào)整到0. 020%,最后進(jìn)行喂Ca處理；連鑄中包鋼液過熱度20°C，全程保護(hù)澆鑄；鑄坯加熱溫度1150°C，開軋溫度1050°C，精軋溫度850°C，卷取溫度580°C，制成6mm厚熱軋板卷。本實(shí)施例的質(zhì)量百分比化學(xué)成分(單位，wt%)檢測(cè)結(jié)果如下C 0. 20、Si 0. 02、Mn 0. 60、S 0. 008、P :0. 015、Als :0. 050、Ti :0. 020、其它為 Fe 和殘余元素；力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果屈服強(qiáng)度485MPa，抗拉強(qiáng)度555MPa，延伸率27%，20°C常溫沖擊功85J，各項(xiàng)性能均滿足國(guó)標(biāo)要求。實(shí)施例2:
生產(chǎn)Q345C，轉(zhuǎn)爐入爐鐵水溫度1300°C，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)C :0. 006%、P :0. 015%、鋼液溫度1720°C ;鋼液加錳鐵和鋁塊脫氧合金化后進(jìn)入LF精煉，全程底吹氬攪拌，電極加熱調(diào)溫，爐渣堿度4. 0，脫硫至0. 012%，精煉過程中加錳鐵將Mn調(diào)至0. 10%,精煉后期喂鋁線調(diào)節(jié)鋼液中Als為0. 010%后加鈦鐵將Ti調(diào)整到0. 080%,最后進(jìn)行喂Ca處理；連鑄中包鋼液過熱度30°C，全程保護(hù)澆鑄；鑄坯加熱溫度130(TC，開軋溫度120(TC，精軋溫度920°C，卷取溫度680°C,制成15mm厚熱軋板卷。該低硅低錳的Q345C熱軋板卷的質(zhì)量百分比化學(xué)成分(單位，wt%)檢測(cè)結(jié)果如下C :0. 10, Si :0. 08,Mn :0. 30, S :0. 015,P :0. 020、Als :0. 010,Ti :0. 080、其他為 Fe 和殘余元素；力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果屈服強(qiáng)度458MPa，抗拉強(qiáng)度575MPa，延伸率25%，(TC沖擊功92J，各項(xiàng)性能均滿足國(guó)標(biāo)要求。實(shí)施例3:
生產(chǎn)Q345D，到站鐵水扒渣預(yù)脫硫后鐵水S=O. 005%，轉(zhuǎn)爐入爐鐵水溫度1250°C，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)C :0. 06%、P :0. 008%、鋼液溫度1680°C ;鋼液加錳鐵和鋁塊脫氧合金化后進(jìn)入LF精煉，全程底吹氬攪拌，電極加熱調(diào)溫，爐渣堿度5. 0，脫硫至0. 005%,精煉過程中加錳鐵將Mn調(diào)至0. 20%,精煉后期喂鋁線調(diào)節(jié)鋼液中Als為0. 045%后加鈦鐵將Ti調(diào)整到0. 025%,最后進(jìn) 行喂Ca處理；連鑄中包鋼液過熱度28°C，全程保護(hù)澆鑄；鑄坯加熱溫度1250°C，開軋溫度1150°C，精軋溫度870°C，卷取溫度630°C，制成12mm厚熱軋板卷。該低硅低錳的Q34 熱軋板卷的質(zhì)量百分比化學(xué)成分(單位，wt%)檢測(cè)結(jié)果如下C :0. 19, Si :0. 02,Mn :0. 45, S :0. 006,P :0. 010、Als :0. 040,Ti :0. 025、其他為 Fe 和殘余元素；力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果屈服強(qiáng)度465MPa，抗拉強(qiáng)度575MPa，延伸率29%，_20°C沖擊功68J，各項(xiàng)性能均滿足國(guó)標(biāo)要求。
權(quán)利要求
1.一種低硅低錳性能優(yōu)良的Q345熱軋板卷的生產(chǎn)方法，其特征是包含冶煉、LF精煉、連鑄、加熱、軋制工序，鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比如下(單位，wt%) C 0. 10-0. 20、Si ≤0. 08、Mn ≤ 0. 6、S ≤ 0. 015,P ≤ 0. 020,Als :0. 010-0. 050,Ti :0. 020-0. 080、其它為 Fe和殘余元素。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種低硅低錳性能優(yōu)良的Q345熱軋板卷的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的冶煉工序，采用轉(zhuǎn)爐或者電爐冶煉，入爐鐵水溫度不低于1250°C ;終點(diǎn)鋼水成分范圍C :0. 06-0. 012%、P ( 0. 015%、出鋼溫度不低于1650°C ;出鋼過程中加入錳鐵和鋁塊進(jìn)行脫氧合金化。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種低硅低錳性能優(yōu)良的Q345熱軋板卷的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的LF精煉工序，精煉全程吹氬攪拌；電極供電升溫；進(jìn)行脫硫，硫含量控制在S≤0. 012%，精煉過程中通過錳鐵將合金成分調(diào)整到控制范圍內(nèi)，錳含量控制在Mn ( 0. 6， 硅含量控制在Si ≤0. 08 ;精煉后期通過喂Al線將鋼液中Als調(diào)至0. 010-0. 050% (單位，wt% )，然后通過加入鈦鐵或者喂鈦線將Ti調(diào)整到0. 020-0. 080%(單位，wt% )，最后進(jìn)行喂Ca處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種低硅低錳性能優(yōu)良的Q345熱軋板卷的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的連鑄工序，中包鋼液過熱度控制在25±5°C ;連鑄全程保護(hù)澆鑄，結(jié)晶器液面波動(dòng)不超過±5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種低硅低錳性能優(yōu)良的Q345熱軋板卷的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的加熱工序，鑄坯加熱溫度為1150-1300°C ;所述的軋制工序，粗軋開軋溫度1050-1200°C ;精軋終軋溫度 850-920°C ;卷取溫度 580_680°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種低硅低錳性能優(yōu)良的Q345熱軋板卷的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的冶煉工序，采用鐵水預(yù)脫硫工藝，到站鐵水扒渣經(jīng)預(yù)脫硫后鐵水S ( 0. 015%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低硅低錳性能優(yōu)良的Q345熱軋板卷的生產(chǎn)方法，屬于熱軋板卷生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是包含冶煉、LF精煉、連鑄、加熱、軋制工序，鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比如下(單位，wt%)C0.10-0.20、Si≤0.08、Mn≤0.6、S≤0.015、P≤0.020、Als0.010-0.050、Ti0.020-0.080、其它為Fe和殘余元素。傳統(tǒng)Q345采用高錳的成分設(shè)計(jì)，存在成本高、成分易偏析和焊接性差的缺點(diǎn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)的Q345鋼種成分，大幅度降低了該鋼種的硅錳合金含量，適當(dāng)添加了常規(guī)合金Al，Ti，采用低錳低硅的成分設(shè)計(jì)體系，減輕了碳錳偏析導(dǎo)致的內(nèi)部質(zhì)量問題，并降低了碳當(dāng)量改善了焊接性能，同時(shí)利用常規(guī)合金Al和Ti進(jìn)行強(qiáng)化，生產(chǎn)的鋼板力學(xué)性能更加優(yōu)異，并具備低生產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C38/14GK102747277SQ20121018518
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者張曉力, 李博斌, 王義芳, 聶玉珠, 胡志剛 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司