專利名稱：一種薄規格低焊接裂紋敏感性水電用鋼生產方法
技術領域：
本發明屬于低合金鋼制造技術領域，特別涉及一種薄規格(厚度小于25_)低焊接裂紋敏感性水電用鋼生產方法，采用控制軋制+超快冷冷卻控制的非調質生產。
背景技術：
水電站壓力管道、分岔管及蝸殼等鋼結構處于潮濕及弱酸性環境中，易受環境中氧、水和酸性物質的化學及電化學作用而引起腐蝕。要求壓力鋼管用鋼能夠適應不同的焊接規范，具有良好的焊接性能。隨著國民經濟的快速發展，研制生產高強度、耐腐蝕并具有優異焊接性能的水電站壓力鋼管用鋼勢在必行。專利200510019165. 4介紹了“大線能量焊接水電站壓力管用鋼及其生產方法”。其化學成分 C 0. 04 O. 12%, Si 0. 10 I. 00%, Mn :1. 10 2. 00%, Ni 0. 26 O. 5%, Ti
O.01 O. 04%, P ^ O. 02%, S ^ O. 015%, Nb ( O. 05%, Cr ( 2. 00%。該專利不足在于 Ni、Nb 等合金元素含量過高，增加了生產成本。專利200910046442. 9介紹了 “低碳低焊接裂紋敏感性的高強度鋼、鋼板及其制造方法”。其化學成分C :0. 05 O. 10%,Mn :1. 10 I. 80%, Cr (O. 30%, Mo 0. 10 O. 40%, Ti ( O. 03% 和 / 或 Nb 彡 O. 03%, V 0. 01 O. 06%, B 0. 001
O.003%, Si 0. 10 O. 30%, Al 0. 02 O. 05%, N :彡 O. 006%, P :彡 O. 015%, S :彡 O. 006%，余量為Fe和不可避免的雜質。不足在于鋼的化學成分復雜，生產工藝難以控制，增加生產難度，其屈服強度達700MPa乃至800MPa以上，不利于水電站環境下使用。專利200510047196. O介紹了“高強度低焊接裂紋敏感性鋼厚板及其生產方法”。其化學成分(按重量百分比)C 0. 06 O. 09%, Si 0. 15 O. 55%, Mn :1. 00 I. 60%, P ^ O. 015%, S ^ O. 006%, Ni
O.15 O. 40%, Cr ^ O. 30%, Mo ^ O. 30%, Cu ^ O. 30%, V :0. 02 O. 06%, Nb :0. 005
0.05%，余量為Fe及不可避免的夾雜。采用層流冷卻，抗拉強度> 610MPa，其生產鋼板厚度規格在30 75mm之間，其生產工藝與本發明有著較大差別。

發明內容
本發明的目的在于提供一種薄規格(厚度小于25mm)低焊接裂紋敏感性水電用鋼生產方法，采用低碳加適量Mn、Cr和Ni成分設計，采用控制軋制+超快冷冷卻控制的生產工藝，與在線層流冷卻低焊接裂紋敏感性水電用鋼生產方法相比，大大提高鋼板的綜合力學性能，既能有效降低生產成本，又能獲得優異的低焊接裂紋敏感性，適合大規模生產。本發明電用鋼的化學成分重量百分比為:C :0. 04 O. 07%，Si :0. 10 O. 40%，Mn :
1.10 I. 60%, Ni 0. 18 O. 4%, Ti 0. 01 O. 02%, Mo ( O. 30%, P ( O. 012%, S ( O. 006%,Nb ( O. 03%, Cr ( O. 3%，余量為Fe和不可避免的雜質。生產工藝及控制的技術參數如下(I)將鋼坯加熱到1120 1220°C，保證鋼坯均熱時間I. 5 2. 5小時，提高鋼坯厚度方向上加熱的均勻性；(2)對出爐后的坯料進行高壓水除磷處理，去除坯料在加熱過程中所產生的氧化鐵皮；
(3)對除磷后的坯料立即進行再結晶區軋制(粗軋)和未再結晶區軋制(精軋)；在粗軋階段軋制溫度區間控制在980 1100°C范圍內，累積變形量60% 70%沖間坯待溫厚度/成品厚度彡3 ;在精軋階段開軋溫度區間控制在850 920°C范圍內，終軋溫度區間控制在780 830°C范圍內，且控制鋼坯總變形率在70% 80%之間；(4)終軋后的鋼板立即進行超快冷冷卻，冷卻速度范圍控制在15 30°C /s范圍內，終冷溫度控制在450 550°C范圍內；(5)鋼板進行空氣冷卻至室溫后進行回火處理，回火溫度控制在550 650°C范圍內，保溫時間為10 20分鐘+板厚X I分鐘/mm。本發明優點在于采用低碳加適量Mn、Cr和Ni的經濟型成分設計，有效的降低了生產成本，采用控制軋制+超快冷冷卻控制的生產工藝，與常規大線能量焊接水電用鋼生產方法相比，鋼板的力學性能達到以下水平
(I)拉伸性能屈服強度RpO. 2在520Mpa以上，抗拉強度Rm在640以上，屈強比RpO. 2/Rm 在 O. 85 以下；(2)低溫韌性-20°C時橫縱向夏比沖擊功均在280J以上，_40°C時橫縱向夏比沖擊功均在260J以上，_60°C時橫縱向夏比沖擊功均在250J以上；(3)冷彎性能橫向冷彎d=3a(d為彎曲直徑，a為鋼板厚度)，180°，拉伸面完好。
具體實施例方式根據本發明低焊接裂紋敏感性水電用鋼生產方法，利用4300mm雙機架寬厚板生產線生產出了厚度25mm水電鋼，其鋼坯化學成分如表I所示，控軋控冷工藝如表2所示，力學強度性能如表3所示，系列溫度下鋼板沖擊韌性如表4所示。表I實施例的化學成分(重量，%)
C [Si [Mn Ip Is [Alt [Ni [Cr Iv [Nb [Mo [Ti
O.060 |θ. 20 | · 42 |θ. 01 |θ. 002 |θ. 05 |θ. 20 |θ. 25 |θ. 051 |θ. 020 |θ. 17 |θ. 015表2工藝制度
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軋莩道次總:變形笨卻終冷違卻速度,'享度(C) (Π s) \
' 6 S6 I 900 I s-to50023表3鋼板力學性能
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丨、...................— —............................■■■■■■.................…………--------------------.'.'.'..知表4系列溫度下鋼板沖擊韌性
權利要求
1.一種薄規格低焊接裂紋敏感性水電用鋼生產方法，其特征在于，鋼的化學成分重量百分比為C 0. 04 0. 07%, Si :0. 10 0. 40%, Mn :1. 10 1. 60%, Ni :0. 18 0. 4%, Ti .0.01 0. 02%, Mo ≤ 0. 30%, P≤ 0. 012%, S ≤ 0. 006%, Nb ≤ 0. 03%, Cr ≤ 0. 3%，余量為 Fe和不可避免的雜質；生產エ藝及控制的技術參數如下 (1)將鋼坯加熱到1120 1220°C，保證鋼坯均熱時間I.5 2. 5小時，提高鋼坯厚度方向上加熱的均勻性； (2)對出爐后的坯料進行高壓水除磷處理，去除坯料在加熱過程中所產生的氧化鐵皮； (3)對除磷后的坯料立即進行再結晶區粗軋和未再結晶區精軋；在粗軋階段軋制溫度區間控制在980 1100°C范圍內，累積變形量60% 70% ;中間坯待溫厚度/成品厚度≥3 ;在精軋階段開軋溫度區間控制在850 920°C范圍內，終軋溫度區間控制在780 .830°C范圍內，且控制鋼坯總變形率在70% 80%之間； (4)終軋后的鋼板立即進行超快冷冷卻，冷卻速度范圍控制在15 30°C/s范圍內，終冷溫度控制在450 550°C范圍內； (5)鋼板進行空氣冷卻至室溫后進行回火處理，回火溫度控制在550 650°C范圍內，保溫時間為10 20分鐘+板厚X I分鐘/mm。
全文摘要
一種薄規格低焊接裂紋敏感性水電用鋼生產方法，屬于低合金鋼制造技術領域。鋼的化學成分重量百分比為C0.04～0.07%，Si0.10～0.40%，Mn1.10～1.60%，Ni0.18～0.4%，Ti0.01～0.02%，Mo≤0.30%，P≤0.012%，S≤0.006%，Nb≤0.03%，Cr≤0.3%，余量為Fe和不可避免的雜質；生產工藝為將鋼坯加熱、高壓水除磷、再結晶區粗軋和未再結晶區精軋、回火。優點在于，大大提高鋼板的綜合力學性能，既能有效降低生產成本，又能獲得優異的低焊接裂紋敏感性，適合大規模生產。
文檔編號C22C38/14GK102758138SQ20121024442
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月13日 優先權日2012年7月13日
發明者張學峰, 張躍飛, 王雪松, 董占斌 申請人:秦皇島首秦金屬材料有限公司, 首鋼總公司