[發明專利]屈服強度460MPa級低屈強比建筑用特厚鋼板及制造方法

有效

• 申請號: 200910089346.2
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN101613828A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 隋鶴龍;姜中行;白學軍;李春智;顧林豪;吳斌;麻慶申;劉春明;劉建明;田士平;劉印良;何元春;唐帥;鄭會平;沈開照
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C21D8/02;C21D1/18
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于低合金高強度建筑用鋼技術領域，特別是涉及一種屈服強度460MPa級低屈強比建筑用特厚鋼板及制造方法，鋼板牌號Q460GJ，采用復合微合金化、兩相區淬火+回火熱處理，實現生產厚度規格≥80mm的低屈強比高強度建筑用特厚鋼板Q460GJ。

背景技術

隨著我國國民經濟的快速發展，建筑用厚鋼板的市場需求量越來越大，對于鋼板厚度規格要求不斷增加，性能要求不斷提高。以前普遍采用的Q345MPa級鋼板，已不能滿足鋼結構建筑的發展需要，剛剛建設完成的央視主樓、國家游泳中心、國家體育場，其部分構件已開始采用強度更高的Q420及Q460級別鋼板，預計今后國內外大量使用的將是高性能的Q420、Q460以及更高級別的鋼種。本發明采用兩相區淬火+回火熱處理工藝，生產出符合GB/T19879-2005性能要求的低屈強比Q460GJ特厚板(≥80mm)，不僅具有較高的安全性，而且不添加Cu、Ni、Mo等對我國來說稀缺的貴重??合金元素，減少了資源浪費，增加鋼材的可回收性，對于我國經濟的可持續發展具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種屈服強度460MPa級低屈強比建筑用特厚鋼板及制造方法，厚度規格≥80mm，屈服強度為460MPa級低屈強比建筑用特厚鋼板及其制造方法。在460MPa級結構鋼的基本成分基礎上，優化成分設計，使用連鑄坯，通過控軋控冷的軋制工藝和兩相區淬火+回火熱處理工藝來制備厚度規格≥80mm的低屈強比Q460GJ鋼板。鋼板的屈服強度達到440MPa以上，抗拉強度達到550MPa以上，屈強比＜0.72，延伸率在25％以上，-20℃沖擊功AKv≥100J，厚度方向斷面收縮率達到45％以上。鋼板具有優良的焊接性能，其碳當量CE％在0.40～0.45之間。

本發明提供的≥80mm的Q460GJ高強度建筑用特厚板，其化學成分(重量％)為：C?0.14～0.18％，Si?0.35-0.45％，Mn?1.40～1.50％，Nb?0.025～0.035，V?0.040～0.050，Ti?0.010～0.020，P＜0.020％，S＜0.008％，其余為鐵Fe。

本發明高性能建筑用鋼板的C、Si、Mn含量與其它Q460級別熱處理鋼基本一致，適當添加了Nb、V和Ti微合金化元素，利用合理的控軋控冷工藝和熱處理工藝，充分發揮微合金化元素的晶粒細化和沉淀強化作用，提高鋼板的強度和韌性；不添加Cu、Ni、Mo等貴重合金元素，降低了成本，減少了資源浪費；同時為了確保鋼板的低溫沖擊韌性，在煉鋼過程中嚴格控制硫、磷含量，提高鋼水的純凈度，減少夾雜物的尺寸和數量。

本發明對≥80mmQ460GJ低屈強比高強度建筑用特厚鋼板提供了一種新的控制軋制和熱處理工藝制度，即：

1、軋制工藝：加熱溫度1220～1250℃，出爐溫度設在1200～1230℃，軋制工藝采用奧氏體再結晶區和奧氏體未再結晶區兩階段控制軋制。奧氏體再結晶區軋制終軋溫度設為1050～980℃，粗軋成1.5～2.0倍成品厚度的中間坯，每道次壓下率為12～15％；奧氏體未再結晶區開軋溫度為850～800℃，終軋溫度820～780℃。軋后采用層流冷卻，終冷溫度680～650℃，冷卻速率10～8℃/s。

2、熱處理工藝：連鑄坯經過控軋控冷后得到≥80mm厚鋼板，加熱到兩相區溫度800～850℃，保溫10～20分鐘，其特征在于保溫后采用水冷淬火；控制終冷溫度≤100℃；淬火后的鋼板再次加熱到450～600℃進行回火處理，最終獲得低屈強比高強度建筑用鋼板。鋼板的屈服強度達到440MPa以上，抗拉強度達到550MPa以上，屈強比＜0.72，延伸率在25％以上，-20℃沖擊功AKv≥100J，厚度方向斷面收縮率達到45％以上；鋼板具有優良的焊接性能，其碳當量CE％在0.40～0.45之間。

本發明鋼板與同強度級別的建筑用特厚板相比具有如下特點：

1)本發明在少添加Nb、V、Ti微合金元素，不添加Cu、Ni、Mo等貴重合金元素的情況下實現了≥80mm?Q460GJ厚板的生產，降低了成本，減少了資源浪費；

2)本發明通過兩階段控軋軋制，充分細化和拉長奧氏體晶粒，鋼板軋后得到比較均勻細小的鐵素體和珠光體組織，為鋼板的熱處理做好了組織上的準備。