[發明專利]一種Q550D優質結構鋼中厚板及其生產方法

有效

• 申請號: 201110178470.3
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102433498A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 朱書成;高照海;許少普;張立新;崔冠軍;李忠波;袁永旗;于颯;李亮亮;劉慶波;趙迪;賈濤;張強
• 申請（專利權）人: 南陽漢冶特鋼有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/12;C21C1/02;C21C5/35;C21C7/072;C21C7/10;B22D11/18;C21D8/02;B21B37/74;B21B37/58
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發軍

技術領域

本發明屬于鋼材制造技術領域，具體涉及一種Q550D優質結構鋼中厚板及其生產方法。

背景技術

低合金高強度寬厚鋼板是鋼鐵產業發展政策中明確提出要鼓勵生產的產品。它屬資源節約型鋼材，同時也是比較典型的高技術含量、高附加值產品，廣泛用于能源、交通、建筑、工程機械等國民經濟各個重要領域，具有很大的市場潛力。隨著鋼材需求行業的技術升級，對鋼材的性能也不斷提出新的更高的要求。寬厚鋼板是鋼鐵產品類別中歸屬于中厚板的一類主導產品，一般泛指采用寬厚板軋機生產的寬度在3000?mm以上，厚度在4?mm以上的鋼板。由于寬厚鋼板的平面尺寸及厚度都比較大，寬厚板的產品適用性強，在制作大型容器、設備和鋼結構時比其它產品利用率高，更經濟合理，因此被許多行業用戶廣泛選用。低合金高強度寬厚鋼板主要用于焊接結構，因此不僅要求鋼材具有高的強度及塑韌性，還必須有良好的焊接性和工藝加工性。高純凈度、高強度、高韌性并具有良好厚度方向性能的寬厚鋼板是總的發展方向。高韌性結構鋼Q550D（E）是一種微合金低碳貝氏體鋼，它具有強度高、韌性好、低溫韌性優良、加工性能和焊接性能好等特點。主要應用在工程機械、煤礦機械、造船和鋼結構等領域。近年來，低合金高強度鋼的應用更為廣泛，但高強度Q550D（E）鋼板以其合金設計和冶金工藝難度大、工藝裝備要求特殊等原因，生產成本居高不下。目前，國內部分鋼廠采用TMCP?+T進行生產，工序復雜，而且大多以調質狀態交貨，鋼板經過淬火和回火2道熱處理工序，不僅對設備要求嚴格，更是增加了生產制造成本，嚴重制約著此類鋼材生產制造的發展，無法滿足日益增長的市場需求，進而也影響下游行業乃至國民經濟的發展。

發明內容

本發明目的是提供一種能夠解決現有技術生產高強韌性結構鋼Q550D（E）工藝復雜，生產效率低、成本高等問題，配合合理的化學成分設計以及TMCP軋制工藝，取代調質或回火處理生產工藝，從而既能保證高強度、高韌性和良好的焊接性能等要求，又能簡化生產工藝、縮短生產流程、降低生產能耗，適合大生產操作的Q550D優質結構鋼中厚板及其生產方法。

實現本發明的目的所采取的技術方案是：一種Q550D優質結構鋼中厚板包括如下質量百分比的化學成分：C：0.03～0.09wt%、Si：0.20～0.40?wt%、Mn：1.30～1.65?wt%、P：≤0.010?wt%、S：≤0.005?wt%、Nb或/和V或/和Ti：0.05?～0.20wt%、Mo：0.10?～0.20wt%、B：0.05?～0.15wt%、Als：≤0.050?wt%，余為Fe。

所述化學成分的碳當量≤0.43。

一種生產所述Q550D優質結構鋼中厚板的工藝方法，包括以下步驟：優質鐵水熔煉、KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF爐精煉、真空脫氣處理、連鑄、加熱、軋制和ACC層流冷卻；?

所述KR鐵水預處理步驟中，到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度≤20mm，鐵水經KR攪拌脫硫，脫硫周期≤21min、脫硫溫降≤20℃，達到鐵水中按質量百分比含S≤0.005?wt%；

所述轉爐冶煉步驟中，采用100/120噸頂底復吹轉爐，入爐鐵水中按質量百分比含S≤0.005?wt%、含P≤0.080?wt%，鐵水溫度≥1270℃，鐵水裝入量誤差控制在±1t，造渣堿度R控制在2.5-4.0范圍內，出鋼鐵水中按質量百分比含碳0.03－0.04wt%，含P≤0.012wt%，含S≤0.010?wt%；點吹次數不得大于2次；

???所述LF爐精煉步驟中，精煉過程中全程吹氬，加入精煉渣料的堿度為4.0～6.0，加熱時間按兩次控制，第一次加熱7～12min，第二次加熱6～10?min，粘渣次數≥6次，加硅鈣線前必須關閉氬氣，不采用真空脫氣上鋼溫度為1565±15℃或采用真空脫氣上鋼溫度為1610±15℃；

所述真空脫氣處理步驟中，VD真空度≤67Pa，保壓時間≥15min，破真空后軟吹2～5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露，在線鋼包抽真空1.7min，關閉氬氣，加覆蓋劑，并保證覆蓋劑鋪滿鋼液面，上鋼溫度控制在1565±15℃；

所述連鑄步驟中，中間包預熱的過熱度控制在15±10℃，拉矯機拉速控制在0.7m/min，比水量為0.80L/㎏，電磁攪拌中電磁系統控制參數為：900A、5Hz、30s-3-30s，連鑄澆鋼全程保護澆鑄，大鋼包開澆后1min內套保護管，澆鋼過程中進行塞棒吹氬，鑄坯下線后堆垛緩冷，堆冷溫度≥200℃，堆冷時間≥12h；