[發明專利]一種屈服強度為590MPa級球扁鋼及其生產方法有效

申請號：	201110417082.6	申請日：	2011-12-14
公開（公告）號：	CN103160751A	公開（公告）日：	2013-06-19
發明（設計）人：	修國濤;周丹;鄭英杰;左巖;董恩龍;楊洋;黃素敏;劉海奇;于萍	申請（專利權）人：	鞍鋼股份有限公司
主分類號：	C22C38/46	分類號：	C22C38/46;C22C33/04;C21D8/00
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種屈服強度 590 mpa 級球扁鋼及其生產方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于合金鋼制造領域，涉及一種屈服強度為590MPa級別，具有良好低溫韌性(-20℃)和高強度的球扁鋼及其生產方法。

背景技術

隨著造船工業的迅速發展，對球扁鋼的需求愈來愈大，球扁鋼是造各種船體結構的關鍵材料，根據其斷面形狀分為單球扁鋼和雙球扁鋼。屈服強度為590MPa級別的球扁鋼，由于合金含量高，造成其氧化鐵皮粘，軋制易產生表面缺陷，使得生產不連續，成材率低，生產成本高。

專利號200810069395.5“高強度球扁鋼的生產工藝”公開了一種高強度球扁鋼的生產工藝。在其他成分符合國家標準的基礎上，添加Nb0.01％-0.025％，初軋溫度范圍控制在1100℃-1150℃，終軋溫度范圍在870℃-930℃之間。在內控成分中添加適量的Nb，增加了Nb的微合金化，能夠有效地提高高強度球扁鋼屈服強度的穩定性，使高強度球扁鋼的屈服強度問題得到徹底解決，下屈服強度在390MPa-450MPa之間，抗拉強度在520MPa-620MPa之間。

專利號200610134469.X公開了一種球扁鋼生產工藝，鋼坯→加熱→對稱軋制→矯直→剖分，其特點是采用對稱軋制及矯直后加剖分工藝，軋機各道次孔型由兩個對稱相等的球扁鋼孔型構成。采用了對稱軋制的工藝，解決了目前大、中型軋機不能生產小型號球扁鋼、對稱軋制及剖分技術不能生產球扁鋼的問題。

專利號200810069395.5所述的高強度只是下屈服強度達到了390MPa級別，無法適應更高強度要求。專利200610134469.X所述只是一種雙球扁鋼的生產方法，沒有解決高強度問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種屈服強度為590MPa級別，具有良好低溫韌性(-20℃)和高強度的球扁鋼及其生產方法。通過對冶煉時鋼的合金元素的控制以及后期軋制和熱處理制度的優化，達到提高球扁鋼的強度和獲得良好低溫韌性的目的。

為了達到上述目的本發明采用如下技術方案：

一種屈服強度為590MPa級的球扁鋼，其化學成分(按重量％)為：C0.06％～0.11％、Si?0.17％～0.37％、Mn?0.30％～0.60％?S≤0.010％、P≤0.015％、Ni?2.60％～3.00％、Cr?0.90％～1.20％、Mo?0.20％～0.27％、V?0.04％～0.10％，余量為鐵及不可避免的雜質。

本發明中對合金元素C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr、Mo、V限定量的理由詳述如下：

C：確保強度所必須的元素，含量過高會導致低溫韌性的下降，含量過低會導致強度下降，因此將其范圍定為0.06％～0.11％。

Si：作為脫氧劑，有固溶強化增加鋼的強度作用，因此，將Si限定在0.17％～0.37％。

Mn：微合金化鋼相變強化和固溶強化機制中起主要作用的合金元素，從確保熱軋性能的觀點出發，將Mn限定在0.30％～0.60％。

P、S：在本鋼種中都是雜質元素。限制在P≤0.015％；S≤0.010％。

Ni：在微合金化鋼相變強化和固溶強化機制中起重要作用。能降低鋼表面活性，提高鋼的抗腐蝕性能，提高鋼的低溫韌性。其含量控制在2.60％～3.00％。

Cr：在鋼中作用與Ni類似。含量過高會影響鋼的韌性，故將其含量設定為0.90％～1.20％。

Mo：具有較強的碳化物形成能力，使較低碳含量的合金鋼也具有較高的硬度。而且能夠阻止奧氏體化晶粒組大，提高鋼的淬透性，其含量控制在0.20％～0.27％。

V：提高鋼的強度和韌性，其含量控制在0.04％～0.10％。

590MPa級球扁鋼的生產工藝如下：

轉爐冶煉→爐外精煉→方坯連鑄→連軋→坯料加熱→軋制→切分→熱處理→矯直，具體為：

本發明的鑄造工藝采用連鑄工藝，連鑄工藝重點控制澆鑄溫度，中間包鋼水澆鑄溫度≤1540℃，低溫澆鑄較好，以細化原始鑄態組織。