[發明專利]一種水電工程用易焊接調質高強韌性鋼板及其生產方法

有效

• 申請號: 201210123641.7
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102676945A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 趙文忠;葉建軍;張海軍;王九清;劉印子;張志軍;張彥召;張東方
• 申請（專利權）人: 舞陽鋼鐵有限責任公司;河北鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C21D1/25
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明屬于鋼冶煉技術領域，具體涉及一種水電工程用易焊接調質高強韌性鋼板及其生產方法。

背景技術

隨著中國現代化水平的提高和社會經濟的不斷發展，人民生活水平的不斷提高，清潔化、綠色化水電工程發展前景廣闊。目前水電開發程度仍然較低，開發率不足17%，市場開發有著巨大的潛力。與此同時將帶動國內裝備制造、材料、冶金等行業實現長遠發展。水電工程環境由于服役環境比較復雜，其對用鋼的各項技術指標要求極高，不僅要有高的強韌性能，而且還要有高的低溫沖擊韌性、良好的延展性、易焊接等性能。從目前的情況看，屈服強度620MPa級以下的水電工程用鋼基本實現了國產化，并且占據了水電工程用鋼量的75%以上，而690MPa級以上鋼板的推廣是將來的發展趨勢，該厚度、強度級別鋼板的成功研制，對于該級別鋼板的國產化及進一步應用都具有重要意義。

專利號為CN?101451212B公開了一種高強度鋼板及其制備方法，通過對合金成分的合理設計，加上對制備工藝的控制，制得的鋼板具有較高的強度和較好的焊接性能。但是這種鋼板的低溫韌性相對較差，不能滿足水電工程復雜環境的使用。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種水電工程用易焊接調質高強韌性鋼板及其生產方法，通過優化鋼板的成分和制備工藝，以得到強度高、低溫韌性好、塑性及焊接性優良，具備良好工藝性能的水電工程建設用鋼板。

為了實現上述目的，本發明的技術方案采用了一種水電工程用易焊接調質高強韌性鋼板，由以下重量百分含量的化學成分組成：C：0.11%~0.14%，Si：0.15%~0.25%，Mn：1.05%~1.45%，P≤0.010%，S≤0.005%，Ni：0.40%~0.50%，Cr：0.40%~0.50%，Mo：0.35%~0.40%，Nb：0.02%~0.04%，V：0.030%~0.050%，Ti：0.015%~0.025%，Al：0.020%~0.040%，余量為Fe和微量不可避免的雜質。

本發明的水電工程用易焊接調質高強韌性鋼板的最大厚度為120mm。

同時，本發明的技術方案還采用了一種水電工程用易焊接調質高強韌性鋼板的生產方法，包括如下步驟：

(1)???冶煉：將含有以下重量百分比C：0.11%~0.14%，Si：0.15%~0.25%，Mn：1.05%~1.45%，P≤0.010%，S≤0.005%，Ni：0.40%~0.50%，Cr：0.40%~0.50%，Mo：0.35%~0.40%，Nb：0.02%~0.04%，V：0.030%~0.050%，Ti：0.015%~0.025%，Al：0.020%~0.040%組分的鋼水先經電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，當鋼水的溫度達到或超過1650±10℃時，轉入VD爐真空脫氣處理；

(2)???連鑄：采用250~330mm斷面連鑄坯生產，澆注溫度為1535~1545℃，連鑄避風堆垛緩冷，緩冷時間24h～48h；

(3)???加熱：鋼坯最高加熱溫度為1220~1240℃，均熱溫度為1200~1220℃，保溫5~6小時；

(4)???軋制：采用再結晶區+未再結晶區兩個階段軋制工藝進行軋制，第一階段軋制溫度為950~1000℃，此階段單道次壓下率為15~25%，累計壓下率為35~45%；第二階段軋制溫度為860~900℃，累計壓下率為35~50%，得到鋼板粗品；

(5)???熱堆垛：堆垛溫度600~720℃，堆垛時間為48h；

(6)???熱處理：對鋼板粗品進行910±10℃加熱，保溫時間15~25min，淬火機在線淬火；回火溫度620~650℃，保溫時間4.0min/mm回火，得到調質組織為回火索氏體+少量鐵素體+少量貝氏體的復合組織成品鋼板。

步驟(1)所述的精煉時喂入Al線，真空脫氣處理前加入CaSi塊≥100kg/爐，真空度不大于66Pa，真空保持時間15~25min，并保證全程吹氬氣良好。

步驟(6)所述的淬火機輥速2.0m/min，淬火介質為水，上下集成管水量比0.78。

本發明鋼板采用的化學成分設計，C、Mn固溶強化；加入少量的Nb、V、Ti、Al細化晶粒；加入適量Cr、Mo控制少量組織形成；通過后續合理的熱處理工藝，得到復合組織，使鋼板具有良好的力學性能。

鋼板各化學成分在本發明中的作用是：

C：碳對鋼的屈服、抗拉強度、焊接性能產生顯著影響。碳通過間隙固溶能顯著提高鋼板強度，但碳含量過高，又會影響鋼的焊接性能及韌性。