[發(fā)明專利]一種連鑄80mm厚度橋梁鋼Q420qE及其制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310083385.8
• 申請日: 2013-03-16
• 公開（公告）號: CN103160739A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐鄭磊;朱書成;許少普;劉慶波;朱先興
• 申請（專利權(quán)）人: 南陽漢冶特鋼有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C21D8/02;C21C7/10;C21C7/06;C21C7/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于中厚板橋梁鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種連鑄80mm厚度橋梁鋼Q420qE及其制備工藝。

技術(shù)背景

眾所周知，橋梁板Q420qE主要用于橋梁結(jié)構(gòu)等重要部位，它要求有較高的強(qiáng)度、硬度及韌性，受高強(qiáng)度、高韌性等因素限制，該鋼板對軋鋼、熱處理工藝要求極為嚴(yán)格，因此，其生產(chǎn)難度大、工藝裝備要求特殊等生產(chǎn)較少。

目前，中國專利2010年11月10日公開的公開號為?101880824A申請?zhí)枮?01010208305.3的發(fā)明專利名稱為本發(fā)明公開了一種Q345q系列特厚保性能、保探傷橋梁鋼板,包含如下質(zhì)量量百分比的化學(xué)成分:C:0.08～0.16、Si:0.20～0.50、Mn:1.15～1.60、P:≤0.020、S:≤0.010、微合金化元素(V+Nb+Ti+Ni):≤0.12、AlS:0.010～0.050、其它為Fe和殘留元素;碳當(dāng)量:≤0.43。這種橋梁板：屈服強(qiáng)度控制在315?～350MPa，平均達(dá)到了335MPa，比標(biāo)準(zhǔn)富裕40MPa?；抗拉強(qiáng)度控制在490?～?515MPa，平均達(dá)到了500MPa，比標(biāo)準(zhǔn)富裕30MPa?；伸長率控制在29％?～32％，平均達(dá)到28％，比標(biāo)準(zhǔn)富裕8％；～20℃縱向沖擊功控制在144?～?256J，平均達(dá)到了178J，但是，對于橋梁結(jié)構(gòu)等重要部位所要求的強(qiáng)度、硬度及韌性來說，其性能相對不高，且其工藝要求條件相對較高，生產(chǎn)較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種高強(qiáng)度、韌性強(qiáng)的連鑄80mm厚度橋梁鋼Q420qE及其制備工藝。

一種連鑄80mm厚度橋梁鋼Q420qE，其化學(xué)成分及各成分的質(zhì)量百分比：C：?0.13～0.17、Si：0.55～0.85、Mn：1.05～1.70、P：≤0.015、S：≤0.005、Ni：0.160～0.200、V：0.050～0.070、Nb：0.020～0.040、Ti：0.010～0.020、Als：0.015～0.035，其它為Fe和殘留元素，所述連鑄80mm厚度橋梁鋼Q420qE上、下表層各0.5～1.0mm厚度內(nèi)為晶粒尺寸2～3um的鐵素體/馬氏體組織，其中：鐵素體體積分?jǐn)?shù)為80～90%，馬氏體體積分?jǐn)?shù)為20～10%；鋼板中心部分為馬氏體含量較高的鐵素體/馬氏體組織，其中：馬氏體體積分?jǐn)?shù)為50～70%，鐵素體體積分?jǐn)?shù)為50～30%。

所述化學(xué)成分的作用分析如下：

C：是鋼中最基礎(chǔ)的強(qiáng)化元素，提高強(qiáng)度；

Si：是固溶強(qiáng)化元素，對提高鋼板的強(qiáng)度有利；???

Mn：是固溶強(qiáng)化元素，對提高鋼板的強(qiáng)度和韌性均有利；

P：對焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本鋼種中屬于有害元素，應(yīng)控制的盡量低；

S：易形成MnS類夾雜物，具有一定的熱脆性，在本鋼種中屬于有害元素，應(yīng)控制的盡量低；

Ni：一方面既強(qiáng)烈提高鋼的強(qiáng)度，另方面又始終使鐵的韌性保持極高的水平，其變脆溫度則極低，Ni的晶格常數(shù)與γ～鐵相近，所以可成連續(xù)固溶體，這就有利于提高鋼的淬硬性，Ni可降低臨界點(diǎn)并增加奧氏體的穩(wěn)定性，所以其淬火溫度可降低，淬透性好。

V、Nb、Ti：在鋼中能夠與C、N結(jié)合，形成微細(xì)碳化物或碳氮化物，能起細(xì)化晶粒和彌散強(qiáng)化作用，從而達(dá)到有效提高鋼材的強(qiáng)韌性的綜合效果。

Al：可以起到細(xì)化晶粒強(qiáng)化作用；

一種連鑄80mm厚度橋梁鋼Q420qE的生產(chǎn)方法包括如下步驟：

a.KR鐵水預(yù)處理工藝:保證液面渣層厚度≤20mm，鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水（按質(zhì)量百分比）S≤0.005%，保證脫硫周期≤21min、脫硫溫降≤20℃

b.轉(zhuǎn)爐冶煉工藝:入爐鐵水（按質(zhì)量百分比）S≤0.005%、P≤0.080%，鐵水溫度≥1270℃造渣堿度R按2.5～4.0控制，出鋼P(yáng)≤0.015%、C≥0.05%、S≤0.012%，吹氬處理工藝:氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強(qiáng)吹氬3min，流量200～500NL/min，鋼液面裸眼直徑控制在300～500mm，離氬站溫度不得低于1570℃。

c.LF精煉工藝:堿度按4.0～6.0控制，加熱時(shí)間按兩次控制，一加熱7～12min、二加熱6～10min，二加熱過程中,補(bǔ)加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于6次。離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前關(guān)閉氬氣，上鋼溫度1565±15℃（不采用真空脫氣）/1610±15℃（采用真空脫氣）。