[發(fā)明專利]一種特厚低溫風(fēng)塔用鋼S355NL的生產(chǎn)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201310291217.8
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103343283A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉源;王若鋼;李新玲;陳華;張健;應(yīng)傳濤;張紫茵;劉立強;陳付振;劉浩巖
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;B21B37/16;B21B37/74;C21D1/84
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所 21224
• 代理人: 張群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種特厚低溫風(fēng)塔用鋼S355NL的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

S355NL屬于歐標(biāo)范圍的可焊接細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼，此鋼種的特殊性是要求鋼材在-50℃低溫時仍保持良好的沖擊性能，主要用于極寒環(huán)境下風(fēng)電塔筒等結(jié)構(gòu)件。

近年隨著國際風(fēng)電行業(yè)對80~100mm特厚板S355NL的需求，國內(nèi)各厚板生產(chǎn)廠也在加速研發(fā)。但由于此鋼種對沖擊性能要求的苛刻性以及各廠家技術(shù)水平的限制，制約了此鋼種向厚度方面擴(kuò)展的延續(xù)性。

國內(nèi)已有厚板生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)80~100mm特厚S355NL的先例，但都是使用300以上厚度的連鑄坯。目前，國內(nèi)外還未有使用250mm厚度連鑄坯進(jìn)行80~100mm特厚S355NL生產(chǎn)的相關(guān)資料記載。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種特厚低溫風(fēng)塔用鋼S355NL的生產(chǎn)方法，采用250mm厚度連鑄坯生產(chǎn)，滿足該鋼種對力學(xué)性能及沖擊性能的標(biāo)準(zhǔn)要求，縮短生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種特厚低溫風(fēng)塔用鋼S355NL的生產(chǎn)方法，其工藝流程包括冶煉、連鑄、加熱、除磷、控制軋制、控制冷卻、熱矯、堆垛緩冷、火切至成品，針對三個關(guān)鍵點加以控制：冶煉成分設(shè)計、低溫控制軋制及終軋后的控制冷卻，其具體控制如下：

1）冶煉成分設(shè)計：C?0.15~0.18%、Si?0.25~0.45%、Mn?1.4~1.8%、Nb?0.20~0.40%、V?0.30~0.50%、Ti?0.40~0.50%、Ni?0.20~0.40%、P≤0.02%、S≤0.004%，其余為鐵及不可避免微量雜質(zhì)；

2）低溫控制軋制：連鑄坯在加熱爐加熱至1200~1280℃，使合金元素充分固溶至奧氏體晶體內(nèi)；按兩階段控制軋制，第一階段采用大壓下，各道次變形量控制在15~25%，終軋溫度控制在950℃以上；第二階段開軋溫度控制在900~940℃、終軋溫度890~850℃、變形率控制在50%-60%；

3）終軋后的控制冷卻：軋制結(jié)束后，直接進(jìn)入加速冷卻裝置，以15~20℃/S的速度冷卻至500~550℃，進(jìn)入熱矯機后堆垛緩冷，堆垛溫度不低于400℃，時間不小于16小時，最終得到的產(chǎn)品微觀組織為鐵素體和珠光體的混合組織。

所述連鑄坯的厚度為250~300mm，可使生產(chǎn)流程縮短、生產(chǎn)成本降低。

本鋼種添加了0.25%~0.45%的Si，目的之一是與Mn一起提高鋼的淬透性，使鋼獲得珠光體的能力增強。同時Si在鐵素體中的固溶度較大，能顯著強化鐵素體，其固溶強化效果強于Mn，非調(diào)質(zhì)鋼中加入一定的Si還可以改善鋼的韌性。

Mn在鋼中主要作用是固溶強化，提高強度及淬透性。但是Mn含量增加將降低鋼的韌性，同時對材料的焊接性能不利。綜合以上兩點，將Mn的范圍設(shè)定在1.4%~1.8%。

Ni顯著提高鋼的韌性，尤其是低溫韌性，同時與Si、Mn等元素配合能夠推遲珠光體轉(zhuǎn)變，使鋼更容易獲得珠光體。

Nb、Ti、V是最常用的微合金化元素，以上三種元素對晶界的作用是依次降低的。在鋼中，復(fù)合微合金化的作用大于單獨加入某種元素的總和。Nb、Ti、V這三種元素都可以在奧氏體或鐵素體中沉淀，因為在奧氏體中溶解度大而擴(kuò)散率小，故在奧氏體中沉淀比在鐵素體中緩慢，形變可以加速沉淀過程。一般地，應(yīng)使在奧氏體中沉淀減至最小，在固溶體中保持較多的合金元素而留待在鐵素體中沉淀，這可依靠合金化增加微合元素在奧氏體中的溶解度。

由于Nb、V、Ti三種合金元素中Ti的價格最低，采用高Ti低Nb微合金化生產(chǎn)成本較低，既可達(dá)到細(xì)晶強化的效果，又可達(dá)到降低成本的目的。綜合考慮以上各種因素。將Nb、V、Ti三種合金元素范圍控制在合理范圍內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

通過合理地控制鋼中各合金成分的比例以及后續(xù)加熱軋制過程，經(jīng)現(xiàn)場實踐，本發(fā)明方法生產(chǎn)的80~100mm厚度S355NL的力學(xué)性能及沖擊性能均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，取得了良好的效果，且此發(fā)明具有生產(chǎn)流程短、生產(chǎn)成本低、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，可以廣泛適用于各厚板生產(chǎn)廠家。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一產(chǎn)品的金相組織圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

實施例1

一種特厚低溫風(fēng)塔用鋼S355NL的生產(chǎn)方法，其工藝流程包括冶煉、連鑄坯、加熱、除磷、控制軋制、控制冷卻、熱矯、堆垛緩冷、火切至成品，其具體工藝控制如下：