[發明專利]一種調質高強度Q690F特厚鋼板的生產方法

有效

• 申請號: 201310559835.6
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103556076A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 楊云清;曹志強;杜江;湯偉;唐治宇;李杰;李玉路;張青學;張勇偉;高擎;錢亞軍;華浩;翟運濤;陽小兵
• 申請（專利權）人: 湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/54
• 分類號: C22C38/54;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/44;C22C38/32;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/28;C21D8/02
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 李由

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶煉技術，特別是一種調質高強度Q690F特厚鋼板的生產方法。

背景技術

特厚鋼板是指厚度≥60mm的鋼板。現有技術生產特厚鋼板的方法主要有：模鑄鋼錠及電渣重熔鋼錠法、連鑄坯厚板法、焊接復合鑄坯法、豎式連鑄法。

一般鋼廠連鑄坯最大厚度是300mm，極少數鋼廠也有厚400mm連鑄坯生產。隨著寬厚板生產技術的發展，使用260～300mm板坯生產60～100mm的一般強度級別特厚板技術已經非常普及；厚度大于100mm一般強度級別特厚鋼板，在國際上都是采用鋼錠軋制，這方面的工藝都有相關的報道；厚度大于100mm調質高強度特厚鋼板，采用鋼錠軋制后調質處理生產。

連鑄坯軋制調質處理的高強度特厚鋼板心部軋制變形不深透，產生許多不良的后果：性能合格率低，特別是沖擊韌性差，在厚度方向的性能不均勻，Z向性能差，鋼板心部沖擊功低，鋼板探傷合格率低。厚度大于100mm調質高強度特厚鋼板，使用厚300mm連鑄坯軋制調質處理生產未見相關報道。鋼錠軋制特厚鋼板成才率低，一般寬厚板廠不能生產。

現有技術常規特厚板軋制過程中坯料溫度均勻，其厚度方向的溫度分布T_n可認為是近似均勻的。如果降低坯料表層溫度，坯料厚度方向的溫度T_s是經過強制冷卻后的非均勻的，坯料表層溫度降低后，會使表層金屬的變形抗力或屈服強度σ_s增加，變形難度增大，從而抑制坯料表層金屬變形，并以此增加中心區域的變形，從而使厚度方向的壓應力σ_t超過屈服應力σ_s，產生更均勻的變形。采用坯料厚度方向溫度梯度來控制軋件變形的技術，稱之為溫度梯度軋制技術（圖1、圖2）。

溫度梯度軋制方法是將板坯表面溫度降低，提高板坯表面的形變抗力，將軋制時的變形引入板坯的心部，但必須高速軋制，否則板坯返紅后變形集中于板坯表層。溫度梯度軋制特厚板的軋制方法為改善鋼板心部性能提供了可能，該技術可提高調質高強度特厚鋼板的心部性能及Z向性能。

中國專利CN200710193023.9“一種高強度鋼板及其制備方法”公開了一種100Kg?級屈服強度不低于890MPa?,厚度為8～100mm的高強度鋼板的生產方法，其70mm以上鋼板采用鋼錠軋材。中國專利CN201110093666.2“人造板設備用調質高強度鋼板及其生產方法”公開了一種實際是NM400鋼板，厚度為70～120mm鋼板的生產方法，鋼板采用連鑄坯軋材，淬火后回火溫度為300～350℃，此類鋼板不能作為結構件使用。中國專利CN201210387796.1?“一種大厚度海洋工程用調質高強度鋼板及其生產方法”公開了一種屈服強度480MPa，抗拉強度600MPa，最大厚度140mm鋼板的生產方法，鋼板采用鋼錠軋材。中國專利201310178923.1?“一種特厚鋼板的熱處理方法”公開了一種厚度100mm以上高強度鋼板熱處理方法，鋼板在淬火機內低壓段采用擺動冷卻以解決特厚鋼板淬不透的問題，鋼板最大長度不能超過低壓段長度即鋼板長度小于9米，該專利公布數據是用于模具加工的高碳45號鋼。

世界掘煤機等重型設備制造技術的改進，以焊接結構代替鑄鋼件，使用屈服強度500～890MPa系列調質高強度特厚板（100～120mm）交貨技術條件中，除滿足鋼板的常規檢驗強度、延伸率、沖擊韌性要求外，同時提出鋼板屈強比小于0.92，鋼板中心的橫向沖擊功大于27J，厚度方向性能達到Z25，鋼板逐張進行超聲波探傷一級合格。針對上述技術要求，目前現有國內外生產企業還沒有連鑄坯軋材的生產報道及生產實績。連鑄坯軋材后調質處理生產低壓縮比的特厚鋼板中存在許多缺陷：

a．鋼板強度合格但韌性低，不能滿足標準要求；

b．鋼板難以滿足心部橫向沖擊功大于27J的要求；

c．鋼板難以滿足厚度方向性能達到Z25的要求；

d．高強鋼板均勻延伸低（≤6%），強塑積小；

e．鋼板超聲波探傷合格率低。

發明內容