[發明專利]一種高強度結構鋼S690QL1中厚板及其生產方法

有效

• 申請號: 201610467512.8
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN106148819B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 許少普;朱書成;袁永旗;李忠波;丁健;康文舉;劉慶波
• 申請（專利權）人: 南陽漢冶特鋼有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/18;C22C38/08;C22C38/32;C22C38/06;C21D8/02;C21D6/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙)41117
• 代理人: 秦舜生

1.一種高強度結構鋼S690QL1中厚板，其包含如下質量百分比的化學成分：C：0.10～0.20、Si：0.30～0.70、Mn：1.35～1.65、P：≤0.010、S：≤0.005、微合金化元素（V+Nb+Ti+Cr+Ni+Mo+B）：≤3.2、Als：≤0.050，其它為Fe和殘留元素；該中厚板的生產方法包括：KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、鑄坯加熱、軋制、緩冷、熱處理工藝控制，在KR鐵水預處理工藝：到站鐵水必須除去浮渣，保證浮渣層厚度≤20mm，鐵水經KR攪拌脫硫后保證鐵水S≤0.005%，保證脫硫周期≤30min、脫硫溫降≤25℃；轉爐冶煉工藝：入爐鐵水S≤0.005%、P≤0.050%，鐵水溫度≥1270℃，鐵水裝入量誤差按±1t來控制，廢鋼嚴格采用優質邊角料，造渣堿度R按2.5-4.0控制，出鋼碳≥0.04%，出鋼P≤0.010%，S≤0.010%；避免出鋼過程下渣；LF精煉工藝：精煉過程中全程吹氬，吹氬強度根據不同環節需要進行調節；加入精煉渣料，采取大渣量進行造渣，確保白渣保持時間≥20min，離站前加入鈣線；VD精煉工藝：VD真空度必須達到67Pa以下，保壓時間必須≥13min，破真空后軟吹2-5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露；正常在線包抽真空時間：（抽真空前鋼水溫度—目標離站溫度）/1.7min；

覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關閉氬氣，上鋼溫度1565±15℃；連鑄工藝：澆鋼前保證鑄機設備狀況良好，中包過熱度15±10℃，拉速：0.7m/min，比水量：0.80L/㎏，開啟電磁攪拌，澆鋼要求保護澆鑄，澆注過程中必須保證鋼液面不見紅；澆鋼過程中合理控制塞棒吹氬量，保證結晶器液面穩定；鑄坯下線后要求堆冷≥6h；加熱工藝:加熱溫度及加熱時間如下：預熱段溫度850-1000℃，加熱段溫度1220-1240℃，保溫段溫度1200-1220℃，加熱速度11-14min/cm；控制控冷：采用兩階段軋制，一階段采取“高溫、低速、大壓下”，開軋溫度1100℃～1150℃，一階段終軋溫度在≥980℃，中間坯待溫厚度為成品的2～2.5倍，進而確保精軋階段足夠的累計壓下量；二階段開軋溫度≤950℃，累計壓下率≥50%，以增加奧氏體晶界有效面積，為細化奧氏體晶粒提供更多的形核點，終軋溫度760～880℃；鋼板軋后采用層流冷卻進行快速冷卻，冷卻速度控制在≥10℃/S，返紅溫度在500～580℃之間，然后送往矯直機矯直；堆冷工藝：鋼板矯直后及時下線堆冷，堆冷溫度≥300℃，堆冷時間≥24h；通過緩冷，以避免內部應力來不及釋放產生內裂，同時進一步促使鋼板內部有害氣體溢出；調質工藝：淬火溫度920±30℃，保溫時間為T=1.5-2.5min/mm，回火溫度為660±30℃，保溫時間為T=3.0-4.5min/mm。

2.一種如權利要求1所述高強度結構鋼S690QL1中厚板的生產方法，其生產方法包括：KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、鑄坯加熱、軋制、緩冷、熱處理工藝控制，其特征在于：在KR鐵水預處理工藝：到站鐵水必須除去浮渣，保證浮渣層厚度≤20mm，鐵水經KR攪拌脫硫后保證鐵水S≤0.005%，保證脫硫周期≤30min、脫硫溫降≤25℃；轉爐冶煉工藝：入爐鐵水S≤0.005%、P≤0.050%，鐵水溫度≥1270℃，鐵水裝入量誤差按±1t來控制，廢鋼嚴格采用優質邊角料，造渣堿度R按2.5-4.0控制，出鋼碳≥0.04%，出鋼P≤0.010%，S≤0.010%；避免出鋼過程下渣；LF精煉工藝：精煉過程中全程吹氬，吹氬強度根據不同環節需要進行調節；加入精煉渣料，采取大渣量進行造渣，確保白渣保持時間≥20min，離站前加入鈣線；VD精煉工藝：VD真空度必須達到67Pa以下，保壓時間必須≥13min，破真空后軟吹2-5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露；正常在線包抽真空時間：（抽真空前鋼水溫度—目標離站溫度）/1.7min；

覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關閉氬氣，上鋼溫度1565±15℃；連鑄工藝：澆鋼前保證鑄機設備狀況良好，中包過熱度15±10℃，拉速：0.7m/min，比水量：0.80L/㎏，開啟電磁攪拌，澆鋼要求保護澆鑄，澆注過程中必須保證鋼液面不見紅；澆鋼過程中合理控制塞棒吹氬量，保證結晶器液面穩定；鑄坯下線后要求堆冷≥6h；加熱工藝:加熱溫度及加熱時間如下：預熱段溫度850-1000℃，加熱段溫度1220-1240℃，保溫段溫度1200-1220℃，加熱速度11-14min/cm；控制控冷：采用兩階段軋制，一階段采取“高溫、低速、大壓下”，開軋溫度1100℃～1150℃，一階段終軋溫度在≥980℃，中間坯待溫厚度為成品的2～2.5倍，進而確保精軋階段足夠的累計壓下量；二階段開軋溫度≤950℃，累計壓下率≥50%，以增加奧氏體晶界有效面積，為細化奧氏體晶粒提供更多的形核點，終軋溫度760～880℃；鋼板軋后采用層流冷卻進行快速冷卻，冷卻速度控制在≥10℃/S，返紅溫度在500～580℃之間，然后送往矯直機矯直；堆冷工藝：鋼板矯直后及時下線堆冷，堆冷溫度≥300℃，堆冷時間≥24h；通過緩冷，以避免內部應力來不及釋放產生內裂，同時進一步促使鋼板內部有害氣體溢出；調質工藝：淬火溫度920±30℃，保溫時間為T=1.5-2.5min/mm，回火溫度為660±30℃，保溫時間為T=3.0-4.5min/mm。