[發(fā)明專利]一種微合金鋼厚板及其正火軋制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611142963.0
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN108220793B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙坦;李廣龍;范劉群;劉源;李文斌;方恩俊;黃松
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/12;C22C38/18;C22C33/04;C21D8/02;C21D1/28
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本發(fā)明公開一種微合金厚板及其正火軋制方法。鋼中化學(xué)成分按重量百分比為：C：0.13％～0.25％；Si：0.1％～0.4％；Mn：1.85％～2.5％；P≤0.015％；S≤0.005％；V：0.03％～0.08％；Cr：0.05％～0.2％；N：0.013％～0.017％，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)，鋼中O≤0.0015％，鋼板厚≥50mm。鋼板用坯料為模鑄坯、連鑄坯以及采用復(fù)合方式生產(chǎn)的復(fù)合坯料，加熱溫度1150～1280℃，均熱時間200～600min；采用一階段軋制，開軋溫度1100～1200℃，平均道次壓下量30～80mm，終軋溫度950～1150℃；軋后冷速1～10℃/s，冷卻至600～800℃；堆垛緩冷時間≤48h，緩冷后也可進(jìn)行正火處理，正火溫度890～950℃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種保正火性能、特厚高強(qiáng)鋼板的制造方法。

背景技術(shù)

正火處理的熱軋結(jié)構(gòu)鋼板被廣泛應(yīng)用于大型工程機(jī)械、建筑、油田鉆井平臺、特高壓輸電構(gòu)件、交通工具的框架結(jié)構(gòu)、壓力容器等領(lǐng)域。尤其是在一些焊接結(jié)構(gòu)中，一些構(gòu)件必須使用正火狀態(tài)下性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)鋼來制造。研究表明，在生產(chǎn)50mm以上厚規(guī)格鋼板時，由于壓縮比小，TMCP工藝的優(yōu)勢難以充分發(fā)揮，鋼板厚度方向上往往出現(xiàn)“混晶”等組織不均勻的現(xiàn)象。必須通過正火進(jìn)一步改善內(nèi)部組織，細(xì)化晶粒，改善帶狀組織。此外正火工藝生產(chǎn)鋼板的應(yīng)用意義還在于改善以“水冷”為主要特征的TMCP工藝下鋼板中殘余應(yīng)力以及性能不穩(wěn)定。

目前此級別低合金正火鋼板一般采用Nb、V、Ti為主要強(qiáng)化元素(經(jīng)濟(jì)性不高)，同時采用兩階段軋制工藝，或控冷工藝。東北大學(xué)的研究成果《Q390低合金高強(qiáng)鋼熱處理工藝》(《金屬熱處理》2009年，第34卷第7期，王根磯等)，公開的Q390低合金高強(qiáng)鋼，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計為：C：0.14％、Si：0.38％、Mn：1.36％、Nb：0.028％、Als：0.031％，該鋼種采用0.028％的Nb進(jìn)行合金化，兩階段軋制、終軋溫度為780℃，配以水冷工藝和后續(xù)正火，這種工藝不僅繁瑣，而且存在板型不好的風(fēng)險，成本較高，工序較繁瑣，此外這種深度控軋方式對50mm以上規(guī)格鋼板不適用，因為鋼板愈厚，在熱壓力加工和正火過程，界面溫差愈大，溫降愈慢，組織性能均勻性極難控制，且極易產(chǎn)生“混晶”，即使依靠輔助冷卻方式也無法解決。

武漢科技大學(xué)研究成果《高強(qiáng)度船板E40生產(chǎn)工藝模擬實(shí)驗》(金屬鑄鍛焊技術(shù)，2012年第五期，張會龍等)，中提出的E40高強(qiáng)度船板，提高了終軋溫度，鋼中按重量百分比含C：0.08％、Si：0.35％、Mn：1.4％、V＜0.1％、Nb：0.035％、Ti：0.013％、Alt：0.035％，該鋼種采用Nb、Ti強(qiáng)化，增加V含量的方法，存在工序復(fù)雜，工業(yè)推廣經(jīng)濟(jì)性不高的問題。

目前已公布的正火軋制方法主要是針對40mm以下規(guī)格專用材鋼板，首鋼申請?zhí)?01010235925.6的專利“一種正火軋制生產(chǎn)韌性優(yōu)良管線鋼中厚板的方法”，公開的正火軋制厚板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計為：C：0.06％～0.15％、Si：0.1％～0.45％、Mn：1.05％～1.75％、V：0.02％～0.10％、Nb：0.01％～0.05％、Ti：0.01％～0.04％、Alt：0.01％～0.06％、N≤0.012，該鋼種采用Nb、V、Ti合金化，兩階段軋制，終軋溫度在Ac3+(30～50℃)的正火軋制工藝，工藝繁瑣，且并未真正體現(xiàn)合金元素的作用。

包鋼鋼聯(lián)申請?zhí)枮?01210290416.2的專利“一種微合金化橋梁鋼板及其正火軋制工藝”，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計為：C：0.06％～0.15％、Si：0.1％～0.45％、Mn：1.05％～1.75％、V：0.02％～0.06％、Nb：0.02％～0.06％、Ti：0.008％～0.030％、Alt≥0.02％、Ni：0.15％～0.35％、Ce≤0.001％。鋼種采用V、Nb、Ti、Ni、稀土進(jìn)行強(qiáng)化，所述及正火軋制工藝分為兩階段軋制，終軋溫度在835～875℃，合金成本高，且工藝復(fù)雜。