[發明專利]一種奧氏體粗晶粒鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 201710121533.9
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN107083516A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 石曉偉;劉芳芳;尹紹江;王云閣;劉寶喜;鄭文超;郝鑫;安海玉;秦坤
• 申請（專利權）人: 唐山鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司唐山分公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C33/04;B22D11/12;C21D6/00;C21D1/28
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司13108
• 代理人: 曹淑敏

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶煉技術領域，具體涉及一種奧氏體粗晶粒鋼及其生產方法。

背景技術

國內外耐高溫容器用鋼的需求量越來越大，尤其是A515 Gr70，該鋼除要求有較高的高溫強度、良好的加工工藝性能外，還要求經受I級超聲波探傷檢驗，要求奧氏體晶粒度1-5 級。

該鋼冶煉過程不能使用含鋁合金進行脫氧，致使精煉造渣困難，脫硫效率低；含C量較高，鑄坯經常存在嚴重的中心偏析；生產規格涉及8-80mm，對于60mm以上的鋼板，其厚度方向性能波動較大；產品存在探傷合格率較低的問題。因此解決上述存在的問題，提供一種工藝可控，產品質量優異奧氏體粗晶粒鋼的生產方法成為研究的熱點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種奧氏體粗晶粒鋼，本發明還提供了一種奧氏體粗晶粒鋼的生產方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種奧氏體粗晶粒鋼，所述奧氏體粗晶粒鋼化學成分及質量百分含量如下：C：0.20-0.24%，Mn：1.00-1.10%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si：0.28%-0.35%，其余為Fe和不可避免的雜質。

本發明所述奧氏體粗晶粒鋼的晶粒度為1-5級。

本發明所述鋼板的厚度范圍為8-80mm。

本發明還提供了上述一種奧氏體粗晶粒鋼的生產方法，所述生產方法包括冶煉、鑄坯加熱、控軋控冷、熱處理工序；所述鑄坯化學成分及質量百分含量為：C：0.20-0.24%，Mn：1.00-1.10%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si：0.28%-0.35%，其余為Fe和不可避免的雜質。

本發明所述冶煉工序包括鐵水預處理、頂底復吹轉爐和LF精煉；轉爐出鋼脫氧合金化以及LF造渣過程均采用硅質脫氧劑，嚴格限制鋼中Al含量，采用板坯重壓下技術改善鑄坯中心偏析。

本發明所述鑄坯加熱工序，鑄坯經堆冷≥48小時以后裝入加熱爐，預熱段溫度為830-970℃，均熱段溫度為1180-1210℃，出鋼溫度為1130-1160℃。

本發明所述控軋控冷工序，采用兩階段軋鋼工藝，開軋溫度≥1020℃，2-3倍控軋厚度，終軋溫度900-930℃。

本發明所述控軋控冷工序，軋后經預矯直進入超快冷冷卻，控制終冷溫度為640-680℃。

本發明所述熱處理工序，鋼板經堆冷≥48小時以后進行正火熱處理，正火溫度為870-890℃，正火時間30-40min，保溫系數1.8-2.0，正火后采用風機冷卻。

本發明產品奧氏體粗晶粒鋼晶粒度按照ASTM A20/A20M-2010規定的McQuaid-Ehn試驗中的滲碳法檢測。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：1、本發明通過選用優質鐵水，鐵水經預處理脫硫，有效降低了LF脫硫負擔。2、鋼中不添加除Mn、Si之外的其他合金元素，有助于將奧氏體晶粒度控制在5級以下。3、采用板坯重壓下技術改善鑄坯中心偏析。4、在超快冷大冷卻能力下，60mm以上的鋼板厚度方向性能得到明顯改善。5、鋼板經堆冷≥48小時后再進行正火處理，滿足I級超聲波探傷，屈服強度≥260MPa，抗拉強度485-620MPa，延伸率≥21%，材料在325℃下，屈服強度≥190MPa，抗拉強度≥440MPa。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。

本發明生產的奧氏體粗晶粒鋼A515 Gr70方法如下：

以表1所述化學成分為原料，經冶煉、鑄坯加熱、控軋控冷、熱處理工序制備而成；冶煉工序包括鐵水預處理、頂底復吹轉爐和LF精煉；鑄坯加熱工序，鑄坯經堆冷≥48小時以后裝入加熱爐，預熱段溫度為830-970℃，均熱段溫度為1180-1210℃，出鋼溫度為1130-1160℃；控軋控冷工序，采用兩階段軋鋼工藝，開軋溫度≥1020℃，2-3倍控軋厚度，終軋溫度900-930℃，軋后經預矯直進入超快冷冷卻，控制終冷溫度為640-680℃；熱處理工序，鋼板經堆冷≥48小時以后進行正火熱處理，正火溫度為870-890℃，正火時間30-40min，保溫系數1.8-2.0，正火后采用風機冷卻。各實施例所得奧氏體粗晶粒鋼A515 Gr70進行性能檢測，檢測得到的力學性能及325℃下高溫性能見表2。

實施例1

奧氏體粗晶粒鋼A515 Gr70，鋼板厚度20mm，化學成分及質量百分含量見表1，力學性能及325℃下高溫性能見表2。

生產方法包括冶煉、鑄坯加熱、控軋控冷、熱處理工序，具體步驟如下：