[發(fā)明專利]一種特厚高強高韌抗層狀撕裂Q550鋼板及其制造方法

有效

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• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107904488B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李紅文;常躍峰;馬菁
• 申請（專利權(quán)）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/06;C22C38/50;C22C38/46;C22C38/54;C21D8/02;C21D6/00
• 代理公司: 11429 北京中濟緯天專利代理有限公司
• 代理人: 趙海波

本發(fā)明涉及一種特厚高強高韌抗層狀撕裂Q550鋼板，生產(chǎn)方法為電弧爐初煉、精煉、澆鑄成扁鋼錠，扁鋼錠成型為特厚鋼板、特厚鋼板經(jīng)特殊工藝淬火和回火后生產(chǎn)出成品鋼板。本發(fā)明的鋼板最厚300mm，屈服強度550MPa級，?20℃縱橫向沖擊吸收能≥69J，抗層狀撕裂性能達到Z向斷面收縮率≥40％。本發(fā)明鋼板具有特厚、高強度、高韌性、良好抗層狀撕裂性能等優(yōu)點，可廣泛應用于大型、特大型水電發(fā)電機組部件及其它高端大型結(jié)構(gòu)部件的建造。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于制造大型、特大型水電發(fā)電機組部件及其它高端大型結(jié)構(gòu)部件的特厚、高強、高韌、抗層狀撕裂的Q550鋼板及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

隨著我國機械制造業(yè)的技術(shù)進步，設(shè)備越來越大型化，例如白鶴灘水電項目單機裝機容量達到了100萬千瓦，相應設(shè)備制造的原材料——鋼板，特厚規(guī)格已成為必然趨勢，且厚度逐步增加，厚度增加以后，相應強度提高，韌性、抗層狀撕裂等性能提出更高的要求，內(nèi)部質(zhì)量要求更高，冷加工性能、焊接性能等使用加工性能也提出了更高的要求。特厚鋼板因其厚度大，受金屬本身特性的影響，在成型、熱處理等諸多工藝環(huán)節(jié)都必須有所突破，否則難以滿足高的質(zhì)量要求，高端特厚鋼板的質(zhì)量難度主要表現(xiàn)在：

⑴、鋼板越來越厚，最厚達到300mm；

⑵、強度越來越高，達到屈服強度550MPa級，靠傳統(tǒng)的正火方法已經(jīng)不能保證強度，必須調(diào)質(zhì)，而對于特厚鋼板，受金屬材料本身導熱能力限制，淬火的難度極大；

⑶、韌性要求高，要求保證鋼板縱向、橫向-20℃沖擊吸收能均達到47J以上，為保證焊接以后的韌性，鋼板母材的韌性其實要求更高，結(jié)合高強度，性能保證難度極大；

⑷、抗層狀撕裂性能要求高，一般要求達到抗層狀撕裂的最高級別—Z35級，即厚度方向斷面收縮率≥35％；

針對制造大型、特大型水電發(fā)電機組部件及其它高端大型結(jié)構(gòu)部件用特厚鋼板的這些質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)難題，本申請的目的在于開發(fā)一種特厚、高強、高韌、抗層狀撕裂的Q550鋼板，同時還涉及該鋼板的生產(chǎn)方法。通過低碳和適量合金元素配比，解決鋼板淬透性、淬硬性難題，結(jié)合合理的淬火、回火工藝制度，使鋼板微觀組織達到適宜的下貝氏體、多邊形鐵素體、回火索氏體的合理比例，保證鋼板性能滿足要求；通過嚴格合理的鋼液精煉工藝，保證良好的抗層狀撕裂性能。這種特厚、高強、高韌、抗層狀撕裂Q550鋼板完全滿足大型、特大型水電發(fā)電機組部件及其它高端大型結(jié)構(gòu)部件的使用要求，本鋼板的成功研制，對于該級別鋼板的國產(chǎn)化及進一步推廣應用都具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對制造大型、特大型水電發(fā)電機組用部件及其它高端大型結(jié)構(gòu)部件用鋼板的質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)難題，本發(fā)明的目的在于提供一種特厚、高強、高韌、抗層狀撕裂的Q550鋼板，達到以下技術(shù)要求：

(1)鋼板最大厚度達到300mm；

(2)達到屈服強度550MPa級，同時具備高韌性、高抗層狀撕裂性能，性能達到下表要求；

本發(fā)明的Q550鋼板性能

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種特厚高強高韌抗層狀撕裂Q550鋼板，鋼板是由以下質(zhì)量百分比的組分熔煉而成：C：0.08％～0.25％，Si：0.05％～0.45％，Mn：0.90％～1.50％，P≤0.010％，S≤0.002％，Ni：1.00％～2.00％，Cr:0.40％～1.50％，Mo:0.40％～1.50％，Cu:0.03％～0.60％，Nb：0.010％～0.050％，Al：≥0.030％，Ti：0.003％～0.030％，V:0.002％～0.060％，Ca：0.0010％～0.0030％，B：0.0001％～0.0030％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。