本发明专利技术公开了一种具有低成本且热轧高性能的宽厚钢板及其的制造方法，宽厚钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.09～0.13％、Si：0.17～0.42％、Mn：1.20～1.50％、P≤0.016％、S≤0.012％，其余为铁和不可避免的杂质该制备方法依次通过转炉顶底复合冶炼、夹杂物钙处理、LF炉精炼、真空处理、连铸、铸坯缓冷、铸坯加热、九辊式可逆轧机轧制、ACC冷却和空冷工艺，制备得到宽厚钢板。本发明专利技术以低成本为路线，相比传统工艺，取消了所有贵重金属的添加，同时无需任何设备改造，仅采用C、Si、Mn、P、S五大元素和Fe为原料，相比国内现有技术节省210元左右/吨。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料
，具体地指一种具有低成本且热轧高性能宽厚钢板 及其的制造方法。
技术介绍
高性能宽厚钢板是钢铁产业发展政策中明确提出要鼓励生产的产品。它属资源节 约型钢材，同时也是比较典型的高技术含量、高附加值产品，广泛用于能源、交通、建筑、工 程机械等国民经济各个重要领域，具有很大的市场潜力。 目前国内生产高性能结构钢较好的有：宝钢、鞍钢、舞钢等钢厂，其大多数需添加 Nb、V、Ti、Ni、Mo中一种或多种贵重金属，成本较高。而近年来，钢铁行业仍处以持续低迷的 状态，国内钢铁企业竞争十分激烈，各钢厂所面临的的节约成本的压力越来越大。 在国内有关高强钢多有报道，也申请了专利。如申请号为201210275062.4的中 国专利公开说明了一种420MPa级低合金高强度特厚钢板及其制造方法，该钢化学成分为： C :0· 13 ~0· 165%、Si :0· 28 ~0· 40%、Mn :1· 36 ~L 55%、P 彡 0· 020%、S 彡 0· 011%、 Nb :0· 032 ~0· 042%、V :0· 032 ~0· 042%、Cu:彡 0· 13%、N :彡 0· 007%、Als :0· 0092 ~ 0.012%、0:彡0.003%、K (λ 0002%、其中Nb+V彡（λ 08%，其余为Fe及不可避免的杂 质，但该专利技术钢添加了较多的合金，生产工艺采用了电狐炉冶炼和电渣重熔，比当前成熟 的板坯连铸方式成本高，并且其要求采用正火热处理，产品厚度规格为100~160mm，其化 学成分、生产工艺及产品厚度规格与本专利技术钢不同。 申请号为201010264160. 9的中国专利技术专利公开了一种结构用热轧钢板及其 生产方法"，其化学成分包括：C :0· 10~0· 22 %，Si :彡0· 35 %，Mn :0· 40~0· 60 %， P < 0. 025%，S < 0. 025%，余量为Fe和其它不可避免的杂质。从其具体实例来看，其生产 的厚度范围为3~8mm厚的薄规格板带钢，屈服强度为385~405MPa，抗拉强度为520~ 540MPa，延伸率为27~32%，只适用于生产345MPa级的薄规格板带钢，其产品厚度规格、强 度级别与本专利技术钢不同。 申请号为201010276628. 6的中国专利技术专利公开了一种低成本屈强比可控高强度 高韧性钢板及其制造方法，其化学成分为C 04~0. 10%，Mn :1. 2~2. 0%，Si 1~ 0.5%，Nb:0.02~ 0.045%，Ti:0.005 ~ 0.025%，Cr:0.4~L0%，Mo:0.08~0.25%%， Als :0. 010~0. 050%。该专利技术添加了 Nb、Ti、Cr、Mo贵重合金，特别是其中Cr含量，同时 其生产工艺要求热处理，路线复杂，生产成本过高，另外，从其具体实例来看，生产厚度范围 为16~50mm，厚度范围覆盖较窄。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种具有低成本且热轧高性能的宽厚钢板 及其的制造方法。该方法采用C、Si、Mn、P、S五大基本元素和Fe为原料，不增加任何设备 设施的情况下，制备得到的宽厚钢板厚度为8~50mm ;屈服强度彡420MPa，抗拉强度600~ 650MPa，屈强比彡0. 75,延伸率为彡25%，-20°C夏比冲击功彡120J，-40°C夏比冲击功为 ^ 50J〇 为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种具有低成本且热轧高性能的宽厚钢板， 所述宽厚钢板的化学成分按重量百分比为：C :0. 09~0. 13%、Si :0. 17~0. 42%、Mn : 1. 20~I. 50%、P彡0. 016%、S彡0. 012%，其余为铁和不可避免的杂质。 进一步地，所述宽厚钢板的化学成分按重量百分比为：C :0. 11~0. 13%、Si : 0· 30~0· 40%、Mn :1· 30~I. 45%、P彡0· 016%、S彡0· 012%，其余为铁和不可避免的杂 质。 再进一步地，所述宽厚钢板的化学成分按重量百分比为：宽厚钢板其组分及重量 百分比含量为：c :0. 126%、Si :0. 40%、Mn :1.43%、P :0. 013%、S :0. 009%，其余为铁和不 可避免的杂质。 再进一步地，所述宽厚钢板的厚度为8~5Omm ;所述宽厚钢板的屈服强度 彡420MPa，抗拉强度600~650MPa，屈强比彡0· 75,延伸率为彡25%，-20°C夏比冲击功 彡120J，-40°C夏比冲击功为彡50J。 本专利技术提供了一种具有低成本且热轧高性能的宽厚钢板制备方法，该制备方法依 次通过转炉顶底复合冶炼、夹杂物钙处理、LF炉精炼、真空处理、连铸、铸坯缓冷、铸坯加热、 九辊式可逆轧机轧制、ACC冷却和空冷工艺，制备得到宽厚钢板，其中 I) LF精炼处理过程中，以4~6m/s速度喂入Si-Ca线； 2)轧制过程中，轧前以9~12min/s的加热速率将铸坯加热至1180~1230°C ; 然后采用两阶段控轧，第一阶段开轧温度为1150~1190°C，乳制速度为I. 1~ 1.8m/s，单道次压下率彡13 %，终轧温度为1000~1030°C，中间坯厚度为2. 5~3倍的成 品厚度； 第二阶段未再结晶区轧制温度为控制在950°C~Ari+50°C，其中开轧温度控制在 960~980°C，二阶段采用4~6道次轧制完成，其中至少有两道次单道次压下率彡15%，终 轧温度为780~820°C ;Art为奥氏体向铁素体转变温度 3) ACC冷却过程中，冷却速度设为20~40°C /s ;终止冷却温度为380~490°C。 本专利技术的原理： 1、各种化学成分的选用原理： C :碳可以大幅度提高钢的强度，降低钢的屈强比，但是碳含量过高，钢的低温韧性 显著恶化且影响钢板的焊接性能，因此控制在0. 09~0. 15%。 Si :硅是炼钢脱氧的必要元素，也具有一定的强化作用，但当超过一定量时，钢的 洁净度降低，韧性和焊接性能下降，回火脆性增强，因此控制在〇. 20~0. 50%。 Mn:具有很好的固溶强化作用，在一定范围内提高钢的强度，并能使缓冷后晶界所 出现的渗碳体变小从而提高钢的韧性，但Mn含量不能过高，否则会影响马氏体相变点的下 降，进而使得室温时残余奥氏体量增加，因此控制在1. 20~1. 50%。 P :磷元素增加回火脆性及冷脆敏感性，但如果要求过低势必给操作上带来不便同 时会增加生产成本，故设计P含量< 〇. 015%。 S :硫元素增加钢的热脆性，硫含量高时，对焊接性能不利，但和P -样，如果要求 过低势必给操作上带来不便同时会增加生产成本，故设计S含量< 0. 012%。 2、本专利技术制备方法的工作原理： 1)冶炼部分：采用转炉冶炼，尽可能深脱碳；采用LF炉精炼处理，并进行微合金 化；Ca处理，结合钢中S含量及出钢量，以4~6m/s速度喂入Si-Ca线，以控制硫化物形态， 提高延性和韧性，减少钢板横向和纵向性能差；连铸采用电磁搅拌，减少元素偏析。 2)轧制部分：乳前以9~12min/s的加热速率将铸坯加热至1180~1230°C，保证 获得细小的奥氏体晶粒。 3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有低成本且热轧高性能的宽厚钢板，其特征在于：所述宽厚钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.09～0.13％、Si：0.17～0.42％、Mn：1.20～1.50％、P≤0.016％、S≤0.012％，其余为铁和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：易勋，卜勇，曹立潮，董汉雄，王世森，洪君，王成，余宏伟，王孝东，李银华，鲍海燕，梁宝珠，陈勇，操芬，杨波，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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