一种低合金中厚钢板的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种低合金中厚钢板的生产方法，包括由以下重量百分比的化学成分制备而成：C 0.10～0.18%、Si 0.15～0.55%、Mn 1.20～0.88%、P 0.01～0.02%、S≤0.020%、Al 0.015～0.050%、Ni 0.28～0.41%、V 0.04～0.12%、余量为Fe和杂质元素。本发明专利技术满足制造行业的需求，实现节能降耗、绿色钢铁的理念。其特点为降低合金含量，减少中心偏析，提高性能均匀性；降低碳当量，提高焊接性能；较传统的生产钢板性能大幅度提高；免除部分工序及降低合金含量，连铸直接热装，降低生产成本；低成本高性能、具有良好焊接性能好的低合金中厚钢板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢合金
，具体涉及。
技术介绍
Q345E钢板厚度规格在16mm以下的，利用现代化热连乳机组基本能大批量生产且经济性较好;但厚度规格在16?60mm的中厚板，其生产的经济性较差。国标GB/T1591-2008颁布后，标准中Q345E钢种的Mn含量下限取消，钢厂可根据自身的工艺设备生产条件提出合适的成分及TMCP工艺生产出合格的Q345E中厚钢板。国标GB/T 1591-2008对TMCP工艺生产的16?60_规格Q345E中厚钢板的化学成分及性能有具体的要求；中国国家技术监督局颁布的推荐执行于1995年I月I日实施的GB/T1591-94低合金高强度结构钢标准，也有具体的要求。现有技术中16?60mm规格Q345E中厚钢板生产工艺流程一般为: 转炉冶炼——氩站吹氩——LF炉——连铸——铸坯检查——加热——除鳞——乳制一一精整一一入库。Q345E钢Mn含量较高，连铸坯中心偏析严重。为保证连铸坯内部质量，钢水吹氩后进行炉外精炼，深脱硫处理，以保证铸坯的内部质量。由于高强度低合金钢(HSLA)的发展趋势是降低碳含量和合金元素的含量，若采用热机乳制技术通过对微观组织的控制，能够获得比较理想的拉伸性能和韧性。热机乳制的理念是在无需经过成本较高的热处理，而获得性能得到显著提高的产品。热机乳制指在特定的温度范围内进行乳制，能获得热处理工艺不能达到的材料性能，热机乳制产品具有较好的拉伸性能，较好的低温韧性，较好的成型性能和焊接性能。合金元素的一个重要特点是通过原子溶解和形成致密的碳氮化合物导致位错强化来延迟奥氏体区的变形。铌是扩大奥氏体未再结晶区的最活跃元素，奥氏体再结晶终止温度可以从800/850°C提高到900/950°C。在第一乳制阶段(粗乳阶段)，加热后晶粒粗大的奥氏体经变形、回复和再结晶后不断细化。反复再结晶对晶粒细化的作用是有限的，只形成中间晶粒，要想奥氏体完全再结晶，必须将粗乳温度提高到900/950°C。第二乳制阶段的精乳发生在奥氏体未再结晶区，奥氏体晶粒被拉长，再结晶晶粒形成变形带，相变后得到的细化铁素体就具有良好的拉伸性能和韧性。终乳温度和最后的变形量在热机乳制中起决定作用，增加最后的变形量可以充分细化精粒和提高韧性转变温度。在控制乳制下，铁素体的转变开始温度(Ar3)取决钢种的化学成分、乳制参数、冷却速率和产品的厚度。若乳制终乳温度在Ar3点以下的两相区，那么形成的铁素体晶粒会变硬，强度虽然提高了，但延伸性能和韧性却极差，在后面的乳制过程中会形成开裂和分层的表面缺陷。中间待温坯的厚度一般为成品厚度的2?4倍，这也取决于所希望获得强度和韧性。精乳后提高冷却速度，通过细化晶粒和稳定乳后的组织，可以提高强度和韧性。加速冷却可以在组织转变范围内获得乳制过程中不允许的低温，较高的冷却速度可以细化产品的晶粒和改善表面质量。只有在进入转变的奥氏体组织是均匀细化的时候，产品转变后的铁素体珠光体组织或贝氏体组织才具有良好的强度和韧性。然而，粗化的奥氏体组织会转变成硬化的微观组织，使韧性变差。因此，只有把ACC和控制乳制结合起来，才能细化奥氏体组织。工艺参数的主要不同之处在强制冷却的冷却速度和温度范围(开始和终止冷却)。在线冷却的优点:减少了合金元素的含量；由于碳当量低，提高了可焊接性能;无需增加合金元素，而提高了强度和韧性;热机乳制提高了产量。综上所述，现有技术中TMCP工艺生产的低合金中厚板存在的主要缺陷是:TMCP工艺生产的低合金中厚板Mn含量高，连铸坯中心偏析严重，乳后钢板时有局部分层，钢板中心线偏析常常形成马氏体或贝氏体组织，造成冲击不合格;为保证连铸坯质量，钢水必须进行炉外精炼。进钢包炉后进行脱硫、调整温度，提高了生产成本;高的Mn含量造成钢板碳当量高，焊接性能差;各钢厂配备了现代化的中厚板乳机，其能力不能充分发挥，浪费了生产资源。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为: ，包括由以下重量百分比的化学成分制备而成:C 0.10?0.18%、Si 0.15?0.55%、Mn 1.20?0.88%、P 0.01 ?0.02%、S < 0.020%^A10.015?0.050%、Ni 0.28?0.41%、V 0.04?0.12%、余量为Fe和杂质元素。进一步地，包括如下步骤: 51、称取化学成分为C0.10?0.18%、Si 0.15?0.55%、Μη 1.20?0.88%、Ρ 0.01 —0.02%、S < 0.020%^A1 0.015?0.050%、Ni 0.28?0.41%、V 0.04?0.12%、余量为Fe和杂质元素，采用脱硫铁水进行预脱硫操作，得到物料； 52、将步骤SI中预脱硫得到物料投入冶炼转炉中进行冶炼，得到合金钢坯料； 53、将步骤S2中得到的合金钢坯料放置连铸机上进行连铸操作，得到中厚钢板材； 54、将步骤S3所得的合金钢型材进行加热高温压制操作，退火处理进行切割操作，得到中厚钢板粗品； 55、将步骤S4所得切割后中厚钢板粗品热送乳制机内，依次进行热乳和精细热乳操作，得到中厚钢板成品； 56、将步骤S5所得的中厚钢板成品经过退火处理之后，加速冷却至室温，通过检验、包装入库。进一步地，所述步骤S2中钢水控制成分为C >0.10%,S< 0.030%，P<0.015%;冶炼温度1200?1500°C，熔炼时间为2?4小时，冶炼炉工作压力为0.80?0.85MPa。进一步地，所述步骤S3中连铸温度为1500?1600°C，进行连铸工序。进一步地，所述步骤S5中初热乳温度为800°C?900°C，时间为I?1.5h，精细热乳温度为500°C?700°C，时间为0.5?lh。进一步地，所述步骤S4退火处理温度为300?550°C，然后空气冷却至室温，退火时间0.5h。高强度高韧性合金钢中各重量百分比的化学成分作用: 碳(C):钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳含量超过0.23%时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%，硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0 — 1.2%的硅，强度可提高15 — 20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅I 一4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。锰(Mn):在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11 一14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低合金中厚钢板的生产方法，其特征在于，包括由以下重量百分比的化学成分制备而成：C 0.10～0.18%、Si 0.15～0.55%、Mn 1.20～0.88%、P 0.01～0.02%、 S ≤0.020%、Al 0.015～0.050%、Ni 0.28～0.41%、V 0.04～0.12%、余量为Fe和杂质元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐时葵，王军，唐生宝，
申请(专利权)人：安徽楚江特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34