低成本的Q690钢板制造技术

本发明专利技术提供了一种低成本的Q690钢板及其生产方法，所述Q690结构钢板化学成分含量百分比为：C：0.12～0.18％，Si≤0.45％，Mn：1.45～1.60％，P≤0.020％，S≤0.010％，Alt：0.02～0.040％，Nb：0.045～0.06％，Ti：0.015～0.025％，B：0.0025～0.0040％，N：0.0040～0.0065％，碳当量CEV≤0.44％，余量为Cu≤0.80％、Ni≤0.80％、As≤0.080％。所述低成本的Q690钢板表层组织的回火索氏体比例在85％以上，1/4处和中心部位组织为回火索氏体。本发明专利技术有效降低了Q690钢板的生产成本，能耗低、生产效率高。产效率高。

【技术实现步骤摘要】
低成本的Q690钢板
[0001]本专利技术是分案申请，母案申请号为：2022108435167，专利技术名称：一种低成本的Q690钢板及其生产方法，申请日：2022年07月18日。


[0002]本专利技术涉及冶金领域，具体涉及Q690钢板及其生产方法，尤其是一种低成本的Q690钢板。

技术介绍

[0003]目前，随着工程机械等行业的产品越来越轻量化、大型化，其所使用的Q690等高强度忠厚板产品越来越多，行业内高强度中厚板产品大多通过加入大量Ni、Cr、Mo、V等合金元素及调质处理来生产，成本较高且生产周期较长。
[0004]综上所述，现有技术中存在以下问题：Q690钢板生产成本较高且生产周期较长。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种Q690钢板及其生产方法，尤其是一种低成本Q690钢板及其生产方法，以解决Q690钢板生产成本较高且生产周期较长的问题。
[0006]为此，本专利技术提出一种低成本Q690钢板的生产方法，所述低成本Q690钢板化学成分含量比为C：0.12～0.18％，Si≤0.45％，Mn：1.45～1.60％，P≤0.020％，S≤0.010％，Alt：0.02～0.040％，Nb：0.045～0.06％，Ti：0.015～0.025％，B：0.0025～0.0040％，N：0.0040～0.0065％，碳当量CEV≤0.44％，余量为Cu≤0.80％、Ni≤0.80％、As≤0.080％；
[0007]所述低成本的Q690钢板生产方法包括以下依次进行的工艺步骤：
[0008]加热炉加热、高压水除磷、粗轧、冷却、精轧、预矫直机矫直、电磁感应加热、淬火、热矫直、冷床、回火热处理。
[0009]其中，粗轧阶段，增加单道次压下率，最后2～3道次的压下率＞20％；精轧阶段，增加单道次压下率，道次压下率＞10％，钢板出精轧机组，通过预矫直机测量钢板表面温度形成温度曲线，根据钢板表面温度曲线调整加热的功率，控制表面温度均匀。
[0010]进一步地，钢板厚度为6～50mm。
[0011]进一步地，加热炉加热时间为230～250min，其中均热时间≥45min。
[0012]进一步地，粗轧控制开轧温度1100～1180℃，采用纵
‑
横
‑
纵轧制方式。
[0013]进一步地，所述冷却将钢板温度控制在960～1060℃开始精轧。
[0014]进一步地，精轧控制终轧温度为900～960℃，薄规格按上限控制，厚规格用下限控制。
[0015]进一步地，淬火温度控制为770～830℃，薄规格用上限控制，厚规格用下限控制。
[0016]进一步地，回火温度为690℃～700℃，回火时间为钢板厚度+50min。
[0017]本专利技术还提供一种低成本Q690钢板，所述低成本的Q690钢板化学成分含量比为C：0.12～0.18％，Si≤0.45％，Mn：1.45～1.60％，P≤0.020％，S≤0.010％，Alt：0.02～
0.040％，Nb：0.045～0.06％，Ti：0.015～0.025％，B：0.0025～0.0040％，N：0.0040～0.0065％，碳当量CEV≤0.44％，余量为Cu≤0.80％、Ni≤0.80％、As≤0.080％。
[0018]进一步地，所述低成本Q690钢板厚度为6～50mm。
[0019]本专利技术的原理是：(1)采用廉价的合金元素代替昂贵的元素来提高淬透性及奥氏体再结晶温度；(2)轧制时采用高温精轧及轧后控温以满足在线淬火时的温度要求，减少离线升温淬火工序；(3)采用合理的热处理工艺实现钢板厚度6～50mm的Q690钢板的生产。措施包括待定成分设计、产线布置、合理轧钢工艺、热处理工艺。
[0020]基于上述原理，本专利技术“一种低成本的Q690钢板及其生产方法”，具体措施包括：
[0021]1.特定成分设计：使用低成本的B元素代替昂贵的Ni、Cr、Mo，从而提高淬透性，确定保钢板在轧后可完全淬透形成均匀的马氏体组织；将C含量设计在标准的中、上限，降低A3温度，降低了钢板轧后的淬火温度要求，促进马氏体组织形成，且可将低C设计时必须加入的低碳含量高纯合金(金属锰、低碳锰、硅铁等)换成低成本的硅锰合金，降低成本；加入Nb、Ti等微合金元素提高奥氏体再结晶温度，使钢坯在较高温度精轧时仍处于奥氏体再结晶区，Ti可固定住钢中的N形成氮化物，提高强度并避免N与B形成氮化物，降低B的提高淬透性作用，如表1和表2所示。
[0022]表1低成本Q690钢板化学成分(含量百分比：％)
[0023][0024]表2低成本Q690钢板规定标准
[0025][0026][0027](1)C含量：控制在标准的中上限，由于C元素影响钢的A3温度，C含量提高A3温度下降，而淬火需在A3温度以上进行；因此较高的C含量可保证钢板轧后在一个较宽的温度区间内淬火，放大了淬火前的工艺窗口区，降低了控制难度。
[0028](2)Si、Mn：Si含量提高对强度有利，但对塑性不利，因此应控制在较低范围；Mn可提高钢的强度、塑性、淬透性，应控制在较高范围。
[0029](3)P、S均是有害元素，应控制在较低水平。
[0030](4)Alt是强脱氧元素，且可细化晶粒提高塑性，应控制在一定范围。
[0031](5)Nb可提高奥氏体再结晶温度，使钢坯在较高温度精轧时仍处于奥氏体再结晶区，提高钢板轧后温度，确保钢板在轧后淬火时仍处于奥氏体区。Nb具有析出强化效果，并可细化晶粒，同时提高强度和塑性。
[0032](6)Ti、N、B：Ti元素提高奥氏体再结晶温度，使钢坯在较高温度精轧时仍处于奥氏体再结晶区，Ti可固定住钢中的N形成氮化物提高强度并改善焊接性能；N含量过低与其匹配的Ti含量过高，则会形成粗大的TiN对塑性不利，N含量过高与其匹配的Ti含量过低，则固溶N增加对塑性不利且会降低B带来的淬透性提升，因此N含量应与Ti含量相匹配；B元素可提高淬透性，且Ti加入后固溶N减少，可避免N与B形成氮化物降低B的提高淬透性作用，轧制规格越厚B含量越高。
[0033](7)Ni、Cr、Mo、V：Ni、Cr、Mo可提高淬透性、改善塑性，但价格昂贵，生产时不加入；V元素析出强化作用强、细晶强化作用弱，过强的析出强化使其对塑性不利且价格昂贵，因此不加入。
[0034](8)生产组织：Q690在炼钢生产时可与Q345、Q355等同一中包生产，两个钢种的混合浇注部分可判定为Q345或Q355，减少混合浇注的损失，降低生产成本。
[0035]2.产线布置及生产过程
[0036]加热炉加热
→
高压水除鳞
→
粗轧机组
→
冷却装置
→
精轧机组
→
预矫直机
→
电磁感应加热
→
快速冷却装置(淬火)
→...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本的Q690钢板，其特征在于，所述低成本的Q690钢板化学成分含量比为C：0.12～0.18％，Si≤0.45％，Mn：1.45～1.60％，P≤0.020％，S≤0.010％，Alt：0.02～0.040％，Nb：0.045～0.06％，Ti：0.015～0.025％，B：0.0025～0.0040％，N：0.0040～0.0065％，碳当量CEV≤0.44％，余量为Cu≤0.80％、Ni≤0.80％、As≤0.080％；所述低成本的Q690钢板采用低成本的Q690钢板生产方法，所述低成本的Q690钢板生产方法包括以下依次进行的工艺步骤：加热炉加热、高压水除磷、粗轧、冷却、精轧、预矫直机矫直、电磁感应加热、淬火、热矫直、冷床、回火热处理；在预矫直机后设置电磁感应加热装置，利用电磁感应的集肤效应加热钢板，使钢板处于奥低体区并均匀温度，加热后温度控制为790～830℃；将感应加热装置引入到轧钢生产线上，将以前淬火前离线加热，改为线上实时加热，避免了轧钢工艺的中断，实时连续的进行生产；轧制时采用高温精轧及轧后控温以满足在线淬火时的温度要求，减少离线升温淬火工序；所述低成本的Q690钢板表层组织的回火索氏体比例在85％以上，1/4处和中心部位组织为回火索氏体，不得出现铁素体组...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱学海，杨跃标，廖耀俊，叶姜，李宗强，甘雯雯，黄日康，
申请(专利权)人：广西柳钢华创科技研发有限公司，
类型：发明
国别省市：