一种低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板及其制造方法，步骤为铁水预处理

【技术实现步骤摘要】
一种低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板及其制造方法


[0001]本专利技术属于连铸坯生产中厚板
，具体涉及一种低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着近几年世界能源的短缺，一些海洋及极寒地区的资源开发力度加大，对宽厚规格耐低温性能的中厚板需求增加，目前厚规格460MPa级钢板存在耐低温性能差、焊接性能差、规格宽度小、表面质量存在水纹缺陷等问题，急需开发一种低温韧性良好厚宽规格易焊接表面质量良好的460MPa级钢板。
[0003]对比文件1，专利“一种460MPa级高韧性特厚板及其制造方法”（公开号：CN 114686776 B），此专利专利技术钢板虽具有大厚度、合金成本低等特点，但生产工序采用离线正火+弱水冷方式，存在工序成本增加且生产交期长等缺点，钢板低温冲击性能仅能满足
‑
40℃，未提及
‑
60℃冲击性能数据，不能满足极寒地区的服役要求。
[0004]对比文件2，专利“一种高强韧性厚规格钢板的生产方法”（公开号：CN 112342350 A），此专利采用TMCP+回火生产一种460MPa高强韧性厚规格钢板，在线淬火方式对水冷设备要求高，且回火增加工序成本、生产交期延长。所生产钢板仅能满足
‑
40℃冲击要求，不能满足极寒地区的服役要求。
[0005]对比文件3，专利“一种极寒地区服役特厚规格460MPa级钢板及其制备方法”（公开号：CN 115181908 A），此专利专利技术钢板虽具有心部冲击韧性良好、易焊接等特点，但专利技术的钢板最厚仅为100mm，耐低温性能满足
‑
40℃要求，且轧制中未进行除磷水的特殊使用厚规格钢板表面极易产生水纹等缺陷，不能满足极寒地区厚度钢板的服役要求。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板，同时本专利技术还提供了一种低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢的生产方法，通过合理成分、冶炼控制及控轧控冷工艺配合，生产出一种80
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120mm厚钢板，
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60℃纵向冲击功≥220J，CEV≤0.42、Pcm≤0.18，焊接性良好，屈强比≤0.83，具有良好的抗震性能，表面质量良好，钢板表面无水纹或花斑缺陷。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是：一种低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.04
‑
0.07%，Si：0.10
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0.35%，Mn：1.60
‑
1.70%，P≤0.015%，S≤0.003%，Al：0.015
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0.035%，Nb：0.030
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0.045%，Ni：0.20
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0.35%，Ti：0.008
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0.025%，Cr：0.20
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0.35%，余量为Fe和不可避免的杂质，CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.42、CEpcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.18。
[0008]本专利技术采用低C设计，保证钢板的韧性及焊接性能，加入微合金元素Nb、Ti，并添加合金元素Cr保证强度，同时加入合金元素Ni来保证低温韧性。该成分设计保证了所专利技术钢
板具有良好的强韧性能、耐低温性能以及焊接性能。
[0009]本专利技术还公开了一种低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板及其制造方法，其制造方法的生产步骤包括铁水预处理、转炉冶炼、LF+RH双精炼处理、连铸、加热、轧制、冷却；
[0010]在上述低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板的其制造方法中，作为一种优选实施方式，铁水KR脱硫S≤0.007%，转炉采用双渣工艺，出钢P≤0.012%，S≤0.005%；LF精炼全过程进行吹氩，采用铝粒或铝线进行脱氧，白渣保持时间≥20min，终渣碱度≥3.0；RH炉内真空度≤100Pa，保压时间≥12min，出钢前进行钙处理，喂线后静吹氩时间≥12min，最终H≤0.00015%；连铸过程过热度控制为≤20℃，采用二冷电磁搅拌和凝固末端轻压下，浇铸过程中保持恒拉速，铸坯下线后堆冷时间≥24h；在上述低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板的其制造方法中，作为一种优选实施方式，加热采用多阶段加热升温方式，加热一段的温度为900
‑
1000，加热二段的温度为1100
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1180，加热三段的温度为1180
‑
1260，均热段的温度为1220
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1250℃，铸坯在加热炉内的总加热时间为328
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520min，优选地，在所述铸坯加热后，进行高压水除磷处理。
[0011]本专利技术中采用多阶段加热升温方式对加热温度、加热时间进行限定一方面保证铸坯烧匀烧透，同时又防止奥氏体晶粒过分长大。
[0012]在上述低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板的其制造方法中，作为一种优选实施方式，采用两阶段控轧工艺，粗轧开轧温度为1020
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1100℃，轧制速度≤1.5m/s，钢板展宽后纵轧单道次压下量至少3道次压下量≥30mm，粗轧末道次打除磷水，粗轧轧制完毕后首先空过精轧机打除磷水，然后到精轧机前进行待温，精轧开轧温度800
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830℃，精轧第一、末道次打除磷水，除磷压力均为25Mpa，终轧温度为770
‑
800℃，中间坯130
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190mm。
[0013]本专利技术中通过限定粗轧为再结晶轧制，限制开轧温度及轧制速度，并保证展宽后纵轧单道次压下量至少3道次压下量≥30mm，以通过高温低速大压下轧制策略使奥氏体晶粒充分细化，厚规格钢板强韧性的微观组织打下基础。通过限定精轧为未再结晶轧制，限制精轧开轧温度及精轧阶段累计压下率，以保证精轧阶段全部在未再结晶区轧制避免混晶，促使奥氏体晶粒内部出现大量变形带、孪晶和位错，为铁素体相变形核创造条件，使钢板强韧性提高，控制中间坯厚度，以合理分配粗轧和精轧的压下量，提高厚规格钢板厚度方向组织均匀性，有利于低温冲击性能，控制粗轧及精轧阶段的除磷水压力及开启方式，以保证厚规格钢板表面产生的氧化铁皮完全去除。
[0014]在上述低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板的其制造方法中，作为一种优选实施方式，水冷采用三遍往复式冷却工艺，水量90
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100 m
³
/h，开启19组冷却水，辊速0.6
‑
0.8 m/s，水比2.3，第一遍返红温度680
‑
710℃，第二遍返红温度550
‑
580℃，第三遍返红温度410
‑
460℃；热矫后下线在缓冷坑进行缓冷或进行堆垛缓冷，缓冷时间≥48h。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板，其特征在于：包括如下质量百分含量的各组分：C：0.04
‑
0.07%，Si：0.10
‑
0.35%，Mn：1.60
‑
1.70%，P≤0.015%，S≤0.003%，Al：0.015
‑
0.035%，Nb：0.030
‑
0.045%，Ni：0.20
‑
0.35%，Ti：0.008
‑
0.025%，Cr：0.20
‑
0.35%，余量为Fe和不可避免的杂质；CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.42，CEpcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.18。2.如权利要求1所述一种低温韧性良好厚宽规格460MPa级钢板的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）冶炼：铁水预处理
→
转炉冶炼
→
LF炉处理
→
RH真空处理
→
连铸；铁水KR脱硫S≤0.007%，转炉采用双渣工艺，出钢P≤0.012%，S≤0.005%；LF精炼全过程进行吹氩，采用铝粒或铝线进行脱氧，白渣保持时间≥20min，终渣碱度≥3.0；RH炉内真空度≤100Pa，保压时间≥12min，出钢前进行钙处理，喂线后静吹氩时间≥12min，最终H≤0.00015%；连铸过程过热度控制为≤20℃，采用二冷电磁搅拌和凝固末端轻压下，浇铸过程中保持恒拉速，铸坯下线后堆冷时间≥24h；（2）加热：采用多阶段加热升温方式，加热一段的温度为900
‑
1000℃，加热二段的温度为1100
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1180℃，加热三段的温度为1180
‑
1260℃，均热段的温度为1220
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1250℃，铸坯在加热炉内...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德勇，甄新刚，于浩，王川，王东明，宋继强，马林，欧阳宇，于涛，牟凯，曹宝杰，沙克昱，耿聪，王晓森，关勇，董义茹，刘国华，马闯，王越，
申请(专利权)人：日钢营口中板有限公司，
类型：发明
国别省市：