【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电用钢生产，尤其涉及一种q420me高强高韧耐疲劳风电用钢板。
技术介绍
1、风力发电作为可再生能源开发利用的重要方向之一，在推进我国能源结构转型，承担环境保护升级任务重发挥了重要的作用。陆上风电风机容量提高至6～8mw，需要塔筒提供更高的承载力，风电用钢由q355提升至q420，钢板高强化可使塔筒减重8～10％。为了满足风电服役安全性，要求钢板具有高强度的同时，具有良好的低温韧性、成型性能、焊接性能和疲劳性能。
2、q420me风电用钢是gb/t1591-2018《低合金高强度钢板》中的牌号，要求屈服强度≥420mpa，抗拉强度520-680mpa，断后延伸率≥19％，-40℃冲击功≥31j，弯曲性能合格，同时对有害元素和气体含量都有严格要求。
3、中国专利cn 114807768 b公开了“一种q420的低合金高强度结构用钢及其生产方法”，提供了一种q420的低合金高强度结构用钢及其生产方法，所述生产方法包括对含钒铁水进行提钒吹炼后得到提钒半钢，而后依次进行转炉冶炼、lf精炼以及连铸后得到所述q420的低合金高强度结构用钢。不足之处是该专利只提供了冶炼、精炼和连铸工艺方法，未提供后工序的轧制方法以及钢板性能情况。
4、中国专利cn 116732449a公开了“一种焊接性能良好的q420m低合金高强钢及其制造方法”。化学成分如下：c：0.07-0.09％；si：0.25-0.40％；mn：1.50-1.60；nb：0.025-0.040％；cr：0.20-0.30；ti：0.
5、中国专利cn 114107825 a公开了“一种低碳当量含钛q420md钢板及其制备方法”。化学成分如下：c：0.04～0.06％、si：0.20～0.40％、mn：1.40～1.60％、p：≤0.020％、s：≤0.005％、als：0.015～0.035％、nb：0.025～0.035％、ti：0.035～0.055％，其余为fe及不可避免的杂质；其生产方法步骤包括转炉冶炼，精炼，连铸，加热，粗轧，精轧，冷却。本专利技术通过采用低碳体系大幅度降低碳当量，利用廉价强化元素钛代替钒等贵重金属元素，优化连铸二冷区冷却工艺及tmcp生产工艺，最终得到具有高强度、高韧性和低碳当量的q420md。不足之处是钛含量高容易导致冲击功不稳定，特别是厚钢板。此外专利生产的钢板均为16mm以下的薄规格钢板，不适用于生产厚规格钢板。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种q420me高强高韧耐疲劳风电用钢板，性能满足如下要求：屈服强度≥420mpa，抗拉强度520-680mpa，断后延伸率≥19％，-40℃冲击功≥100j；同时具有易焊接、耐疲劳等特征。可用于制造风电塔筒。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术一种q420me高强高韧耐疲劳风电用钢板，所述钢板的化学成分按重量百分比为c：0.065～0.085％、si：0.22～0.30％、mn：1.40～1.60％、p：≤0.015％、s：≤0.005％、nb：0.035～0.045％、v：0.035～0.045％、ti：0.012～0.022％、als：0.020～0.035％，cev≤0.36％，pcm≤0.20％，余量为fe和不可避免的杂；其制造方法的主要步骤及工艺参数如下：
4、s1铁水预处理：铁水经kr搅拌法脱硫脱磷后，保证铁水中s≤0.005％，p≤0.015％；
5、s2转炉冶炼：转炉冶炼阶段采用经过脱硫预处理的铁水和优质废钢作为原料，铁水温度≥1260℃，经过高效顶底复吹技术降低磷和碳含量，确保钢水p≤0.010％，s≤0.004％；
6、s3 lf炉外精炼：炉外精炼阶段精确控制钢水成分，脱氧合金化，进一步降低钢水中的非金属夹杂物及有害杂质，s≤0.004％，获得洁净钢水；
7、s4 rh真空处理：采用本处理模式大幅降低钢水中氢、氧、氮气体含量，减小有害气体对钢质的不利影响；真空时间保持20分以上，纯脱气时间大于15分，软吹时间大于15分，保证离位钢水氢含量≤1.6ppm，氧含量≤30ppm，氮含量≤50ppm；
8、s5板坯连铸：连铸时采用动态轻压下，轻压下位置8、9、10段，总压下量为7.5mm；连铸时采用电磁搅拌，电磁搅拌位置为3段出口、4段入口，电磁搅拌频率为5hz，电流为350a；结晶器宽侧水量4500l/min，窄侧水量370l/min，结晶器进水温度36±2℃，结晶器进水温度38±1℃，二冷水温度22～25℃，水质指标要符合工艺要求；采用保护浇注，长水口密封氩气压力大于0.3mpa，流量130～160l/min；中间包浸入水口密封氩气压力大于0.2mpa，流量15～20l/min；连铸过热度20～30℃，换包时中包液位不小于30吨；采用恒拉速，拉速稳定在1.0m/min；铸坯矫直温度控制在950～1000℃，且铸坯沿宽度方向的温差不得超过50℃；最终生产出250mm厚的连铸坯，铸坯低倍中心偏析控制在c类3.0级以下，铸坯下线后堆冷或坑冷36小时以上；
9、s6加热：在步进式加热炉中对板坯加热，严格控制炉内气氛，保证板坯加热温度和加热时间，加热温度1210℃～1250℃；总在炉时间大于270min，其中加热段时间大于120min，均热段时间大于30min，保证合金元素的充分固溶，板坯温度均匀；
10、s7轧制和冷却：轧制采用两阶段控制轧制，即粗轧阶段和精轧阶段；粗轧在3800mm粗轧机进行，开轧温度1170℃以上，单道次相对压下率至少有两道次以上控制在15％以上；精轧时严格控制各道次变形量，精轧开轧温度≤900℃，终轧温度≤800℃；钢板轧完后进行层流冷却，水温为17～20℃，终冷温度为620-660℃，头部遮蔽0-2.0m，尾部遮蔽0-2.5m，边部遮挡0-2.0m，控制钢板返红后整体温度差≤50℃；钢板堆垛缓冷12小时后取样检验。
11、进一步的，所述钢板的化学成分按重量百分比为c：0.068％、si：0.25％、mn：1.51％、p：0.012％、s：0.003％、nb：0.038％、v：0.039％、ti：0.013％、als：0.021％，cev：0.33％，pcm：0.16％，余量为fe和不可避免的杂。
12、进一步的，所述钢板的化学成分按重量百分比为c：0.072％、si：0.25％、m本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Q420ME高强高韧耐疲劳风电用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.065～0.085％、Si：0.22～0.30％、Mn：1.40～1.60％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Nb：0.035～0.045％、V：0.035～0.045％、Ti：0.012～0.022％、Als：0.020～0.035％，CEV≤0.36％，Pcm≤0.20％，余量为Fe和不可避免的杂；其制造方法的主要步骤及工艺参数如下：
2.根据权利要求1所述的Q420ME高强高韧耐疲劳风电用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.068％、Si：0.25％、Mn：1.51％、P：0.012％、S：0.003％、Nb：0.038％、V：0.039％、Ti：0.013％、Als：0.021％，CEV：0.33％，Pcm：0.16％，余量为Fe和不可避免的杂。
3.根据权利要求1所述的Q420ME高强高韧耐疲劳风电用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.072％、Si：0.25％、Mn：1.49％、P：0.013％、
4.根据权利要求1所述的Q420ME高强高韧耐疲劳风电用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.075％、Si：0.27％、Mn：1.47％、P：0.012％、S：0.004％、Nb：0.040％、V：0.042％、Ti：0.015％、Als：0.020％，CEV：0.33％，Pcm：0.16％，余量为Fe和不可避免的杂。
5.根据权利要求1所述的Q420ME高强高韧耐疲劳风电用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.076％、Si：0.26％、Mn：1.50％、P：0.011％、S：0.002％、Nb：0.039％、V：0.040％、Ti：0.013％、Als：0.022％，CEV：0.34％，Pcm：0.16％，余量为Fe和不可避免的杂。
6.根据权利要求1所述的Q420ME高强高韧耐疲劳风电用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.075％、Si：0.25％、Mn：1.49％、P：0.012％、S：0.002％、Nb：0.040％、V：0.042％、Ti：0.016％、Als：0.022％，CEV：0.34％，Pcm：0.16％，余量为Fe和不可避免的杂。
7.根据权利要求1所述的Q420ME高强高韧耐疲劳风电用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.078％、Si：0.26％、Mn：1.51％、P：0.012％、S：0.003％、Nb：0.039％、V：0.041％、Ti：0.013％、Als：0.022％，CEV：0.34％，Pcm：0.16％，余量为Fe和不可避免的杂。
...【技术特征摘要】
1.一种q420me高强高韧耐疲劳风电用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为c：0.065～0.085％、si：0.22～0.30％、mn：1.40～1.60％、p：≤0.015％、s：≤0.005％、nb：0.035～0.045％、v：0.035～0.045％、ti：0.012～0.022％、als：0.020～0.035％，cev≤0.36％，pcm≤0.20％，余量为fe和不可避免的杂；其制造方法的主要步骤及工艺参数如下：
2.根据权利要求1所述的q420me高强高韧耐疲劳风电用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为c：0.068％、si：0.25％、mn：1.51％、p：0.012％、s：0.003％、nb：0.038％、v：0.039％、ti：0.013％、als：0.021％，cev：0.33％，pcm：0.16％，余量为fe和不可避免的杂。
3.根据权利要求1所述的q420me高强高韧耐疲劳风电用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为c：0.072％、si：0.25％、mn：1.49％、p：0.013％、s：0.002％、nb：0.039％、v：0.040％、ti：0.015％、als：0.021％，cev：0.33％，pcm：0.16％，余量为fe和不可避免的杂。
4.根据权利要求1所述的q420me高强高韧耐疲劳风电用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为c：0.075...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨雄，白海瑞，黄利，李鹏，卢晓禹，王少炳，杨源远，魏慧慧，郭冬青，段燕林，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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