專利名稱：一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，尤其涉及一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板及其生產(chǎn) 方法。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)用80kg級(jí)高強(qiáng)鋼大多來(lái)自進(jìn)口如日本W(wǎng)ELTEN80C、 SUMITEN80、瑞典SUMTIN780、美國(guó)A514Gr.B及德國(guó)DILLINGER鋼鐵公司 生產(chǎn)的DILLMAX690鋼板，德國(guó)DILLINGER鋼鐵公司生產(chǎn)的DILLMAX690 鋼板，這些進(jìn)口鋼板內(nèi)C (0.18%)含量較高、Cr (1.50%)、 Ni (1.80%)合金 含量較高，鋼板成本價(jià)格上升。上述幾種進(jìn)口鋼價(jià)格普遍很高。
隨著高強(qiáng)鋼在國(guó)內(nèi)制造行業(yè)中呈現(xiàn)出用量逐漸增大，尤其是我國(guó)海洋采油 平臺(tái)用高強(qiáng)度鋼板存在著嚴(yán)重的供應(yīng)緊張問(wèn)題，長(zhǎng)期處于依賴進(jìn)口的不利局面。 國(guó)內(nèi)某些鋼鐵廠家生產(chǎn)該強(qiáng)度級(jí)別的鋼板，規(guī)格范圍普遍較窄，均在60mm以 下，無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的厚板市場(chǎng)需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種成分設(shè)計(jì)合理、綜合性能好、 生產(chǎn)成本低的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板。
同時(shí)，本發(fā)明的目的還在于提供一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案在于采用了一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度 鋼板，主要由下述重量百分含量的化學(xué)成分組成C《0.18%、 Si0.10~0.40%、 Mn《1.20%、 Ni0.70~1.70%、 Cr 1.00~1.50%、 Mo 0,40~0.60%、 V 0.03 0.08%、 Al 0.020 0.040%、 B 0.0005 0.002°/0，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。 作為優(yōu)化，所述不可避免的雜質(zhì)中的P《0.025%、 S《0.020%。 進(jìn)一步，所述的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板主要由下述重量百分含量的化學(xué)成 分組成C0.15 0.17%、 Si0.15 0.德、Mn 1.00 U0%、 Ni 1.15 1.25%、 Cr 1.10 1.20%、 Mo 0.40~0.60%、 V 0.050 0.060%、 Al 0.020 0.040%、 B 0.0012-0.0020%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
作為優(yōu)化，所述不可避免的雜質(zhì)中的P《0.015%、 S《0.006%。
為取得更好的制鋼效果，所述的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板中還可以包含有Nb 0.02~0.04%o
所述的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板厚度為100~114mm。
本發(fā)明的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板采用Cr-Ni-Mo-B系微合金元素復(fù)合強(qiáng)化， 經(jīng)過(guò)合理的熱處理工藝，獲得良好的強(qiáng)韌性匹配，同時(shí)又不降低厚板的焊接性 能。本發(fā)明中C含量《0.18。/。，高強(qiáng)鋼的發(fā)展是逐步降低C含量的過(guò)程，C含量 的降低， 一方面有利于提高鋼的韌性，另一方面可顯著地改善鋼的焊接性能， 本發(fā)明適用需要更高韌性和焊接性能的受力復(fù)雜的大型鋼結(jié)構(gòu)件；Si含量在 0.10~0.40%之間，Si主要以固溶強(qiáng)化形式提高鋼的強(qiáng)度，但不可含量過(guò)高，以 免降低鋼的韌性；Mn含量《1.20。/。， Mn主要起固溶強(qiáng)化和降低相變溫度提高鋼 板強(qiáng)度的作用，Mn能顯著提高鋼的淬透性，隨Mn含量的增加，鋼板的塑性和 低溫沖擊韌性略有下降，強(qiáng)度顯著提高；Cr含量在1.0~1.5%， Ni含量在 0.70~1.70%， Cr、 Ni能增加奧氏體過(guò)冷能力，降低馬氏體和貝氏體的轉(zhuǎn)變溫度， 促進(jìn)馬氏體的形成，提高低溫沖擊韌性和降低冷脆轉(zhuǎn)變溫度；Mo含量在 0.4~0.6%， B含量在0.0005-0.002%,適量的Mo和B能顯著增加鋼的淬透性， 推遲過(guò)冷奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變,通過(guò)Mo和B的復(fù)合添加，鋼板軋后再經(jīng)過(guò)ACC 快速冷卻，基本可以消除鋼中鐵素體和珠光體的生成；V含量在0.03~0.08%， V經(jīng)過(guò)II型控軋后，V的C、N化物析出，顯著提高鋼板的強(qiáng)度;Al含量在0.020 0.040%， Al是脫氧元素，可作為A1N形成元素，有效地細(xì)化晶粒；Nb含量為 0.02-0.04%,為有效通過(guò)控軋工藝實(shí)現(xiàn)鋼板細(xì)晶強(qiáng)化，需加入Nb元素，以達(dá)到 提高鋼板再結(jié)晶溫度，加熱固溶Nb阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大，冷卻時(shí)高溫析出Nb 的C、 N化物，改善鋼的強(qiáng)度和韌性，提高鋼的淬透性；雜質(zhì)元素P、 S的上限 控制在P《0.025%、 S《0.020%,雜質(zhì)元素P、 S等含量下限不做限制，在工 藝設(shè)備能力下盡可能降低，以達(dá)到鋼質(zhì)純凈，力學(xué)性能均勻的目的。
同時(shí)，本發(fā)明的技術(shù)方案還在于提供了一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn) 方法，包括以下步驟
(1)冶煉工藝鋼水經(jīng)冶煉后，送入精煉爐精煉，喂Al線600 800m， 微調(diào)Mn、 Mo、 Ni、 Cr、 V含量，大包溫度1600 1650。C時(shí)吊包真空處理，吊包 前調(diào)Ti、 B，并且進(jìn)行Ca處理，真空度0.5 1.0乇，真空保持15 25min時(shí)破壞 真空，解決了鋼水單靠A1線脫氧，鋼中非金屬夾雜物含量較高的現(xiàn)象，保證了 鋼質(zhì)的純凈度；
(2)澆鑄工藝保真空破壞后溫度在1550 156(TC，隨后進(jìn)行澆鑄； G)加熱工藝為了避免低合金高強(qiáng)度鋼錠表面出現(xiàn)炸裂，鋼錠實(shí)現(xiàn)溫送、 溫清、溫裝，裝鋼前晾爐30 50min，燜鋼0.5~lh，同時(shí)為了保證合金元素充分 固溶、Y晶粒細(xì)小，采用低速燒鋼，1000"C以下升溫速度為80 12(TC/h，加熱溫 度范圍為1230~1250°C;
(4) 軋制工藝:采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，在950 115(TC之間，使奧氏體發(fā)生完全再結(jié)晶，以細(xì)化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏 體非再結(jié)晶階段，開(kāi)軋溫度為900 920。C，終軋溫度為850~900°C，在這一階段 內(nèi)，奧氏體晶粒被拉長(zhǎng)，在伸長(zhǎng)而未再結(jié)晶的奧氏體內(nèi)形成高密度形變孿晶和 形變帶，同時(shí)微合金碳、氮化物因形變誘導(dǎo)析出，因而增加了鐵素體的形核位 置，細(xì)化了鐵素體晶粒；
(5) 水冷工藝在線冷卻軋制后的鋼板，返紅溫度為700 75(TC，鋼板下 線后堆垛緩冷20~24h,防止鋼板內(nèi)應(yīng)力來(lái)不及釋放而形成內(nèi)裂紋；
(6) 調(diào)質(zhì)工藝鋼板進(jìn)行調(diào)質(zhì)即淬火+回火處理，淬火工藝溫度為920~940 °C，保溫時(shí)間為2.3~2.5min/mm，鋼板淬火后再進(jìn)行回火，回火溫度為630 640 °C，總加熱時(shí)間為3~4min/mm,取樣檢驗(yàn)，得到合格的成品鋼板。
所述步驟(1)中鋼水經(jīng)電弧爐冶煉，LF精煉爐精煉，VD爐真空處理；步 驟(2)中采用27.6T扁錠模進(jìn)行澆鑄，保證大厚度、大單重鋼板有足夠的壓下 量和成材原料；步驟(5)中軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置中進(jìn)行在線冷 卻；從淬火的經(jīng)濟(jì)性考慮，步驟(6)中淬火的冷卻介質(zhì)為水。
所述步驟(1)中Ca處理是在真空前加入SiCa塊100 150kg。
所述步驟(4)中第一階段道次壓下率為8 25%，累計(jì)壓下率>70%;第 二階段壓下率應(yīng)在10%~20%，累計(jì)壓下率》50%。
經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明的鋼板的力學(xué)性能達(dá)到下列要求Rp0.2》670MPa， Rm》 730MPa， A>16%，板厚1/4處'-40。C縱向沖擊功AKV^34J，板厚1/2處-27。C 縱向沖擊功AKV》34J。碳當(dāng)量C叫《0.79。/。，具有良好的焊接性能。較低的屈 強(qiáng)比， 一般達(dá)到《0.90，實(shí)際均小于0.85。
本發(fā)明鋼板具有優(yōu)良的綜合性能，力學(xué)性能完全滿足海洋采油平臺(tái)行業(yè)對(duì) 114mm厚A514GrQ鋼的標(biāo)準(zhǔn)要求，強(qiáng)度和沖擊韌性有相當(dāng)大的富裕量，不僅適 合于海洋采油平臺(tái)行業(yè)結(jié)構(gòu)件制造使用，也可廣泛推廣應(yīng)用于電站、工程支架 及其它行業(yè)，具有很好的應(yīng)用前景。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1) 本發(fā)明鋼由于釆用電爐冶煉，P《0.015%， S《0.006%，因此鋼質(zhì)更純 凈；
(2) 本發(fā)明碳當(dāng)量低，保證了鋼板良好的焊接性能；
(3) 本發(fā)明鋼因加入的貴重金屬含量少，既滿足鋼板強(qiáng)韌性需求，又起到 節(jié)約合金，降低成本的作用，具有強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；
(4) 鋼板厚度大，最大厚度可達(dá)到114mm，可用于代替進(jìn)口產(chǎn)品，填補(bǔ)國(guó) 內(nèi)市場(chǎng)空白，滿足國(guó)內(nèi)、外采油平臺(tái)不斷增長(zhǎng)厚板市場(chǎng)用量的需求；
(5) 強(qiáng)度級(jí)別高，達(dá)到800Mpa級(jí)別，保證鋼結(jié)構(gòu)的支撐能力；
(6) 抗層狀撕裂性能良好，全厚度方向Z^35。/。；
(7) 較低的屈強(qiáng)比，實(shí)際均小于0.85;
(8) 板厚1/4處-4(TC和板厚1/2處-27"C低溫韌性良好；
(9) 鋼板板型良好，不平度達(dá)到《5mm/m，可減少制作方的制作鋼板矯平 費(fèi)用50元/噸。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，由下述重量百分含量的化學(xué)成分組成C 0,16%、 Si0.22%、 Mnl.03%、 M 1.18%、 Crl.l3%、 Mo 0.52%、 V 0.053%、 Al 0.028%、 B 0.0013%、 Nb 0.033%、 P 0.011%、 S 0.003%，余量為Fe及不可避免 的夾雜。Ceq為0.750/。，軋制成114mm鋼板。
該鋼板的生產(chǎn)方法如下
(1) 冶煉工藝本成分設(shè)計(jì)的鋼水經(jīng)超高功率電弧爐冶煉，熔化期采用大渣 量流渣操作，送入LF精煉爐精煉，并喂Al線700m，大包溫度1635"C時(shí)，吊 包VD爐真空處理，真空前加入SiCa塊140kg，真空度0.7乇，真空保持20min 時(shí)破壞真空，解決了鋼水單靠A1線脫氧、鋼中非金屬夾雜物含量較高的現(xiàn)象， 保證了鋼質(zhì)的純凈度。
(2) 澆鑄工藝保真空破壞后溫度在1555'C，然后采用27.6T扁錠模進(jìn)行澆 鑄，保證大厚度、大單重鋼板有足夠的壓下量和成材原料。
(3) 加熱工藝為了避免低合金高強(qiáng)度鋼錠表面出現(xiàn)炸裂，鋼錠實(shí)現(xiàn)溫送、 溫清、溫裝，裝鋼前晾爐45min，燜鋼0.9h，為保證合金元素充分固溶、Y晶粒細(xì)小，采用低速燒鋼，100(TC以下升溫速度為9(TC/h，最高加熱溫度為1245°C。
(4) 軋制工藝采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，在1110 1130。C之間，此階段道次壓下率為20 23%，累計(jì)壓下率85%，使奧氏體發(fā)生 完全再結(jié)晶，以細(xì)化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段，開(kāi)軋溫度 為915'C，終軋溫度為86(TC，在這一階段內(nèi)，奧氏體晶粒被拉長(zhǎng)，在伸長(zhǎng)而未 再結(jié)晶的奧氏體內(nèi)形成高密度形變孿晶和形變帶，同時(shí)微合金碳、氮化物因形 變誘導(dǎo)析出，因而增加了鐵素沐的形核位置，細(xì)化了鐵素體晶粒，此階段壓下 率應(yīng)在18 20%，累計(jì)壓下率為80%;
(5) 水冷工藝經(jīng)軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置進(jìn)行在線冷卻，返紅 溫度為74(TC;鋼板下線后堆垛緩冷23小時(shí)，防止鋼板內(nèi)應(yīng)力來(lái)不及釋放而形 成內(nèi)裂紋；
(6) 熱處理工藝鋼板進(jìn)行調(diào)質(zhì)(淬火+回火)處理，淬火工藝選擇水作 為冷卻介質(zhì)，淬火溫度為928°C，保溫時(shí)間為2.45min/mm，鋼板淬火后再進(jìn)行 回火，回火溫度為638'C，總加熱時(shí)間為4min/mm。
其力學(xué)性能屈服強(qiáng)度750MPa，抗拉強(qiáng)度830MPa， A為21%，板厚 1/4處-40。C沖擊功AKV (縱向)149、 121、 182J，板厚1/2處-27'C沖擊功AKV (縱向)130、 167、 135J，冷彎試驗(yàn)D^3a， 180°完好。
實(shí)施例2
一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，由下述重量百分含量的化學(xué)成分組成C
0,150/o、 Si 0.400/0、 Mn l.l0/o、 Ni 0.7%、 Cr 1.20/o、 Mo 0.60o/o、 V 0.050/o、 Al 0.040o/o、 B 0.002%、 Nb0.02%、 P 0.025%、 S 0.02%，余量為Fe及不可避免的夾雜。C叫 為0.75%,軋制成112mm鋼板。
該鋼板的生產(chǎn)方法如下
(1) 冶煉工藝本成分設(shè)計(jì)的鋼水經(jīng)超高功率電弧爐冶煉，熔化期采用大渣 量流渣操作，送入LF精煉爐精煉，并喂Al線800m，大包溫度165(TC時(shí)，吊 包VD爐真空處理，真空前加入SiCa塊150kg,真空度1.0乇，真空保持15min 時(shí)破壞真空，解決了鋼水單靠A1線脫氧、鋼中非金屬夾雜物含量較高的現(xiàn)象， 保證了鋼質(zhì)的純凈度。
(2) 澆鑄工藝保真空破壞后溫度在1560°C，然后采用27.6T扁錠模進(jìn)行澆 鑄，保證大厚度、大單重鋼板有足夠的壓下量和成材原料。
(3) 加熱工藝為了避免低合金高強(qiáng)度鋼錠表面出現(xiàn)炸裂，鋼錠實(shí)現(xiàn)溫送、
溫清、溫裝，裝鋼前晾爐50min,燜鋼lh，為保證合金元素充分固溶、y晶粒細(xì) 小，采用低速燒鋼，IOOO"C以下升溫速度為120°C/h，最高加熱溫度為1250°C。
(4) 軋制工藝采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，在 1100-1150。C之間，此階段道次壓下率為22 25%，累計(jì)壓下率為90%，使奧氏 體發(fā)生完全再結(jié)晶，以細(xì)化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段，開(kāi) 軋溫度為920'C，終軋溫度為900。C，在這一階段內(nèi)，奧氏體晶粒被拉長(zhǎng)，在伸 長(zhǎng)而未再結(jié)晶的奧氏體內(nèi)形成高密度形變孿晶和形變帶，同時(shí)微合金碳、氮化 物因形變誘導(dǎo)析出，因而增加了鐵素體的形核位置，細(xì)化了鐵素體晶粒，此階 段壓下率應(yīng)在18 20%，累計(jì)壓下率為70%;
(5) 水冷工藝經(jīng)軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置進(jìn)行在線冷卻，返紅 溫度為75(TC;鋼板下線后堆垛緩冷24小時(shí)，防止鋼板內(nèi)應(yīng)力來(lái)不及釋放而形 成內(nèi)裂紋；
(6) 熱處理工藝鋼板進(jìn)行調(diào)質(zhì)(淬火+回火)處理，淬火工藝選擇水作 為冷卻介質(zhì)，淬火溫度為93(TC，保溫時(shí)間為2.5min/mm，鋼板淬火后再進(jìn)行回 火，回火溫度為64(TC，總加熱時(shí)間為3.5min/mm。
其力學(xué)性能屈服強(qiáng)度760MPa，抗拉強(qiáng)度820MPa， A為16%，板厚 1/4處-4(TC沖擊功AKV (縱向)130、 105、 122J，板厚1/2處-27。C沖擊功AKV (縱向)120、 180、 130J，冷彎試驗(yàn)D^3a， 180。完好。
實(shí)施例3
一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，由下述重量百分含量的化學(xué)成分組成C 0.18%、 Si 0.10%、Mn 1.2%、Ni 1.15%、Cr 1.00%、 Mo 0.40%、 V 0.03%、 Al 0.020%、 B 0.0005%、 Nb 0.04%、 P 0.015%、 S 0.006%，余量為Fe及不可避免的夾雜。 Ceq為0.74%，軋制成108mm鋼板。
該鋼板的生產(chǎn)方法如下
(l)冶煉工藝本成分設(shè)計(jì)的鋼水經(jīng)超高功率電弧爐冶煉，熔化期采用大渣
量流渣操作，送入LF精煉爐精^):東，并喂Al線600m，大包溫度160(TC時(shí)，吊 包VD爐真空處理，真空前加入SiCa塊100kg，真空度0.6乇，真空保持18min 時(shí)破壞真空，解決了鋼水單靠A1線脫氧、鋼中非金屬夾雜物含量較高的現(xiàn)象， 保證了鋼質(zhì)的純凈度。
(2) 澆鑄工藝保真空破壞后溫度在1550°C，然后采用27.6T扁錠模進(jìn)行澆 鑄，保證大厚度、大單重鋼板有足夠的壓下量和成材原料。
(3) 加熱工藝為了避免低合金高強(qiáng)度鋼錠表面出現(xiàn)炸裂，鋼錠實(shí)現(xiàn)溫送、 溫清、溫裝，裝鋼前晾爐30min，燜鋼0.5h，為保證合金元素充分固溶、y晶粒 細(xì)小，采用低速燒鋼，1000。C以下升溫速度為80°C/h，最高加熱溫度為1230°C。
(4) 軋制工藝采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，在 950 100(TC之間，此階段道次壓下率為8 10%，累計(jì)壓下率為70%，使奧氏體 發(fā)生完全再結(jié)晶，以細(xì)化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段，開(kāi)軋 溫度為900'C，終軋溫度為85(TC，在這一階段內(nèi)，奧氏體晶粒被拉長(zhǎng)，在伸長(zhǎng) 而未再結(jié)晶的奧氏體內(nèi)形成高密度形變孿晶和形變帶，同時(shí)微合金碳、氮化物 因形變誘導(dǎo)析出，因而增加了鐵素體的形核位置，細(xì)化了鐵素體晶粒，此階段 壓下率應(yīng)在10 12%，累計(jì)壓下率為50%;
(5) 水冷工藝經(jīng)軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置進(jìn)行在線冷卻，返紅 溫度為70(TC;鋼板下線后堆垛緩冷20小時(shí)，防止鋼板內(nèi)應(yīng)力來(lái)不及釋放而形 成內(nèi)裂紋；
(6) 熱處理工藝鋼板進(jìn)行調(diào)質(zhì)(淬火+回火)處理，淬火工藝選擇水作 為冷卻介質(zhì)，淬火溫度為920'C，保溫時(shí)間為2.3min/mm，鋼板淬火后再進(jìn)行回 火，回火溫度為630'C，總加熱時(shí)間為3min/mm。
其力學(xué)性能屈服強(qiáng)度755MPa,抗拉強(qiáng)度823MPa， A為20%，板厚 1/4處-40。C沖擊功AKV (縱向)140、 111、 176J，板厚1/2處-27""C沖擊功AKV (縱向)133、 170、 138J，冷彎試驗(yàn)D-3a， 180°完好。
實(shí)施例4
一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，由下述重量百分含量的化學(xué)成分組成C 0.17%、 Si 0.15%、 Mn 0,5%、 Ni 1.25%、Cr 1.10%、 Mo 0.50%、 V 0.08%、 Al 0.031%、 B 0.0016%、 P 0.014%、 S 0.005%，余量為Fe及不可避免的夾雜。Ceq為0.67%, 軋制成105mm鋼板。
該鋼板的生產(chǎn)方法如下
(1)冶煉工藝本成分設(shè)計(jì)的鋼水經(jīng)超髙功率電弧爐冶煉，熔化期采用大渣
量流渣操作，送入LF精煉爐精煉，并喂Al線750m，大包溫度161(TC時(shí)，吊 包VD爐真空處理，真空前加入SiCa塊130kg，真空度0.8乇，真空保持23min
時(shí)破壞真空，解決了鋼水單靠A1線脫氧、鋼中非金屬夾雜物含量較高的現(xiàn)象， 保證了鋼質(zhì)的純凈度。
(2) 澆鑄工藝保真空破壞后溫度在1558'C，然后采用27.6T扁錠模進(jìn)行澆 鑄，保證大厚度、大單重鋼板有足夠的壓下量和成材原料。
(3) 加熱工藝為了避免低合金高強(qiáng)度鋼錠表面出現(xiàn)炸裂，鋼錠實(shí)現(xiàn)溫送、 溫清、溫裝，裝鋼前晾爐40min，燜鋼0.8h，為保證合金元素充分固溶、Y晶粒 細(xì)小，采用低速燒鋼，IOO(TC以下升溫速度為100°C/h，最高加熱溫度為1240 。C。
(4) 軋制工藝采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，在1100 1120'C之間，此階段道次壓下率為15 20%，累計(jì)壓下率為80%，使奧氏體發(fā) 生完全再結(jié)晶，以細(xì)化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段，開(kāi)軋溫 度為91(TC，終軋溫度為880'C，在這一階段內(nèi)，奧氏體晶粒被拉長(zhǎng)，在伸長(zhǎng)而 未再結(jié)晶的奧氏體內(nèi)形成高密度形變孿晶和形變帶，同時(shí)微合金碳、氮化物因 形變誘導(dǎo)析出，因而增加了鐵素體的形核位置，細(xì)化了鐵素體晶粒，此階段壓 下率應(yīng)在15 18%，累計(jì)壓下率為60%;
(5) 水冷工藝經(jīng)軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置進(jìn)行在線冷卻，返紅 溫度為73(TC;鋼板下線后堆垛緩冷22小時(shí)，防止鋼板內(nèi)應(yīng)力來(lái)不及釋放而形 成內(nèi)裂紋；
(6) 熱處理工藝鋼板進(jìn)行調(diào)質(zhì)(淬火+回火)處理，淬火工藝選擇水作 為冷卻介質(zhì)，淬火溫度為925'C，保溫時(shí)間為2.4min/mm，鋼板淬火后再進(jìn)行回 火，回火溫度為635'C，總加熱時(shí)間為3.2min/mm。
其力學(xué)性能屈服強(qiáng)度760MPa，抗拉強(qiáng)度840MPa， A為22%,板厚 1/4處-40。C沖擊功AKV (縱向)155、 131、 193J，板厚1/2處-27。C沖擊功AKV (縱向)132、 169、 140J，冷彎試驗(yàn)D二3a， 180°完好。
實(shí)施例5
一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，由下述重量百分含量的化學(xué)成分組成C 0.12o/o、 Si 0.13%、 Mn 1.0o/o、 Ni 1.70/0、 Cr 1.50/0、 Mo0.40/0、 V0.06o/o、 Al 0.037%、 B 0.0009%、 P 0.010%、 S 0.008%，余量為Fe及不可避免的夾雜。Ceq為0.79%， 軋制成100mm鋼板。
該鋼板的生產(chǎn)方法如下
(1) 冶煉工藝本成分設(shè)計(jì)的鋼水經(jīng)超高功率電弧爐冶煉，熔化期采用大渣 量流渣操作，送入LF精煉爐精煉，并喂Al線650m，大包溫度1625"C時(shí)，吊 包VD爐真空處理，真空前加入SiCa塊120kg，真空度0.5乇，真空保持25min 時(shí)破壞真空，解決了鋼水單靠A1線脫氧、鋼中非金屬夾雜物含量較高的現(xiàn)象， 保證了鋼質(zhì)的純凈度。
(2) 澆鑄工藝保真空破壞后溫度在1553°C，然后釆用27.6T扁錠模進(jìn)行澆 鑄，保證大厚度、大單重鋼板有足夠的壓下量和成材原料。
(3) 加熱工藝為了避免低合金高強(qiáng)度鋼錠表面出現(xiàn)炸裂，鋼錠實(shí)現(xiàn)溫送、 溫清、溫裝，裝鋼前晾爐35min，燜鋼0.6h，為保證合金元素充分固溶、y晶粒 細(xì)小，采用低速燒鋼，IOOO'C以下升溫速度為110°C/h，最高加熱溫度為1235 。C。
(4) 軋制工藝采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，在970 U15。C之間，此階段道次壓下率為10 13%，累計(jì)壓下率為75%，使奧氏體發(fā) 生完全再結(jié)晶，以細(xì)化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段，開(kāi)軋溫 度為905'C，終軋溫度為89(TC，在這一階段內(nèi)，奧氏體晶粒被拉長(zhǎng)，在伸長(zhǎng)而 未再結(jié)晶的奧氏體內(nèi)形成高密度形變孿晶和形變帶，同時(shí)微合金碳、氮化物因 形變誘導(dǎo)析出，因而增加了鐵素體的形核位置，細(xì)化了鐵素體晶粒，此階段壓 下率應(yīng)在13 15%，累計(jì)壓下率為57°%;
(5) 水冷工藝經(jīng)軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置進(jìn)行在線冷卻，返紅 溫度為72(TC;鋼板下線后堆垛緩冷21小時(shí)，防止鋼板內(nèi)應(yīng)力來(lái)不及釋放而形 成內(nèi)裂紋；
(6) 熱處理工藝鋼板進(jìn)行調(diào)質(zhì)(淬火+回火)處理，淬火工藝選擇水作 為冷卻介質(zhì)，淬火溫度為923。C，保溫時(shí)間為2.35min/mm，鋼板淬火后再進(jìn)行 回火，回火溫度為632'C，總加熱時(shí)間為3.8min/mm。
其力學(xué)性能屈服強(qiáng)度743MPa，抗拉強(qiáng)度810MPa， A為18%，板厚 1/4處-4(TC沖擊功AKV (縱向)102、 121、 153J，板厚1/2處-27。C沖擊功AKV (縱向)112、 132、 120J，冷彎試驗(yàn)D-3a， 180°完好。
最后所應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案， 盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍 的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，其特征在于主要由下述重量百分含量的化學(xué)成 分組成C≤0.18％、Si 0.10～0.40％、Mn≤1.20％、Ni 0.70～1.70％、Cr 1.00～1.50％、Mo 0.40～0.60％、V 0.03～0.08％、Al 0.020～0.040％、B 0.0005～0.0020％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2. 如權(quán)利要求1所述的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，其特征在于所述不可避免的雜 質(zhì)中的P《0.025%、 S《0.020%。
3. 如權(quán)利要求1所述的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，其特征在于主要由下述重量百 分含量的化學(xué)成分組成C0.15 0.17%、 Si0.15 0.40%、 Mn 1.00 1.10%、 Ni 1.15 1.25%、 Cr 1.10 1.20%、 Mo 0.40~0.60%、 V 0.050 0.060%、 Al 0.020 0.040%、 B 0.0012-0.0020%,余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
4. 如權(quán)利要求1~3之任一項(xiàng)所述的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，其特征在于所述不 可避免的雜質(zhì)中的P《0.015%、 S《0.006%。
5. 如權(quán)利要求4所述的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，其特征在于還可以包含有Nb 0.02~0.04%。
6. 如權(quán)利要求5所述的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，其特征在于所述鋼板厚度為 腦 114mm。
7. —種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟(1) 冶煉工藝鋼水經(jīng)冶煉后，送入精煉爐精煉，喂Al線600 800m，微 調(diào)Mn、 Mo、 Ni、 Cr、 V含量，大包溫度1600 165(TC時(shí)吊包真空處理，吊包前 調(diào)Ti、 B含量，并且進(jìn)行Ca處理，真空度0.5 1.0乇，真空保持15~25min時(shí)破 壞真空；(2) 澆鑄工藝保真空破壞后溫度在1550 1560'C，隨后進(jìn)行澆鑄；(3) 加熱工藝裝鋼前晾爐30 50min，燜鋼0.5~lh，之后低速燒鋼，1000 。C以下升溫速度為80~120°C/h,加熱溫度為1230 1250°C;(4) 軋制工藝采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，在950 115(TC之間；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段，開(kāi)軋溫度為900~920'C,終軋溫 度為850~900°C;(5) 水冷工藝在線冷卻軋制后的鋼板，返紅溫度為700 750°C，鋼板下 線后堆垛緩冷20~24h;(6) 調(diào)質(zhì)工藝鋼板進(jìn)行調(diào)質(zhì)即淬火+回火處理，淬火工藝溫度為920-930 'C，保溫時(shí)間為2.3~2.5min/mm，鋼板淬火后再進(jìn)行回火，回火溫度為630-640°C ，總力B熱時(shí)間為3~4min/mm 。
8. 如權(quán)利要求7所述的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(l) 中鋼水經(jīng)電弧爐冶煉，LF精煉爐精煉，VD爐真空處理；步驟(2)中采用 27.6T扁錠模進(jìn)行澆鑄；步驟(5)中軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置中 進(jìn)行在線冷卻；步驟(6)中淬火的冷卻介質(zhì)為水。
9. 如權(quán)利要求7所述的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(l) 中所述Ca處理是在真空前加入SiCa塊100 150kg。
10. 如權(quán)利要求7所述的大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(4) 中第一階段道次壓下率為8 25%，累計(jì)壓下率》70%;第二階段壓下率應(yīng)在 10%~20%，累計(jì)壓下率》50%。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，公開(kāi)了一種大厚度調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板及其生產(chǎn)方法。該鋼板主要由下述重量百分含量的化學(xué)成分組成C≤0.18％、Si 0.1～0.4％、Mn≤1.2％、Ni 0.7～1.7％、Cr 1.0～1.5％、Mo 0.4～0.6％、V 0.03～0.08％、Al 0.02～0.04％、B 0.0005～0.0020％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。按本發(fā)明成分設(shè)計(jì)的鋼水經(jīng)冶煉工藝、澆鑄工藝、加熱工藝、軋制工藝、水冷工藝、調(diào)質(zhì)工藝之后即可軋制成本發(fā)明的大厚度鋼板。本發(fā)明成分設(shè)計(jì)合理，綜合性能好，生產(chǎn)成本低，可用于海洋采油平臺(tái)工程、電站、工程支架及其它行業(yè)，具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C21C7/10GK101363101SQ20081014145
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者葉建軍, 吳建鵬, 宋向前, 強(qiáng) 崔, 李紅文, 梁永昌, 王九清, 苗 田, 謝良法, 趙向政, 趙文忠, 桐 郭 申請(qǐng)人:舞陽(yáng)鋼鐵有限責(zé)任公司