專利名稱：一種s275nl高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
低合金高強度寬厚鋼板是鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策中明確提出要鼓勵生產(chǎn)的產(chǎn)品。它屬資源節(jié)約型鋼材，同時也是比較典型的高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品，廣泛用于能源、交通、建筑、工程機械等國民經(jīng)濟各個重要領(lǐng)域，具有很大的市場潛力。隨著鋼材需求行業(yè)的技術(shù)升級，對鋼材的性能也不斷提出新的更高的要求。寬厚鋼板是鋼鐵產(chǎn)品類別中歸屬于中厚板的一類主導(dǎo)產(chǎn)品，一般泛指采用寬厚板軋機生產(chǎn)的寬度在3 000 mm以上，厚度在4 mm以上的鋼板。由于寬厚鋼板的平面尺寸及厚度都比較大，寬厚板的產(chǎn)品適用性強，在制作大型容器、設(shè)備和鋼結(jié)構(gòu)時比其它產(chǎn)品利用率高，更經(jīng)濟合理，因此被許多行業(yè)用戶廣泛選用。低合金高強度寬厚鋼板主要用于焊接結(jié)構(gòu)，因此不僅要求鋼材具有高的強度及塑韌性，還必須有良好的焊接性和工藝加工性。高純凈度、高強度、高韌性并具有良好厚度方向性能的寬厚鋼板是總的發(fā)展方向。高韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼S275NL是一種微合金低碳鐵素體及珠光體鋼，它具有韌性好、低溫韌性優(yōu)良、加工性能和焊接性能好、耐磨、耐腐蝕等特點。主要應(yīng)用在橋梁鋼、防洪閘用鋼、供水坦克用鋼等室溫及低溫條件下領(lǐng)域。近年來，低合金高強度鋼的應(yīng)用更為廣泛，但高韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)難度大、工藝裝備要求特殊等原因生產(chǎn)成本居高不下。目前，國內(nèi)部分鋼廠采用TMCP+RPC+N進(jìn)行生產(chǎn)，工序復(fù)雜，而且大多以調(diào)質(zhì)狀態(tài)交貨，鋼板經(jīng)過淬火和回火2道熱處理工序，不僅對設(shè)備要求嚴(yán)格，更是增加了生產(chǎn)制造成本，嚴(yán)重制約著此類鋼材生產(chǎn)制造的發(fā)展，無法滿足日益增長的市場需求，進(jìn)而也影響下游行業(yè)乃至國民經(jīng)濟的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種能夠解決現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)高強韌性結(jié)構(gòu)鋼Q550D (E)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低、成本高等問題，配合合理的化學(xué)成分設(shè)計以及TMCP軋制工藝，取代調(diào)質(zhì)或回火處理生產(chǎn)工藝，從而既能保證高強度、高韌性和良好的焊接性能等要求，又能簡化生產(chǎn)工藝、縮短生產(chǎn)流程、降低生產(chǎn)能耗，適合大生產(chǎn)操作的S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板及其生產(chǎn)方法。實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是一種S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板，是由如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分冶煉軋制而成c :0. 07 0. 15 wt%、Si :0. 20 0. 40 wt%、Mn :0. 75 1. 00 wt%、P 彡 0. 025 wt%、S 彡 0. 020 wt%、Nb 或 / 禾口 V 或 / 禾口 Ti 0. 05 0. 10wt%、Mo :0. 05 0. 10wt%、B :0. 05 0. 10wt%、Als 彡 0. 050 wt%，其余為 Fe。
所述S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板中碳當(dāng)量彡0. 40。—種生產(chǎn)所述S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟優(yōu)質(zhì)鐵水熔煉、KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精煉、真空脫氣處理、連鑄、加熱、軋制、 ACC層流冷卻，其中
所述KR鐵水預(yù)處理步驟中，到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度 (20mm，鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫，脫硫周期彡21min、脫硫溫降彡20°C，達(dá)到鐵水中按質(zhì)量百分比含 S 彡 0. 005 wt% ；
所述轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，采用100/120噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含 S彡0.005 wt%、含P彡0.080 wt%，鐵水溫度彡1270°C，鐵水裝入量誤差控制在士 lt， 造渣堿度R控制在2. 5-4. 0范圍內(nèi)，出鋼鐵水中按質(zhì)量百分比含碳0. 03 - 0. 04wt%,含 P彡0. 012wt%，含S ( 0. 010 wt% ；點吹次數(shù)不得大于2次；
所述LF爐精煉步驟中，精煉過程中全程吹氬，加入精煉渣料的堿度為4. 0 6. 0，加熱時間按兩次控制，第一次加熱7 12min，第二次加熱6 10 min，粘渣次數(shù)> 6次，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣，不采用真空脫氣上鋼溫度為1565士 15°C或采用真空脫氣上鋼溫度為 1610士 15°C ；
所述真空脫氣處理步驟中，VD真空度< 67Pa，保壓時間> 15min，破真空后軟吹2 5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露，在線包抽真空1.7min關(guān)閉氬氣，加覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，上鋼溫度1565 士 15°C ；
所述連鑄步驟中，中間包預(yù)熱的過熱度控制在15士 10°C，拉矯機拉速控制在0. 7m/ min,比水量為0. 80L/ kg,電磁攪拌中電磁系統(tǒng)控制參數(shù)為900A、5Hz、30s-3-30s，連鑄澆鋼全程保護(hù)澆鑄，大包開澆后Imin內(nèi)套保護(hù)管，澆鋼過程中進(jìn)行塞棒吹氬，鑄坯下線后堆冷溫度彡200°C，堆冷時間彡12h ；
所述加熱步驟中，加熱溫度及加熱時間如下預(yù)熱段溫度控制在900 1000°C，加熱段溫度控制在1200 1260°C，加熱速度控制在8 i;3min/Cm，保溫段溫度控制在1180 1240 0C ；
所述軋制步驟中，分2個階段軋制，開軋溫度控制在1100°C 1150°C，一階段終軋溫度控制在950°C 1020°C，待溫厚度控制在成品厚度的2. 2 2. 5倍，二階段開軋溫度控制在 900°C，二階段保證單道次壓下率> 15%，累計壓下率> 60%，終軋溫度控制在800 880°C ； 所述ACC層流冷卻步驟中，通過調(diào)整冷卻集管組數(shù)，冷卻速度控制在2 8°C /S，返紅溫度控制在600 720°C，層流冷卻后送往矯直機矯直，矯直后下線的鋼板進(jìn)行堆垛緩冷， 堆冷溫度彡200°C，堆冷時間彡24h0本發(fā)明的S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板，通過適當(dāng)調(diào)整C、Mn、Nb、V、Ti、 Mo合金元素的含量和比例，嚴(yán)格控制P、S含量，配合本發(fā)明的生產(chǎn)工藝，使其既能保證鋼板的低碳當(dāng)量、高強度、高韌性和良好的焊接性能等要求，又能簡化生產(chǎn)工藝、縮短生產(chǎn)流程、 降低生產(chǎn)能耗，適合大生產(chǎn)操作。在上述設(shè)計方案中，各化學(xué)元素的作用是
C 是鋼中最基礎(chǔ)的強化元素，提高強度，但C影響鋼的焊接性能和影響韌性，綜合考慮，碳的含量需控制的低一些。Si 是固溶強化元素，對提高鋼板的強度有利。
Mn 是固溶強化元素，對提高鋼板的強度和韌性均有利。
P:對焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本鋼種中屬于有害元素，應(yīng)控制的盡量低。S:易形成MnS類夾雜物，具有一定的熱脆性，在本鋼種中屬于有害元素，應(yīng)控制的盡量低。V、Nb、Ti 在鋼中能夠與C、N結(jié)合，形成微細(xì)碳化物或碳氮化物，能起細(xì)化晶粒和彌散強化作用，從而達(dá)到有效提高鋼材的強韌性的綜合效果。Mo:適量的加入起到固溶強化的作用，能有效降低Y — α相變速率，抑制多邊形鐵素體和珠光體形核，促進(jìn)高密度位錯亞結(jié)構(gòu)的針狀鐵素體或微細(xì)結(jié)構(gòu)超低碳貝氏體形核，保證鋼板高強度高韌性。Al 可以起到細(xì)化晶粒強化作用。B 與鋼中Nb形成Nb (B)類析出物，在熱變形后，在奧氏體中通過應(yīng)變誘導(dǎo)在位錯線上析出，阻礙再結(jié)晶，提高再結(jié)晶溫度，B原子在晶界偏聚會極大地阻礙新相在晶界處形核，使得先共析鐵素體生成區(qū)明顯右移。本發(fā)明的S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板，通過適當(dāng)調(diào)整C、Mn、Nb、V、Ti、 Mo合金元素的含量和比例，嚴(yán)格控制P、S含量，配合本發(fā)明的生產(chǎn)工藝，使其既能保證鋼板的低碳當(dāng)量、高強度、高韌性和良好的焊接性能等要求，又能簡化生產(chǎn)工藝、縮短生產(chǎn)流程、 降低生產(chǎn)能耗，適合大生產(chǎn)操作。
具體實施例方式本發(fā)明的S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板，是由發(fā)明人在總結(jié)長期實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過大量的試驗研究，通過適當(dāng)調(diào)整C、Mn、Nb、V、Ti、Mo合金元素的含量和比例，潔凈鋼冶煉，嚴(yán)格控制P、S含量，獲得了既保證鋼板的低碳當(dāng)量及焊接性，又保障強韌性匹配的良好效果。同時，為了簡化生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本，經(jīng)過摸索探討，獲得了一種 TMCP軋制代替調(diào)質(zhì)或回火處理的工藝方法。該工藝能夠解決傳統(tǒng)一般企業(yè)生產(chǎn)高強韌性結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本較高等問題，具有低成本、短流程、快節(jié)奏的特點，配合所述合理的化學(xué)成分設(shè)計以及成熟的TMCP軋制工藝，使其既能保證高強度、高韌性和良好的焊接性能等要求，又能簡化生產(chǎn)工藝、縮短生產(chǎn)流程、降低生產(chǎn)能耗，適合大生產(chǎn)操作、寬度3800mm、 厚度< 50mm的保性能、保探傷高強韌性結(jié)構(gòu)鋼板的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板包括如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分C :0. 07 0. 15 wt%、Si :0. 20 0. 40 wt%、Mn :0. 75 1. 00 wt%、P 彡 0. 025 wt%、S 彡 0. 020 wt%、Nb 或 / 禾口 V 或 / 禾口 Ti :0. 05 0. 10wt%、Mo :0. 05 0. 10wt%、B :0. 05 0. 10wt%、Als :^0. 050 wt%，其它為Fe ；碳當(dāng)量[Ceq=C+Mn/6+ (Cr+Mo+V)/5+ (Ni+Cu)/15]( 0. 40。本發(fā)明S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板的生產(chǎn)工藝采用轉(zhuǎn)爐冶煉、連鑄澆注， 3800m寬厚板軋機軋制的方法生產(chǎn)。其工藝流程包括優(yōu)質(zhì)鐵水、KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、 LF爐精煉、真空脫氣處理、連鑄、推鋼式加熱爐、3800m軋機軋制和ACC層流冷卻。下面結(jié)合實施例對該S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板的生產(chǎn)方法做進(jìn)一步說明。實施例1
所述S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板制造寬度3800mm、厚度16mm，采用下述質(zhì)量百分比的化學(xué)成分制造:C :0. 07wt%、Si :0. 20 wt%、Mn :0. 75 wt%、P :0. 025 wt%、S :0. 020wt%、Nb 或 / 禾口 V 或 / 禾口 Ti 0. 05 wt%、Mo :0. 05 wt%、B :0. 05 wt%、Als :0. 050 wt%，其它為 Fe ；碳當(dāng)量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5
+ (Ni+Cu)/15]= 0.40。其生產(chǎn)方法按下述步驟進(jìn)行
1)將平爐熔煉的優(yōu)質(zhì)鐵水進(jìn)行KR預(yù)處理當(dāng)鐵水到站時必須進(jìn)行扒前渣和扒后渣，鐵水液面渣層厚度為20mm，并進(jìn)行KR攪拌脫硫，脫硫周期為21min、脫硫溫降20°C，脫硫后的鐵水按質(zhì)量百分比含S量為0. 005 wt%02)轉(zhuǎn)爐冶煉將預(yù)處理后的鐵水導(dǎo)入100/120噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，必須保證入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含S量為0. 005 wt%、含P量為0. 080 wt%,鐵水溫度為1270°C，鐵水裝入量誤差按士 It來控制，廢鋼嚴(yán)格采用優(yōu)質(zhì)邊角料，造渣堿度R控制值為2. 5，出爐鋼水中按質(zhì)量百分比含碳量0.035 wt%，含P質(zhì)量百分比為0.012 wt%、含S質(zhì)量百分比為0.010 wt% ；點吹次數(shù)為2次，以避免出鋼過程下渣。3) LF爐精煉將轉(zhuǎn)爐冶煉的鐵水倒入LF精煉爐內(nèi)，精煉過程中須進(jìn)行全程吹氬， 吹氬強度根據(jù)不同環(huán)節(jié)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。加入精煉渣料的堿度按4. 0控制；精煉脫氧劑以電石、鋁粒、硅鐵粉為主，加入量根據(jù)鋼水中氧含量及造白渣情況適量加入；精煉加熱過程根據(jù)節(jié)奏富余和溫度情況選擇適當(dāng)電流進(jìn)行加熱，加熱時間按兩次控制，第一次加熱7min，第二次加熱6min，第二次加熱過程中要求根據(jù)造渣情況補加脫氧劑；粘渣次數(shù)6次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣；上鋼溫溫度為1610士 15°C。4)真空脫氣處理VD真空度為67Pa，保壓時間為15min，同時包底吹氬攪拌，破真空后軟吹2min，軟吹過程中鋼水不得裸露。正常在線包抽真空時間(抽真空前鋼水溫度一目標(biāo)離站溫度)控制在1. 7min ；然后加覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣， 上鋼溫度控制為1565 士 15°C。5)連鑄澆鋼前保證鑄機設(shè)備狀況良好，將精煉好的鋼水通過大包注入中間包，中間包預(yù)熱的過熱度控制在15士 10°C，拉矯機的控制拉速為0. 7m/min,比水量控制在0. 80L/ kg,電磁攪拌中電磁控制參數(shù)為900A、5Hz、30S-3-30S ；連鑄澆鋼要求全程氬氣保護(hù)澆鑄， 大包開澆后Imin內(nèi)必須套保護(hù)管，中間包澆注過程中保證鋼液面不見紅；澆鋼過程中合理控制塞棒吹氬量，保證結(jié)晶器液面波動輕微；鑄坯下線后堆冷，堆冷溫度為200°C，堆冷時間為1 1。6)加熱將鑄坯送入推鋼式加熱爐內(nèi)進(jìn)行加熱，按分段加熱預(yù)熱段溫度900°C， 加熱段溫度1200°C，保溫段溫度1180°C，加熱速度控制在Smin/cm。7)軋制將加熱的鑄坯送至3800mm軋機上進(jìn)行軋制，在軋制過程中，為防止混晶和晶粒粗大，要嚴(yán)格堅持“高溫、低速、大壓下”的軋制要求，開軋溫度為1100°c，一階段終軋溫度為950°c，待溫厚度為成品厚度的2. 2倍，為精軋階段累計變形量及細(xì)化晶粒、位錯強化奠定基礎(chǔ)；二階段開軋溫度為900°C，二階段單道次壓下率為15%，累計壓下率為60%， 由此確保了變形滲透使奧氏體內(nèi)部晶粒被壓扁拉長，增大晶界有效面積并有效形成大量變形帶，為奧氏體相變提供更多的形核點，達(dá)到了細(xì)化奧氏體晶粒的目的，終軋溫度控制在 800 0C ；
8) ACC層流冷卻為了獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，根據(jù)板厚的不同，軋后采用不同的層流冷卻，通過調(diào)整冷卻集管組數(shù)，控制冷卻速度為2V /S，返紅溫度為600°C，層流冷卻后送往矯直機矯直，鋼板矯直后及時下線堆垛緩冷，堆冷溫度為200°C，堆冷時間為Mh，通過緩冷，可以避免內(nèi)部應(yīng)力來不及釋放產(chǎn)生內(nèi)裂，同時進(jìn)一步促使鋼板內(nèi)部有害氣體溢出。實施例2
所述S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板制造寬度3800mm、厚度40mm，采用下述質(zhì)量百分比的化學(xué)成分制造:C :0. 11 wt%、Si :0. 30 wt%、Mn :0. 90 wt%、P 0. 020 wt%、S ^ 0. 015 wt%、Nb 或 / 禾口 V 或 / 禾口 Ti :0. 07wt%、Mo :0. 07wt%、B :0. 07wt%、Als :0. 040 wt%, 其它為1 碳當(dāng)量[Ceq=C+Mn/6+
(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]=0. 35。其生產(chǎn)方法與實施例1基本相同，其區(qū)別僅在于步驟1)中，鐵水液面渣層厚度為15mm，脫硫周期為ISmin、脫硫溫降為18°C，脫硫后的鐵水按質(zhì)量百分比含S量為0. 004 wt% ；步驟2)中，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含S量為0. 004 wt%、含P量為0. 070 wt%，鐵水溫度為1300°C，造渣堿度R控制值為3. 0，出爐鋼水中按質(zhì)量百分比含碳量為0. 035 wt%，含 P量為0. 01 wt%、含S量為0. 008 wt% ；點吹次數(shù)為2次；步驟3)中，加入精煉渣料的堿度為5. 0 ；第一次加熱時間為9min，第二次加熱為8min，粘渣次數(shù)為7次；不采用真空脫氣；步驟5中，鑄坯下線后堆冷18h，堆冷溫度為250°C，；步驟6中，預(yù)熱段溫度為950°C，加熱段溫度為1230°C，保溫段溫度為1210°C，加熱速度為lOmin/cm;步驟7中，開軋溫度為1130°C， 一階段終軋溫度為1000°C，待溫厚度為成品厚度的2. 3倍，二階段開軋溫度為900°C，二階段單道次壓下率為16%，累計壓下率為65%，終軋溫度控制在840°C ；步驟8中，冷卻速度為 50C /S，返紅溫度為660°C，堆冷溫度為250°C，堆冷時間為^h。實施例3
所述S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板制造寬度3800mm、厚度80mm，采用下述質(zhì)量百分比的化學(xué)成分制造:C :0. 15 wt%、Si :0. 40 wt%、Mn :1. 00 wt%、P :0. 015 wt%、S 0. 010 wt%、Nb 或 / 禾口 V 或 / 禾口 Ti :0. 10wt%、Mo :0. 10wt%、B 0. 10wt%、Als :0. 030 wt%，其它為 Fe ；碳當(dāng)量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+ (Ni+Cu)/15]=0. 30。其生產(chǎn)方法與實施例1基本相同，其區(qū)別僅在于步驟1)中，鐵水液面渣層厚度為12mm，脫硫周期為16min、脫硫溫降為14°C，脫硫后的鐵水按質(zhì)量百分比含S量為0. 002 wt% ；步驟2)中，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含S量為0. 003 wt%、含P量為0. 060 wt%，鐵水溫度為1360°C，造渣堿度R控制值為4.0，出爐鋼水中按質(zhì)量百分比含碳量0.04 wt%，含P 質(zhì)量百分比為0. 008wt%、含S質(zhì)量百分比為0. 006 wt% ；點吹次數(shù)為1次；步驟3)中，加入精煉渣料的堿度為6. 0 ；第一次加熱12min，第二次加熱lOmin，第二次加熱過程中要求根據(jù)造渣情況補加脫氧劑；粘渣次數(shù)8次；步驟4中，VD真空度為60Pa，保壓時間為20min，破真空后不吹氬氣；步驟5中，鑄坯下線后堆冷Mh，堆冷溫度300°C ；步驟6中，預(yù)熱段溫度為1000°C，加熱段溫度為1260°C，保溫段溫度為1240°C，加熱速度為13min/Cm ；步驟7中， 開軋溫度為1150°C，一階段終軋溫度為1020°C，待溫厚度控制在成品厚度的2.5倍，二階段開軋溫度控制在900°C，二階段單道次壓下率為18%，累計壓下率為70%，終軋終軋溫度為 8800C ；步驟8中，冷卻速度控制在8°C /S，返紅溫度為720°C，堆冷溫度300°C，堆冷時間為 36h。發(fā)明人對16-80mm厚度的S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板試驗70余批次，各項性能指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求且富余量較大，其中屈服強度控制在375-480 Mpa，平均達(dá)到420 Mpa,比標(biāo)準(zhǔn)富余155MPa，抗拉強度控制在450-490MPa，平均達(dá)到465 MPa,比標(biāo)準(zhǔn)富余95MPa，伸長率控制在27%-32%，平均達(dá)到四％，比標(biāo)準(zhǔn)富裕5% ；-50°C V型沖擊功控制在220 234J，平均達(dá)到了 226 J0對鋼板外檢嚴(yán)格按照按JB/T 47030進(jìn)行探傷，正品率 100%，合一級率為86%，合三級率為100%，達(dá)到了預(yù)期效果。機械性能具體見下表。
S275NL鋼板機械力學(xué)性能
權(quán)利要求
1.一種一種S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板，其特征在于它是由如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分冶煉軋制而成:C :0. 07 0. 15 wt%、Si :0. 20 0. 40 wt%、Mn :0. 75 1. 00 wt%、P ^ 0. 025 wt%、S ^ 0. 020 wt%、Nb 或 / 禾口 V 或 / 禾口 Ti 0. 05 0. 10wt%、Mo :0. 05 0. 10wt%、B :0. 05 0. 10wt%、Als 彡 0. 050 wt%，其余為 Fe。
2.如權(quán)利要求1所述的一種S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板，其特征在于所述化學(xué)成分中的碳當(dāng)量< 0. 40。
3.—種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板的工藝方法，包括以下步驟優(yōu)質(zhì)鐵水熔煉、KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精煉、真空脫氣處理、連鑄、加熱、軋制、ACC層流冷卻，其特征在于所述KR鐵水預(yù)處理步驟中，到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度 (20mm，鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫，脫硫周期彡21min、脫硫溫降彡20°C，達(dá)到鐵水中按質(zhì)量百分比含 S 彡 0. 005 wt% ；所述轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，采用100/120噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含 S彡0.005 wt%、含P彡0.080 wt%，鐵水溫度彡1270°C，鐵水裝入量誤差控制在士 lt， 造渣堿度R控制在2. 5-4. 0范圍內(nèi)，出鋼鐵水中按質(zhì)量百分比含碳0. 03 - 0. 04wt%,含 P彡0. 012wt%，含S ( 0. 010 wt% ；點吹次數(shù)不得大于2次；所述LF爐精煉步驟中，精煉過程中全程吹氬，加入精煉渣料的堿度為4. 0 6. 0，加熱時間按兩次控制，第一次加熱7 12min，第二次加熱6 10 min，粘渣次數(shù)> 6次，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣，不采用真空脫氣上鋼溫度為1565士 15°C或采用真空脫氣上鋼溫度為 1610士 15°C ；所述真空脫氣處理步驟中，VD真空度< 67Pa，保壓時間> 15min，破真空后軟吹2 5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露，在線包抽真空1.7min關(guān)閉氬氣，加覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，上鋼溫度1565 士 15°C ；所述連鑄步驟中，中間包預(yù)熱的過熱度控制在15士 10°C，拉矯機拉速控制在0. 7m/ min,比水量為0. 80L/ kg,電磁攪拌中電磁系統(tǒng)控制參數(shù)為900A、5Hz、30s-3-30s，連鑄澆鋼全程保護(hù)澆鑄，大包開澆后Imin內(nèi)套保護(hù)管，澆鋼過程中進(jìn)行塞棒吹氬，鑄坯下線后堆冷溫度彡200°C，堆冷時間彡12h ；所述加熱步驟中，加熱溫度及加熱時間如下預(yù)熱段溫度控制在900 1000°C，加熱段溫度控制在1200 1260°C，加熱速度控制在8 i;3min/Cm，保溫段溫度控制在1180 1240 0C ；所述軋制步驟中，分2個階段軋制，開軋溫度控制在110(TC 1150°C，一階段終軋溫度控制在950°C 1020°C，待溫厚度控制在成品厚度的2. 2 2. 5倍，二階段開軋溫度控制在 900°C，二階段保證單道次壓下率> 15%，累計壓下率> 60%，終軋溫度控制在800 880°C ；所述ACC層流冷卻步驟中，通過調(diào)整冷卻集管組數(shù)，冷卻速度控制在2 8°C /S，返紅溫度控制在600 720°C，層流冷卻后送往矯直機矯直，矯直后下線的鋼板進(jìn)行堆垛緩冷， 堆冷溫度彡200°C，堆冷時間彡24h0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種S275NL高強韌性超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板，它是由C、Si、Mn、Nb、V、Ti、Mo、B、Als和Fe共10種化學(xué)成分冶煉軋制而成。該超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼中厚板，通過適當(dāng)調(diào)整C、Mn、Nb、V、Ti、Mo合金元素的含量和比例，嚴(yán)格控制P、S含量，配合本發(fā)明的生產(chǎn)工藝，使其既能保證鋼板的低碳當(dāng)量、高強度、高韌性和良好的焊接性能等要求，又能簡化生產(chǎn)工藝、縮短生產(chǎn)流程、降低生產(chǎn)能耗，適合大生產(chǎn)操作。
文檔編號C21D8/02GK102433499SQ20111017847
公開日2012年5月2日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者于颯, 劉慶波, 崔冠軍, 張強, 張立新, 朱書成, 李亮亮, 李忠波, 袁永旗, 許少普, 賈濤, 趙迪, 高照海 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司