沿厚度方向性能均勻的高強(qiáng)韌性厚鋼板及其生產(chǎn)方法
【專(zhuān)利摘要】沿厚度方向性能均勻的高強(qiáng)韌性厚鋼板，其組分及重量百分比含量為：C：0.03～0.10%，Si：0.10～0.32%，Mn：0.60～1.35%，P≤0.010%，S≤0.002%，Nb：0.012～0.032%，V：0.06～0.12%，Cu：1.25～2.75%，Ni：1.10～2.85%，Ca：0.0015～0.012%，Zr：0.0015～0.020%，[N]:10～40×10-4%；生產(chǎn)步驟：轉(zhuǎn)爐冶煉；LF精煉；RH真空處理；澆注；對(duì)鑄坯加熱；在奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制；快速冷卻；空冷至室溫。本發(fā)明不需添加大量Mo、Cr，合金成本低；生產(chǎn)的80～120mm厚鋼板具有高強(qiáng)度、高韌性、良好的焊接和冷熱加工性能、通板力學(xué)性能均勻等特點(diǎn)；且不需正火或調(diào)質(zhì)等熱處理工序，具有成本低廉，制造工序簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】沿厚度方向性能均勻的高強(qiáng)韌性厚鋼板及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及一種低合金結(jié)構(gòu)鋼及其生產(chǎn)方法，具體地屬于一種沿厚度方向性能均勻的高強(qiáng)韌性厚鋼板及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是我國(guó)最重要的工程結(jié)構(gòu)材料之一，具有較高的強(qiáng)度和韌性，良好的塑性和冷熱加工性能，能夠抵抗過(guò)載能力，被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)、海洋平臺(tái)、壓力容器、鍋爐制造、水/核電站、造船行業(yè)、石油天然氣管線(xiàn)、橋梁結(jié)構(gòu)、重型機(jī)械制造、交通等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工程領(lǐng)域的建設(shè)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科技的持續(xù)發(fā)展，工程化建設(shè)也隨之不斷重量化和大型化，對(duì)使用的鋼鐵材料要求也越來(lái)越高，特別是對(duì)超厚鋼板(80mm以上)，除了要求有高的強(qiáng)度和塑韌性，還要求具有良好的抗層狀撕裂性能和通板力學(xué)性能的均勻性。而長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)、技術(shù)裝備的缺乏，致使我國(guó)生產(chǎn)此類(lèi)高強(qiáng)度厚鋼板通常采用正火或調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)，增加了制造成本，不利于推廣，嚴(yán)重制約了我國(guó)超厚鋼板的發(fā)展，甚至依賴(lài)鍛造或直接從國(guó)外進(jìn)口來(lái)滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求，即便如此，超厚鋼板通板力學(xué)性能不均勻的問(wèn)題依然沒(méi)能得到很好的解決。
[0003]本發(fā)明前，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00810141457.9的專(zhuān)利文獻(xiàn)，其公開(kāi)了一種通過(guò)淬火+回火，獲得厚度為100-114mm的超厚鋼板，但其存在貴重元素Mo和Cr含量多，其不僅工藝成本高，合金成本也較高。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00810141500.1和中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01010113835.X的文
獻(xiàn)，也是通過(guò)添加大量貴重合金Mo、Cr，后續(xù)采用正火+回火或二次淬火+回火獲得了超厚鋼板，其存在工藝和合金成本均較高，不利于推廣。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01010275268.8、200910312460.7、20101028305.3、201010208311.9,201010501298.6,201110176674.3 的文獻(xiàn)，均采用正火熱處理工藝，同樣
存在工藝成本高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。
[0006]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00910045452.0和中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01110285075.5的文獻(xiàn)，采用TMCP和控軋工藝成功生產(chǎn)了超厚鋼板，但該兩個(gè)文獻(xiàn)均對(duì)通板力學(xué)性能均勻性不做要求。通過(guò)上述分析可知，所檢索到的文獻(xiàn)均沒(méi)能解決超厚鋼板通板力學(xué)性能不均勻的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有超厚鋼板通板力學(xué)性能不均的不足，提供一種沿厚度方向性能均勻，不需添加大量Mo、Cr等貴重金屬，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)厚度為80~120mm并具有良好的焊接和冷熱加工性能的沿厚度方向性能均勻的高強(qiáng)韌性厚鋼板及其生產(chǎn)方法。
[0008]實(shí)現(xiàn)上述目的的措施:
沿厚度方向性能均勻的高強(qiáng)韌性厚鋼板，其組分及重量百分比含量為:c:0.03~0.10%, Si:0.10 ~0.32%, Mn:0.60 ~1.35%, P≤ 0.010%, S ≤0.002%, Nb:0.012 ~0.032%, V:0.06 ~0.12%, Cu:1.25 ~2.75%, N1:1.10 ~2.85%, Ca:0.0015 ~0.012%, Zr:0.0015~0.020%, [N]: 10~40 X 10-4%，余量為Fe及不可避免雜質(zhì)；同時(shí)必須滿(mǎn)足公式:① Ni/ (Cu+2Cr+Mo) =0.75 ~1.30,② Zr/N =4 ~7，③ Ca+Zr ( 0.025%。
[0009]其特征在于:另添加有Ti:0.006 ~0.018%, Als:0.012 ~0.038%,Mo ( 0.12% 及Cr ( 0.12%。
[0010]生產(chǎn)沿厚度方向性能均勻的高強(qiáng)韌性厚鋼板的方法，其步驟:
1)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，控制來(lái)料鐵水溫度在1260~1300°C，鐵水成分P( 0.15%，S^0.002% ;控制轉(zhuǎn)爐冶煉中點(diǎn)吹次數(shù)不大于2次，控制鋼水終點(diǎn)成分:C:0.05~0.07%,P ≤ 0.010% ；
2)進(jìn)行LF精煉，控制鋼水到站溫度不低于1550°C，精煉時(shí)間在30~40分鐘，白渣保持時(shí)間在10~20分鐘，白渣堿度控制在3.0~4.0 ;
3)進(jìn)行RH真空處理，控制到站鋼水溫度在1600~1620°C，處理時(shí)間在15~25分鐘；
4)進(jìn)行燒注，控制拉還速度在0.8~1.2m/min ;所述板還厚度斷面尺寸為250~300mm，且控制板坯厚度與成品厚度的比值不低于2.75 ；
5)對(duì)鑄坯加熱，其加熱溫度為1260~1320°C，鑄坯上下表面溫差控制在不超過(guò)10°C；在1180~1220°C下保溫40~50min，在爐總加熱時(shí)間為210~270min ； 6)在奧氏體再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行3~5道次的第一階段軋制，控制其總壓下率為46~55%，控制其結(jié)束溫度在900~1100°C ;在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行4~6道次的第二階段軋制，控制總壓下率在50~60%，終軋溫度控制為810~880°C ；
7)進(jìn)行快速冷卻，冷卻速率控制為5~12°C/s，返紅溫度按600~680°C控制，上下水比控制在0.8~1.1之間；
8)空冷至室溫。
[0011]本發(fā)明中各元素的作用
本發(fā)明的C含量選擇在0.03~0.10%, C屬于擴(kuò)大奧氏體相區(qū)元素，是確保鋼強(qiáng)度必不可少的元素之一，C通過(guò)間隙置換固溶強(qiáng)化強(qiáng)烈提高鋼的強(qiáng)度，也是決定焊接熱影響區(qū)低溫韌性的主要元素。當(dāng)C含量低于0.03%時(shí)，C的固溶強(qiáng)化較弱，且鋼中碳氮化物析出數(shù)量少，影響控軋軋制效果，消弱鋼中Nb的析出沉淀和細(xì)晶強(qiáng)化作用，致使發(fā)明鋼材強(qiáng)度較差；當(dāng)C含量于0.10%時(shí)，增加鋼中碳偏析傾向和M-A島數(shù)量，提高鋼的焊接冷裂紋敏感性系數(shù)，降低基材塑韌性和焊接熱影響區(qū)韌性，影響鋼的冷熱加工性能。故C含量限定為0.03~0.10% O
[0012]本發(fā)明的Si含量選擇在0.10~0.32%，Si在鋼中促進(jìn)鋼水脫氧并通過(guò)固溶強(qiáng)化提高強(qiáng)度，本發(fā)鋼主要采用Al脫氧，因此Si的脫氧應(yīng)用不大。當(dāng)Si含量低于0.10%時(shí)，其固溶強(qiáng)化作用較弱，其對(duì)鋼強(qiáng)度貢獻(xiàn)不大；當(dāng)Si含量高于0.32%時(shí)，其雖然能提高鋼的強(qiáng)度，但嚴(yán)重?fù)p害基材低溫韌性和延伸性能，同時(shí)在焊接過(guò)程中促進(jìn)焊接熱影響區(qū)尺寸粗大且分布不均勻的M-A島析出，從而能?chē)?yán)重惡化焊接接頭性能，尤其是焊接熱影響區(qū)的低溫韌性。故Si含量限定為0.10~0.32%。
[0013]本發(fā)明的Mn含量選擇在0.60~1.35%，Mn作為本發(fā)明鋼重要的合金元素，是確保鋼材強(qiáng)韌性和焊接熱影響區(qū)性能不可或缺的元素；Mn擴(kuò)大奧氏體相區(qū)，降低Ar3相變點(diǎn)，在冷卻相變過(guò)程中細(xì)化組織而提高強(qiáng)度和改善低溫韌性；但Mn在鋼水凝固過(guò)程中易發(fā)生的嚴(yán)重偏析，特別是Mn和C含量較高時(shí)，會(huì)造成鑄坯中心嚴(yán)重的偏析和疏松現(xiàn)象，而嚴(yán)重的鑄坯中心偏析和疏松在后續(xù)的控軋控冷、焊接過(guò)程中出現(xiàn)異常組織，嚴(yán)重惡化基材和焊接接頭性能;Mn含量過(guò)高還會(huì)在鋼中形成較多的硫化錳夾雜，降低鋼的低溫?cái)嗔秧g性和焊接熱影響區(qū)的低溫韌性，進(jìn)一步惡化鋼的焊接性能，因此Mn含量不得高于1.35%。當(dāng)Mn含量低于0.60%時(shí)，Mn細(xì)化組織作用減弱，無(wú)法確保鋼的高強(qiáng)度和優(yōu)異的低溫韌性。故Mn含量限定為 0.60 ~1.35%。
[0014]本發(fā)明的P≤0.010%、S≤0.002%，P、S是鋼中的有害雜質(zhì)元素。高P易導(dǎo)致晶界偏析，急劇惡化鋼的低溫韌性；s與Mn易形成MnS夾雜，在軋制過(guò)程中易沿軋向形成MnS夾雜物帶，嚴(yán)重惡化鋼的低溫韌性、Z向性能和焊接性能，因此，考慮經(jīng)濟(jì)成本和本發(fā)明鋼的特殊性能要求，S含量需控制在0.002%以下。
[0015]本發(fā)明的Nb含量選擇在0.012~0.032%, Nb是一種強(qiáng)碳化物形成元素，具有強(qiáng)烈的細(xì)化晶粒作用，能顯著提高奧氏體再結(jié)晶溫度，擴(kuò)大軋制工藝范圍。在軋制過(guò)程中，Nb在鋼中形成的碳氮化物顆粒，可有效抑制奧氏體晶粒的長(zhǎng)大，細(xì)化鐵素體晶粒，提高鋼板的強(qiáng)韌性及延性。本發(fā)明鋼中，當(dāng)Nb含量低于0.012%時(shí)，Nb的析出沉淀和細(xì)晶強(qiáng)化作用較弱，導(dǎo)致屈服強(qiáng)度和塑韌性不足；本發(fā)明鋼中，當(dāng)Nb含量高于0.032%時(shí)，Nb的碳氮化物析出量多，由此引起鋼的強(qiáng)度提高較多，也進(jìn)一步加大鋼板中心部位與表層部位性能的差異，同時(shí)在低溫軋制時(shí)由于強(qiáng)度高而損害軋制設(shè)備。因此，Nb含量限制在0.012~0.032%。
[0016]本發(fā)明的V含量選擇在0.060~0.12%，V在本發(fā)明鋼中是最重要的合金元素之一。在緩慢冷卻過(guò)程中，V與C結(jié)合形成碳氮化物析出，阻止鐵素體晶粒長(zhǎng)大，從而產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化，提高鋼的強(qiáng)度和改善低溫韌性。本發(fā)明超厚鋼中，鋼板表層由于冷卻速度快，V碳氮化物不易析出，此時(shí)V主要固溶于基體中產(chǎn)生固溶強(qiáng)化，但作用較?。欢摪逯行牟课焕鋮s速度緩慢，適于V碳氮化物充分析出，產(chǎn)生很強(qiáng)的沉淀強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化作用，提高鋼板中心部位的強(qiáng)度和改善低溫韌性，縮小其與表層部位強(qiáng)度和韌性的差異。但當(dāng)V含量低于0.060%時(shí)，大部分V固溶于基體中，鋼板中心部位析出的V碳氮化物數(shù)量有限，起不到提高強(qiáng)度和韌性的作用；當(dāng)￥含量大于0.12%時(shí)，雖然鋼板中心部位由于大量V碳氮化物的析出使得強(qiáng)度和韌性得以提高，但也嚴(yán)重惡化了基材和熱影響區(qū)低溫韌性。因此，V含量限制在0.060~0.12%。
[0017]本發(fā)明的Cu含量選擇在1.25~2.75%，Cu在本發(fā)明鋼中也是最重要的合金元素之一。Cu在鋼中主要起固溶和沉淀強(qiáng)化作用，適量的Cu提高強(qiáng)度而不降低韌性，并提高鋼的耐腐蝕性能。Cu還是奧氏體形成元素，在擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的同時(shí)也在回火過(guò)程中促進(jìn)奧氏體的形成及穩(wěn)定性。同時(shí)在厚鋼板中加入的適量Cu還可以在緩慢冷卻過(guò)程中通過(guò)自回火析出ε-Cu，提高鋼板的強(qiáng)度。本發(fā)明鋼中，當(dāng)Cu含量低于1.25%時(shí)，在短暫的自回火過(guò)程中，鋼板中心部位ε -Cu的析出量很少甚至無(wú)析出，其沉淀強(qiáng)化作用產(chǎn)生的強(qiáng)度增量不足以彌補(bǔ)與表層強(qiáng)度的差異；當(dāng)&1含量高于2.75%時(shí)，在加熱時(shí)會(huì)引起嚴(yán)重的熱脆現(xiàn)象，惡化鋼板的表面質(zhì)量，降低基材及熱影響區(qū)的韌性，同時(shí)在自回火過(guò)程中，中心部位將會(huì)有大量ε-Cu析出，造成中心部位強(qiáng)度急劇升高，惡化鋼的塑韌性和焊接性能。因此，Cu含量限制在 1.25 ~2.75%。
[0018]本發(fā)明的Ni含量選擇在1.10~2.85%,Ni對(duì)鋼材強(qiáng)度貢獻(xiàn)不大，但能明顯改善鋼材的低溫韌性，顯著提高鋼的低溫韌性。特別是對(duì)Cu、Cr等固溶強(qiáng)化元素含量高的鋼材，其改善低溫韌性的作用就更為明顯。Ni量過(guò)高，除增加生產(chǎn)成本外，鋼板表面易產(chǎn)生難以脫落的氧化鐵皮。
[0019]本發(fā)明的Ca是脫氧元素，也是脫硫元素，其含量控制在0.0015~0.012%，是本發(fā)明鋼中的重要元素。鋼中添加適量的Ca將硫化物夾雜物球化，有利于提高基材的低溫韌性和HAZ韌性，適量的Ca還可以在鋼中形成極其細(xì)小的氧化物作為鐵素體形核核心，進(jìn)一步細(xì)化組織結(jié)構(gòu)。為了提高其脫氧脫硫效果，改善基材質(zhì)量和熱影響區(qū)性能，Ca含量應(yīng)不低于0.0015% ；Ca含量超過(guò)0.012%時(shí)，則會(huì)形成許多大型含Ca的氧化物和硫化物混合夾雜，不利于基材和熱影響區(qū)的沖擊韌性。
[0020]本發(fā)明的Zr含量選擇在0.0015~0.020%,適量的Zr可以將鋼中粗大的非球形夾雜物球化，凈化鋼質(zhì)，提高鋼的低溫韌性和抗撕裂能力。鋼中添加Zr還可以形成ZrN，有細(xì)化晶粒作用，但過(guò)高的Zr惡化基材低溫韌性。
[0021 ] 本發(fā)明的N含量選擇在10~40 X 10、，N與鋼中Nb、T1、A1、V、C等元素形成氮化物或碳氮化物，是使鋼材母材組織和焊接組織晶粒細(xì)化的重要元素。若N含量低于IOX 10_4%，則N與鋼中T1、Als形成單位氮化物顆粒數(shù)量不足，不能有效細(xì)化基材和焊接組織。當(dāng)N含量高于40 X 10_4%時(shí)，鋼中固溶N量增加，對(duì)基材和焊接熱影響區(qū)性能不利，也不利于鋼坯的
表面質(zhì)量。
[0022]本發(fā)明鋼還可含有Ti:0.006 ~0.018%, Als:0.012 ~0.038%, Mo ( 0.12% 及Cr ( 0.12%。
[0023]本發(fā)明的Ti選擇在0.006~0.018%, Ti也是一種強(qiáng)碳氮化物形成元素，在Als超細(xì)氧化物顆粒上析出細(xì)小的TiN、Ti (CN)或Nb\Ti的復(fù)合碳氮化物，這些顆粒的有效尺寸在Ι.Ομπι以下，可有效阻止·加熱和焊接過(guò)程中奧氏體晶粒長(zhǎng)大，使晶粒細(xì)化，提高鋼的低溫韌性。Ti與Nb同時(shí)加入，會(huì)進(jìn)一步提高鋼奧氏體再結(jié)晶溫度，擴(kuò)大軋制工藝范圍。但Ti大于0.025%時(shí)，析出的Ti的碳氮化物顆粒尺寸將達(dá)到幾個(gè)甚至十幾個(gè)μ m數(shù)量級(jí)，導(dǎo)致晶粒不夠細(xì)化，惡化基材和焊接熱影響區(qū)的韌性，當(dāng)Ti小于0.005%時(shí)，單位面積內(nèi)顆粒數(shù)量不足，起不到細(xì)化晶粒效果，故Ti限定為0.005~0.025%。
[0024]本發(fā)明的Als含量選擇在0.012~0.038%，Als常常作為脫氧元素加入鋼中。Als與鋼中N結(jié)合形成AlN顆粒，通過(guò)晶粒細(xì)化作用提高鋼的強(qiáng)度和低溫韌性。本發(fā)明中Als還可以與[O]結(jié)合形成微細(xì)的復(fù)雜氧化物顆粒作為晶界鐵素體和板條鐵素體的形核核心，細(xì)化基材和HAZ組織。若Als含量低于0.012%，上述作用不明顯，不能有效改善基材和HAZ沖擊韌性，若Als含量高于0.038%時(shí)，易形成尺寸粗大的氧化物夾雜物，降低鋼的純凈度和塑韌性，惡化焊接熱影響沖擊韌性。
[0025]本發(fā)明的Mo、Cr含量均選在0.12%以下，Mo在鋼中的作用主要是固溶強(qiáng)化作用，少量Mo以碳化物的形式析出，進(jìn)一步提高鋼的強(qiáng)度。過(guò)量Mo不僅在快速冷卻過(guò)程中容易獲得大量的貝氏體或馬氏體組織，在焊接冷卻中也易獲得影響焊接熱影響區(qū)韌性的馬氏體組織，惡化了基材和熱影響區(qū)的綜合性能，因此，Mo含量不得大于0.12%。Cr是有效提高鋼板強(qiáng)度的元素，也是提高鋼板淬透性的元素，使得鐵素體相變明顯右移，拓寬貝氏體相變的冷速區(qū)間，促進(jìn)中溫轉(zhuǎn)變組織的形成，同時(shí)，當(dāng)Cr與Ni復(fù)合添加的情況下，更有助于提高鋼的淬透性和耐候性能，但本發(fā)明中，Cr含量超過(guò)0.12%時(shí)，則會(huì)顯著降低基材和熱影響區(qū)的低溫韌性。[0026]同時(shí)上述化學(xué)成分還必須滿(mǎn)足公式:①Ni/ (Cu+2Cr+Mo) =0.75~1.30,②Zr/N=4 ~7,③ Ca+Zr ( 0.025%。
[0027]本發(fā)明中，Ni顯著提高鋼的低溫韌性，但當(dāng)Ni/ (Cu+2Cr+Mo)< 0.75時(shí)，鋼中Cu、Cr和Mo的固溶強(qiáng)化引起的低溫韌性下降無(wú)法得到Ni的有效彌補(bǔ)，造成鋼材低溫韌性惡化，當(dāng)Ni/ (Cu+2Cr+Mo) > 1.30時(shí)，需添加過(guò)多Ni合金，除增加生產(chǎn)成本外，鋼板表面易產(chǎn)生難以脫落的氧化鐵皮；當(dāng)Zr/N < 4時(shí)，單位面積ZrN顆粒數(shù)量不足，其細(xì)化晶粒作用不明顯，當(dāng)Zr/N > 7時(shí)，鋼中含有Zr氧化物的大尺寸復(fù)雜夾雜物，對(duì)基材和熱影響區(qū)性能均產(chǎn)生不利影響；iCa+Zr>0.025%時(shí)，鋼中將會(huì)形成大量尺寸較大的復(fù)雜氧化物夾雜，嚴(yán)重惡化鋼的低溫韌性和焊接性能。
[0028]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需添加大量Mo、Cr等貴重金屬，合金成本低；利用本發(fā)明方法生產(chǎn)的80~120mm厚鋼板具有高強(qiáng)度、高韌性、良好的焊接和冷熱加工性能、通板力學(xué)性能均勻等特點(diǎn)；且不需正火或調(diào)質(zhì)等熱處理工序，具有成本低廉，制造工序簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)描述:
表1為本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例的取值列表；
表2為本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例的主要工藝參數(shù)列表；
表3為本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例性能檢測(cè)情況列表。
[0030]本發(fā)明各實(shí)施例按照以下步驟生產(chǎn):
O進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，控制來(lái)料鐵水溫度在1260~1300°C，鐵水成分P ( 0.15%，S≤0.002% ;控制轉(zhuǎn)爐冶煉中點(diǎn)吹次數(shù)不大于2次，控制鋼水終點(diǎn)成分:C:0.05~0.07%,P ≤ 0.010% ；
2)進(jìn)行LF精煉，控制鋼水到站溫度不低于1550°C，精煉時(shí)間在30~40分鐘，白渣保持時(shí)間在10~20分鐘，白渣堿度控制在3.0~4.0 ;
3)進(jìn)行RH真空處理，控制到站鋼水溫度在1600~1620°C，處理時(shí)間在15~25分鐘；
4)進(jìn)行燒注，控制拉還速度在0.8~1.2m/min ;所述板還厚度斷面尺寸為250~300mm，且控制板坯厚度與成品厚度的比值不低于2.75。
[0031]5)對(duì)鑄坯加熱，其加熱溫度為1260~1320°C，鑄坯上下表面溫差控制在不超過(guò)IO0C ;在1180~1220°C下保溫40~50min，在爐總加熱時(shí)間為210~270min。
[0032]6)在奧氏體再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行3~5道次的第一階段軋制，控制其總壓下率為46~55%，控制其結(jié)束溫度在900~1100°C ;在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行4~6道次的第二階段軋制，控制總壓下率在50~60%，終軋溫度控制為810~880°C ；
7)進(jìn)行快速冷卻，冷卻速率控制為5~12°C/s，返紅溫度按600~680°C控制，上下水比控制在0.8~1.1之間；
8)空冷至室溫。
[0033]表1本發(fā)明各實(shí)施例與對(duì)比例的化學(xué)成分對(duì)比(wt，％)(—)
【權(quán)利要求】
1.沿厚度方向性能均勻的高強(qiáng)韌性厚鋼板，其組分及重量百分比含量為:C:0.03~.0.10%, Si:0.10 ~0.32%, Mn:0.60 ~1.35%, P ≤ 0.010%, S ≤ 0.002%, Nb:0.012 ~.0.032%，V:0.06 ~0.12%, Cu:1.25 ~2.75%, N1:1.10 ~2.85%, Ca:0.0015 ~0.012%, Zr:.0.0015~0.020%, [N]: 10~40 X 10-4%，余量為Fe及不可避免雜質(zhì)；同時(shí)必須滿(mǎn)足公式:① Ni/ (Cu+2Cr+Mo) =0.75 ~1.30,② Zr/N =4 ~7，③ Ca+Zr ≤ 0.025%。
2.如權(quán)利要求1所述的沿厚度方向性能均勻的高強(qiáng)韌性厚鋼板，其特征在于:另添加有 Ti:0.006 ~0.018%, Als:0.012 ~0.038%, Mo ≤ 0.12% 及 Cr ≤ 0.12%。
3.生產(chǎn)權(quán)利要求1所述的沿厚度方向性能均勻的高強(qiáng)韌性厚鋼板的方法，其步驟: O進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，控制來(lái)料鐵水溫度在126(Tl300 °C，鐵水成分P≤ 0.15%，S≤0.002% ;控制轉(zhuǎn)爐冶煉中點(diǎn)吹次數(shù)不大于2次，控制鋼水終點(diǎn)成分:C:0.05~0.07%,P ≤ 0.010% ； 2)進(jìn)行LF精煉，控制鋼水到站溫度不低于1550°C，精煉時(shí)間在30~40分鐘，白渣保持時(shí)間在10~20分鐘，白渣堿度控制在3.0~4.0 ; 3)進(jìn)行RH真空處理，控制到站鋼水溫度在1600~1620°C，處理時(shí)間在15~25分鐘； 4)進(jìn)行燒注，控制拉還速度在0.8~1.2m/min ;所述板還厚度斷面尺寸為250~300mm，且控制板坯厚度與成品厚度的比值不低于2.75 ； 5)對(duì)鑄坯加熱，其加熱溫度為1260~1320°C，鑄坯上下表面溫差控制在不超過(guò)10°C；在1180~1220°C下保溫40~50min，在爐總加熱時(shí)間為210~270min ； 6)在奧氏體再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行3~5道次的第一階段軋制，控制其總壓下率為46~55%，控制其結(jié)束溫度在900~1100°C ;在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行4~6道次的第二階段軋制，控制總壓下率在50~60%，終軋溫度控制為810~880°C ； 7)進(jìn)行快速冷卻，冷卻速率控制為5~12°C/s，返紅溫度按600~680°C控制，上下水比控制在0.8~1.1之間； 8)空冷至室溫。
【文檔編號(hào)】C21D8/02GK103667921SQ201310696470
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】童明偉, 張開(kāi)廣, 范巍, 陳顏堂, 程吉浩, 劉文斌 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司