一種100mm厚正火Q420GJC鋼板的生產(chǎn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種100mm厚正火Q420GJC鋼板的生產(chǎn)方法，其化學(xué)成分wt%：C0.15-0.18%、Si0.25-0.45%、Mn1.4-1.8%、Nb0.20-0.40%、V0.50-0.80%、Ti0.40-0.50%、Ni0.20-0.40%、P≤0.02%、S≤0.004%。鋼坯加熱溫度1200-1280℃；第一階段軋制各道次變形量控制在15-25%，終軋溫度＞950℃以上；第二階段開(kāi)軋溫度控制在900-940℃，終軋溫度840-880℃，變形率控制在50%-60%；軋后以15-20℃/S的冷卻速度冷卻至550-600℃；堆垛溫度≥400℃，時(shí)間≥16h；正火溫度890-910℃，時(shí)間1.5min/mm。本發(fā)明具有生產(chǎn)流程短，成本低，適于大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，所生產(chǎn)鋼板具有較低屈強(qiáng)比和良好的低溫韌性，其各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種10Omm厚正火Q420GJC鋼板的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種IOOmm特厚正火Q420GJC鋼板的生
產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】 [0002]Q420GJC屬于GB/T19879-2005范圍的建筑結(jié)構(gòu)用鋼，此鋼種的特殊性是規(guī)定了屈強(qiáng)比及屈服強(qiáng)度波動(dòng)范圍，主要用于制作高層建筑鋼結(jié)構(gòu)。
[0003]近年來(lái)，隨著鋼建筑結(jié)構(gòu)的大型化，對(duì)IOOmm特厚Q420GJC鋼板的需求量越來(lái)越大，國(guó)內(nèi)各厚板生產(chǎn)廠(chǎng)也在加速研發(fā)。但由于此鋼種對(duì)屈服性能要求的苛刻性以及各廠(chǎng)家技術(shù)水平的限制，從制約了此鋼種向厚度方面擴(kuò)展的延續(xù)性。
[0004]歐洲建筑用鋼要求屈強(qiáng)比小于0.91，而我國(guó)對(duì)屈服強(qiáng)度為420MPa級(jí)的高層建筑鋼的屈強(qiáng)比限定為< 0.85。低的屈強(qiáng)比，意味著高的加工硬化指數(shù)和高的均勻伸長(zhǎng)率，當(dāng)鋼材在受到外力作用時(shí)，能夠以更大的塑性變形吸收地震施加給結(jié)構(gòu)的巨大能量，延緩其最終破壞的產(chǎn)生。雖然低屈強(qiáng)比高層建筑用鋼在抗震性方面具有誘人的魅力，但這類(lèi)鋼在實(shí)際生產(chǎn)上還存在一定的技術(shù)和成本的問(wèn)題，尤其隨著強(qiáng)度的升高，屈強(qiáng)比很難維持在較低的水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種具有較低屈強(qiáng)比和良好的低溫韌性，且生產(chǎn)流程短，生產(chǎn)成本低，適合大批量生產(chǎn)的IOOmm厚正火Q420GJC鋼板的生產(chǎn)方法。
[0006]為達(dá)此目的，本發(fā)明采取了如下解決方案:
一種IOOmm厚正火Q420GJC鋼板的生產(chǎn)方法，其具體方法為:
連鑄坯化學(xué)成分 wt% 含量控制在:C 0.15-0.18%、Si 0.25-0.45%、Mnl.4-1.8%、Nb0.20-0.40%、V 0.50-0.80%、Ti 0.40-0.50%、Ni 0.20-0.40%、P ( 0.02%、S ( 0.004%，其余為鐵及不可避免的微量雜質(zhì)。
[0007]鋼坯加熱溫度為1200_1280°C。
[0008]采用兩階段控制軋制:第一階段采用大壓下，各道次變形量控制在15-25%，終軋溫度> 950°C以上；第二階段開(kāi)軋溫度控制在900-940°C，終軋溫度840-880°C，變形率控制在 50%-60%。
[0009]軋制結(jié)束后，直接進(jìn)入加速冷卻裝置，以15-20 V /S的冷卻速度冷卻至550-600。。。
[0010]熱矯直后堆垛緩冷，堆垛溫度≥4000C，時(shí)間≥16h。
[0011]解垛后，鋼板進(jìn)入熱處理爐進(jìn)行正火處理，正火溫度890-910°C，時(shí)間1.5min/mm。
[0012]本發(fā)明鋼中添加了 0.25-0.45%的Si，目的之一是與Mn—起提高鋼的淬透性，使鋼獲得貝氏體的能力爭(zhēng)強(qiáng)。同時(shí)Si在鐵素體中的固溶度較大，能顯著強(qiáng)化鐵素體，其固溶強(qiáng)化效果強(qiáng)于Mn，且非調(diào)質(zhì)鋼中加入一定的Si還可以改善鋼的韌性。[0013]Mn在鋼中主要作用是固溶強(qiáng)化，提高強(qiáng)度及淬透性。但是Mn含量增加將降低鋼的韌性，同時(shí)對(duì)材料的焊接性能不利。綜合以上兩點(diǎn)，將Mn的范圍設(shè)定在1.4-1.8%。
[0014]Ni顯著提高鋼的韌性，尤其是低溫韌性，同時(shí)與S1、Mn等元素配合能夠推遲珠光體轉(zhuǎn)變，使鋼更容易獲得貝氏體。
[0015]Nb、T1、V是最常用的微合金化元素，以上三種元素對(duì)晶界的作用是依次降低的。在鋼中，復(fù)合微合金化的作用大于單獨(dú)加入某種元素的總和。Nb、T1、V這3種元素都可以在奧氏體或鐵素體中沉淀，因?yàn)樵趭W氏體中溶解度大而擴(kuò)散率小，故在奧氏體中沉淀比在鐵素體中緩慢，形變可以加速沉淀過(guò)程。一般地，應(yīng)使在奧氏體中沉淀減至最小，在固溶體中保持較多的合金元素而留待在鐵素體中沉淀，這可依靠合金化增加微合元素在奧氏體中的溶解度。
[0016]由于Nb、V、Ti三種合金元素中Ti的價(jià)格最低，采用高Ti低Nb微合金化生產(chǎn)成本較低，既可達(dá)到細(xì)晶強(qiáng)化的效果，又可達(dá)到降低成本的目的。綜合考慮以上各種因素。將Nb、V、Ti三種合金元素范圍控制在合理范圍內(nèi)。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明通過(guò)合理設(shè)計(jì)鋼中各合金成分的比例，控制后續(xù)加熱、軋制、冷卻和熱處理工藝過(guò)程，從而具有生產(chǎn)流程短，生產(chǎn)成本低，適合于大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，所生產(chǎn)的IOOmm厚正火Q420GJC鋼板具有較低屈強(qiáng)比和良好的低溫韌性，其各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求，屈服強(qiáng)度達(dá)到449MPa，抗拉強(qiáng)度為606 MPa，屈強(qiáng)比74.1，延伸率為27.3%，_50°C沖擊值達(dá)到 268J。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例鋼牌號(hào)Q420GJC，連鑄坯厚度300臟，成品鋼板厚度100mm。
`[0019]實(shí)施例1:
化學(xué)成分 wt% 含量控制在:C 0.15%、Si 0.45%、Mnl.45%、Nb 0.40%、V 0.57%、Ti
0.42%、Ni 0.32%、P0.02%、S0.002%，其余為鐵及不可避免的微量雜質(zhì)。
[0020]鋼坯加熱溫度為1210°C。
[0021]采用兩階段控制軋制:第一階段采用大壓下，各道次變形量控制在15-25%，終軋溫度1010°c以上；第二階段開(kāi)軋溫度控制在920°C，終軋溫度870°C，變形率控制在55%。
[0022]軋制結(jié)束后，直接進(jìn)入加速冷卻裝置，以15°C /S的冷卻速度冷卻至580°C ；
熱矯直后堆垛緩冷，堆垛溫度470°C，時(shí)間16h。
[0023]解垛后，鋼板進(jìn)入熱處理爐進(jìn)行正火處理，正火溫度890°C,時(shí)間1.5min/mm。
[0024]實(shí)施例2:
化學(xué)成分 wt% 含量控制在:C 0.18%, Si 0.25%, Mn 1.8%, Nb 0.22%, V 0.66%, Ti 0.50%,Ni 0.38%、P0.016%、S0.0034%，其余為鐵及不可避免的微量雜質(zhì)。
[0025]鋼坯加熱溫度為1280°C。
[0026]采用兩階段控制軋制:第一階段采用大壓下，各道次變形量控制在15-25%，終軋溫度1200°C以上；第二階段開(kāi)軋溫度控制在940°C，終軋溫度880°C，變形率控制在50%。
[0027]軋制結(jié)束后，直接進(jìn)入加速冷卻裝置，以18°C /S的冷卻速度冷卻至600°C。
[0028]熱矯直后堆垛緩冷，堆垛溫度500°C，時(shí)間24h。[0029]解垛后,鋼板進(jìn)入熱處理爐進(jìn)行正火處理,正火溫度900°C,時(shí)間1.5min/mm。
[0030]實(shí)施例3:
化學(xué)成分 wt% 含量控制在:C 0.1:7%、Si 0.30%、Mnl.60%、Nb 0.30%、V 0.70%、Ti
0.45%、Ni 0.30%、P0.01%、S0.003%，其余為鐵及不可避免的微量雜質(zhì)。
[0031]鋼坯加熱溫度為1240°C。
[0032]采用兩階段控制軋制:第一階段采用大壓下，各道次變形量控制在15-25%，終軋溫度1150°C以上；第二階段開(kāi)軋溫度控制在940°C，終軋溫度950°C，變形率控制在60%。
[0033]軋制結(jié)束后，直接進(jìn)入加速冷卻裝置，以20°C /S的冷卻速度冷卻至550°C。
[0034]熱矯直后堆垛緩冷，堆垛溫度450°C，時(shí)間20h。
[0035]解垛后，鋼 板進(jìn)入熱處理爐進(jìn)行正火處理，正火溫度910°C,時(shí)間1.5min/mm。
[0036]按上述工藝生產(chǎn)的IOOmm厚正火Q420GJC鋼板，經(jīng)檢驗(yàn)，其實(shí)物性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如下表所示。
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種IOOmm厚正火Q420GJC鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于: 連鑄坯化學(xué)成分 wt% 含量控制在:C 0.15-0.18%、Si 0.25-0.45%、Mnl.4-1.8%、Nb0.20-0.40%、V 0.50-0.80%、Ti 0.40-0.50%、Ni 0.20-0.40%、P ( 0.02%、S ( 0.004%，其余為鐵及不可避免的微量雜質(zhì)； 鋼坯加熱溫度為1200-1280°C ； 采用兩階段控制軋制:第一階段采用大壓下，各道次變形量控制在15-25%，終軋溫度> 950°C以上；第二階段開(kāi)軋溫度控制在900-940°C，終軋溫度840_88(TC，變形率控制在50%-60% ； 軋制結(jié)束后，直接進(jìn)入加速冷卻裝置，以15-20°C /S的冷卻速度冷卻至550-600°C ； 熱矯直后堆垛緩冷，堆垛溫度≥400°C，時(shí)間≥16h ； 解垛后，鋼板進(jìn)入熱處理爐進(jìn)行 正火處理，正火溫度890-910°C，時(shí)間1.5min/mm。
【文檔編號(hào)】C22C38/14GK103741029SQ201410007925
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】劉源, 李新玲, 叢津功, 王若剛, 劉浩巖, 應(yīng)傳濤, 陳華, 楊軍, 羅志華 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司