本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域一種鋼板的生產(chǎn)工藝，具體的說是一種具備-60℃低溫沖擊及低應(yīng)力變形鋼板的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

為了保證鋼板達(dá)到-60℃低溫沖擊性能，一般有兩種工藝設(shè)計(jì)方案，方案一采用中碳合金鋼、熱處理方式如正火熱處理來實(shí)現(xiàn)；方案二采用低碳（≤0.07%）、控軋控冷來實(shí)現(xiàn)，但為了保證鋼板強(qiáng)度，往往采用軋后強(qiáng)控冷方式，即降低終冷溫度通過組織強(qiáng)化來提高鋼板強(qiáng)度。

對(duì)于熱處理工藝生產(chǎn)的鋼板，熱處理工序成本、合金成本較高；而對(duì)于低碳、控冷工藝生產(chǎn)的鋼板，終冷溫度一般低于600℃，經(jīng)驗(yàn)表明低碳鋼冷卻速率較大、終冷溫度≤620℃時(shí)，組織類型為貝氏體+鐵素體+珠光體等多相組織，且隨著鋼板厚度增加厚度方向組織越不均勻，鋼板切割為工件后特別是切割為長寬比較大的細(xì)長條工件時(shí)，極易產(chǎn)生應(yīng)力變形問題，導(dǎo)致鋼板下料后的工件不能使用或需采取火焰矯正等補(bǔ)救措施，對(duì)后續(xù)的工件焊接、成型帶來很大的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是通過合理的成分設(shè)計(jì)，采用嚴(yán)格的控制軋制和精確的弱控冷工藝，得到-60℃低溫沖擊性能、低應(yīng)力變形、焊接性能優(yōu)異的鋼板，對(duì)于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的軋后終冷溫度低于工藝要求的鋼板，可增加快速回火熱處理工序以消除應(yīng)力，避免切割變形問題的產(chǎn)生。該發(fā)明相比于熱處理工藝生產(chǎn)的鋼板，無正火熱處理工序成本，不添加Ni等貴重合金成本，總體生產(chǎn)成本低；相比于低碳、強(qiáng)控冷工藝生產(chǎn)的鋼板，鋼板切割后不發(fā)生應(yīng)力變形問題，提高了施工現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。

本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案：

一種具備-60℃低溫沖擊及低應(yīng)力變形鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于：該工藝采用嚴(yán)格控制軋制和精確弱控冷工藝進(jìn)行生產(chǎn)，包括板坯加熱工序、軋制工序、控制冷卻工序、可選的快速回火工序，得到的鋼板的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為：C：0.08～0.11%，Si：0.10～0.30%，Mn：1.40～1.60%，P：≤0.020%，S：≤0.005%，Alt：0.01～0.06%，Nb：0.01～0.03%，，Ti：0.01～0.04%，其余為Fe和不可避免夾雜元素；具體要求如下：

1）、板坯加熱工序，將板坯加熱到1170～1200℃，保溫4～5小時(shí)；

2）、軋制工序，分為兩階段軋制，粗軋階段終軋溫度≥980℃，隨著成品鋼板厚度增加精軋階段開軋溫度也隨之降低，其中10mm精軋階段開軋溫度≤980℃，12mm精軋階段開軋溫度≤960℃，后續(xù)厚度每增加4mm則精軋階段開軋溫度在12mm基礎(chǔ)上降低15℃。

3）、控制冷卻工序，軋后鋼板在水中冷卻，冷卻終止溫度精確控制在660-700℃。

4）、可選的快速回火工序，對(duì)于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的軋后冷卻終止溫度低于660℃的鋼板，為防止切割變形問題的產(chǎn)生，可增加快速回火熱處理工序以消除應(yīng)力，鋼板在熱處理爐進(jìn)行回火熱處理，回火溫度500-600℃，保溫時(shí)間為(1.2-1.5)*H分鐘（H為鋼板厚度:mm）。

本發(fā)明方法通過成分設(shè)計(jì)、板坯加熱工序、軋制工序、控制冷卻工序、可選的快速回火工序得到化學(xué)成分、力學(xué)性能符合要求的低溫沖擊及低應(yīng)力變形鋼板。利用本發(fā)明方法生產(chǎn)的S355ML鋼板組裝均勻，-60℃低溫沖擊性能優(yōu)異，鋼板切割下料為工件后特別是切割為長寬比較大的細(xì)長條工件時(shí)，不發(fā)生應(yīng)力變形問題，焊接性能好，生產(chǎn)合格率高，可服役于低溫、嚴(yán)寒等惡劣環(huán)境，其主要性能如下：屈服強(qiáng)度≥370Mpa，抗拉強(qiáng)度490-580Mpa，斷后伸長率≥24%，-60℃低溫沖擊≥120J，鋼板低溫沖擊韌性優(yōu)異，切割后不發(fā)生應(yīng)力變形問題，且鋼板碳當(dāng)量低、焊接性能好，可大大提高施工現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，鋼板切割后可直接服役或焊接組裝成型后服役于低溫、嚴(yán)寒等惡劣環(huán)境。要求-60℃低溫沖擊、低應(yīng)力變形鋼板年需求量2萬噸，主要應(yīng)用于極地、近海、深海等低溫區(qū)域，本發(fā)明鋼板低溫沖擊性能、切割、焊接性能優(yōu)異，噸鋼毛利800元/噸，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1600萬元，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種具備-60℃低溫沖擊及低應(yīng)力變形鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于：該工藝采用控制軋制和精確弱控冷工藝進(jìn)行生產(chǎn)，包括板坯加熱工序、軋制工序、控制冷卻工序，板坯化學(xué)成分C：0.08%，Si：0.24%，Mn：1.52%，P： 0.012%，S： 0.002%，Alt：0.042%，Nb：0.021%，，Ti：0.014%，其余為Fe和不可避免夾雜元素

板坯加熱工序中，板坯加熱溫度：1182℃,保溫4.3小時(shí)；軋制工序中，鋼板成品厚度10mm，粗軋終了溫度998℃，精軋開軋溫度972℃，軋后鋼板冷卻終止溫度694℃，得到鋼板屈服強(qiáng)度為406Mpa，抗拉強(qiáng)度519Mpa，斷后伸長率30%，-60℃縱向沖擊（沖擊試樣7.5*10*55mm）均值152、159、135J。

鋼板下料、切割為10*400*10500mm規(guī)格細(xì)長條工件，未發(fā)生切割變形質(zhì)量問題。

實(shí)施例2

一種具備-60℃低溫沖擊及低應(yīng)力變形鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于：該工藝采用控制軋制和精確弱控冷工藝進(jìn)行生產(chǎn)，包括板坯加熱工序、軋制工序、控制冷卻工序，板坯化學(xué)成分C：0.10%，Si：0.18%，Mn：1.47%，P： 0.010%，S： 0.002%，Alt：0.033%，Nb：0.018%，，Ti：0.011%，其余為Fe和不可避免夾雜元素

板坯加熱工序中，板坯加熱溫度：1195℃,保溫4.6小時(shí)；軋制工序中，鋼板成品厚度25mm，粗軋終了溫度1007℃，精軋開軋溫度910℃，軋后鋼板冷卻終止溫度662℃，得到鋼板屈服強(qiáng)度為457Mpa，抗拉強(qiáng)度554Mpa，斷后伸長率28%，-60℃縱向沖擊（沖擊試樣10*10*55mm）均值171、197、182J。

鋼板下料、切割為25*300*8700mm規(guī)格細(xì)長條工件，未發(fā)生切割變形質(zhì)量問題。

實(shí)施例3

一種具備-60℃低溫沖擊及低應(yīng)力變形鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于：該工藝采用控制軋制和精確弱控冷工藝進(jìn)行生產(chǎn)，包括板坯加熱工序、軋制工序、控制冷卻工序，板坯化學(xué)成分C：0.10%，Si：0.23%，Mn：1.49%，P： 0.014%，S： 0.002%，Alt：0.039%，Nb：0.024%，，Ti：0.013%，其余為Fe和不可避免夾雜元素。

板坯加熱工序中，板坯加熱溫度：1181℃,保溫4.4小時(shí)；軋制工序中，鋼板成品厚度40mm，粗軋終了溫度1013℃，精軋開軋溫度850℃，軋后鋼板冷卻終止溫度673℃，得到鋼板屈服強(qiáng)度為420Mpa，抗拉強(qiáng)度511Mpa，斷后伸長率27%，-60℃縱向沖擊（沖擊試樣10*10*55mm）均值191、212、260J。

鋼板下料、切割為40*300*7700mm規(guī)格細(xì)長條工件，未發(fā)生切割變形質(zhì)量問題。

實(shí)施例4

一種具備-60℃低溫沖擊及低應(yīng)力變形鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于：該工藝采用控制軋制和精確弱控冷工藝進(jìn)行生產(chǎn)，包括板坯加熱工序、軋制工序、控制冷卻工序、快速回火工序，板坯化學(xué)成分C：0.09%，Si：0.25%，Mn：1.51%，P： 0.012%，S： 0.002%，Alt：0.044%，Nb：0.021%，，Ti：0.012%，其余為Fe和不可避免夾雜元素

板坯加熱工序中，板坯加熱溫度：1191℃,保溫4.2小時(shí)；軋制工序中，鋼板成品厚度10mm，粗軋終了溫度987℃，精軋開軋溫度980℃，軋后鋼板冷卻終止溫度653℃，因軋后鋼板冷卻終止溫度低于工藝要求，進(jìn)行快速回火熱處理，回火溫度589℃，保溫時(shí)間為15分鐘，回火后得到鋼板屈服強(qiáng)度為464Mpa，抗拉強(qiáng)度546Mpa，斷后伸長率30%，-60℃縱向沖擊（沖擊試樣7.5*10*55mm）均值185、142、175J。

鋼板下料、切割為10*400*12080mm規(guī)格細(xì)長條工件，未發(fā)生切割變形質(zhì)量問題。