本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連鑄坯生產(chǎn)正火高強度s460nl厚鋼板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
正火型結(jié)構(gòu)鋼板以其良好的強韌性、組織及力學(xué)性能的穩(wěn)定性，廣泛使用在關(guān)鍵部位。隨著國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，對結(jié)構(gòu)鋼的要求主要傾向于高強度、大厚度。s460nl作為正火鋼板高強度、高韌性的代表鋼種，亟需設(shè)計一種低碳當(dāng)量，組織均勻，性能穩(wěn)定的特厚鋼板及生產(chǎn)方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種連鑄坯生產(chǎn)正火高強s460nl厚鋼板；本發(fā)明還提供一種連鑄坯生產(chǎn)正火高強s460nl厚鋼板的生產(chǎn)方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：一種連鑄坯生產(chǎn)正火高強s460nl厚鋼板，所述鋼板化學(xué)成分組成及其質(zhì)量百分含量為：c：0.16～0.19%，si：0.20～0.50%，mn：1.50～1.60%，p≤0.020%，s≤0.010%，v：0.06～0.08%，nb：0.03～0.04%，al：0.020～0.050%，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明所述鋼板厚度100～150mm。
本發(fā)明所述鋼板-50℃縱向沖擊功≥27j，碳當(dāng)量≤0.50%。
微量強化元素為nb、v在本發(fā)明中的作用機理如下：
nb：0.03～0.04%，鈮能促進鋼顯微組織的晶粒細(xì)化，提高強度和韌性，同時不影響鋼的塑性，鈮可在控軋過程中通過抑制奧氏體再結(jié)晶有效的細(xì)化顯微組織，改善力學(xué)性能，降低脆性轉(zhuǎn)變溫度有益焊接性能。
v：釩和碳、氨、氧有極強的親和力，與之形成相應(yīng)的穩(wěn)定化合物。釩在鋼中主要以碳化物的形式存在。其主要作用是細(xì)化鋼的組織和晶粒，提高鋼的強度和韌性，提高正火后的強度和屈服比及低溫特性，改善鋼的焊接性能。
本發(fā)明還提供了一種連鑄坯生產(chǎn)正火高強s460nl厚鋼板的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括煉鋼、軋制、熱處理工序；所述熱處理工序，鋼板在?；癄t、車底爐中正火，正火后控制冷卻，再空冷，得到正火高強s460nl厚鋼板。
本發(fā)明所述煉鋼工序，熔煉成分及其質(zhì)量百分含量為：c：0.16～0.19%，si：0.20～0.50%，mn：1.50～1.60%，p≤0.020%，s≤0.010%，v：0.06～0.08%，nb：0.03～0.04%，al：0.020～0.050%，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明所述煉鋼工序，將復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼水送入vd爐進行真空碳脫氧，然后將鋼水送入lf精煉爐精煉，精煉完畢后，將鋼水再次送入vd爐真空處理，然后通過連鑄澆注成330mm厚的連鑄坯。
本發(fā)明所述軋制工序，連鑄坯在加熱爐加熱，最高加熱溫度1270～1290℃，均熱溫度1250～1270℃，總在爐加熱時間1.0～1.2min/mm。
本發(fā)明所述軋制工序，采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1050～1150℃，晾鋼厚度為鋼板厚度加30～60mm。
本發(fā)明所述軋制工序，采用二階段控軋工藝，第二階段開軋溫度840～880℃，為奧氏體非再結(jié)晶階段，終軋溫度820～850℃，軋后水冷到700～780℃。
本發(fā)明所述熱處理工序，正火溫度為890～910℃，正火加熱總在爐時間2.0～2.5min/mm，出爐控制冷卻，水冷到620～680℃之后空冷，獲得晶粒度≥8級的鐵素體＋珠光體組織。
本發(fā)明正火高強s460nl厚鋼板產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)參考en10025-3:2004。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：1、本發(fā)明通過合適的成分設(shè)計，軋制過程中合理控軋，加上合適的熱處理工藝，生產(chǎn)得到的鋼板厚度規(guī)格為100-150mm。2、本發(fā)明的交貨狀態(tài)為正火，采用本發(fā)明的成分設(shè)計和煉鋼、軋制、熱處理工藝生產(chǎn)得到的正火高強s460nl厚鋼板，碳當(dāng)量低，組織均勻，沖擊性能優(yōu)良，可以滿足關(guān)鍵部件的苛刻要求，應(yīng)用前景廣闊。3、本發(fā)明的正火高強s460nl厚鋼板化學(xué)成分設(shè)計合理，按工藝要求生產(chǎn)得到的鋼板力學(xué)性能優(yōu)良，加入的貴金屬少，使用330mm連鑄坯生產(chǎn)，成本低，市場競爭力強。4、采用ⅱ型控軋軋制，解決了普通軋制容易產(chǎn)生的晶粒粗大不均勻、沖擊韌性低等問題；通過合理的熱處理工藝，使鋼板具體良好的綜合性能，滿足用戶要求。5、本發(fā)明所生產(chǎn)的正火高強度s460nl厚鋼板，-50℃縱向沖擊功≥27j，碳當(dāng)量≤0.50%。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
實施例1
本實施例正火高強s460nl鋼板厚度135mm，鋼板的化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為：c：0.17%，si：0.25%，mn：1.55%，p：0.017%，s：0.002%，v：0.068%，nb：0.033%，al：0.031%，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)；碳當(dāng)量0.46%。
正火高強s460nl鋼板生產(chǎn)方法包括煉鋼、軋制、熱處理工序，具體工藝步驟如下所述：
1）煉鋼工序：按照目標(biāo)成分冶煉鋼水，真空精煉后澆注成330mm連鑄坯；
2）軋制工序：連鑄坯在步進式連續(xù)爐加熱，最高加熱溫度1275℃，均熱溫度1258℃，總在爐加熱時間1.05min/mm；采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1090℃，晾鋼厚度為180mm；第二階段開軋溫度878℃，終軋溫度842℃，軋后水冷到750℃；
3）熱處理工序：正火溫度為900℃，正火加熱總在爐時間2.1min/mm，出爐控制冷卻，水冷到650℃之后空冷，獲得晶粒度8級的鐵素體＋珠光體組織。
鋼板碳當(dāng)量0.46%，屈服強度401mpa，抗拉強度601mpa，-50℃縱向沖擊功143j、73j、137j。
實施例2
本實施例正火高強s460nl鋼板厚度100mm，鋼板的化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為：c：0.16%，si：0.27%，mn：1.50%，p：0.018%，s：0.003%，v：0.06%，nb：0.03%，al：0.035%，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)；碳當(dāng)量0.44%。
正火高強s460nl鋼板生產(chǎn)方法包括煉鋼、軋制、熱處理工序，具體工藝步驟如下所述：
1）煉鋼工序：按照目標(biāo)成分冶煉鋼水，真空精煉后澆注成330mm連鑄坯；
2）軋制工序：連鑄坯在步進式連續(xù)爐加熱，最高加熱溫度1281℃，均熱溫度1261℃，總在爐加熱時間1.1min/mm；采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1100℃，晾鋼厚度為160mm；第二階段開軋溫度862℃，終軋溫度828℃，軋后水冷到760℃；
3）熱處理工序：正火溫度為903℃，正火加熱總在爐時間2.2min/mm，出爐控制冷卻，水冷到670℃之后空冷，獲得晶粒度8.5級的鐵素體＋珠光體組織。
鋼板碳當(dāng)量0.44%，屈服強度428mpa，抗拉強度593mpa，-50℃縱向沖擊功145j、173j、97j。
實施例3
本實施例正火高強s460nl鋼板厚度150mm，鋼板的化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為：c：0.19%，si：0.25%，mn：1.60%，p：0.016%，s：0.005%，v：0.08%，nb：0.04%，al：0.027%，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)；碳當(dāng)量0.49%。
正火高強s460nl鋼板生產(chǎn)方法包括煉鋼、軋制、熱處理工序，具體工藝步驟如下所述：
1）煉鋼工序：按照目標(biāo)成分冶煉鋼水，真空精煉后澆注成330mm連鑄坯；
2）軋制工序：連鑄坯在步進式連續(xù)爐加熱，最高加熱溫度1275℃，均熱溫度1256℃，總在爐加熱時間1.15min/mm；采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1070℃，晾鋼厚度為190mm；第二階段開軋溫度876℃，終軋溫度848℃，軋后水冷到720℃；
3）熱處理工序：正火溫度為897℃，正火加熱總在爐時間2.3min/mm，出爐控制冷卻，水冷到630℃之后空冷，獲得晶粒度8級的鐵素體＋珠光體組織。
鋼板碳當(dāng)量0.49%，屈服強度419mpa，抗拉強度608mpa，-50℃縱向沖擊功145j、43j、134j。
實施例4
本實施例正火高強s460nl鋼板厚度100mm，鋼板的化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為：c：0.19%，si：0.27%，mn：1.60%，p：0.018%，s：0.002%，v：0.08%，nb：0.04%，al：0.032%，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)；碳當(dāng)量0.49%。
正火高強s460nl鋼板生產(chǎn)方法包括煉鋼、軋制、熱處理工序，具體工藝步驟如下所述：
1）煉鋼工序：按照目標(biāo)成分冶煉鋼水，真空精煉后澆注成330mm連鑄坯；
2）軋制工序：連鑄坯在步進式連續(xù)爐加熱，最高加熱溫度1285℃，均熱溫度1262℃，總在爐加熱時間1.0～1.2min/mm；采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1090℃，晾鋼厚度為160mm；第二階段開軋溫度878℃，終軋溫度843℃，軋后水冷到780℃；
3）熱處理工序：正火溫度為895℃，正火加熱總在爐時間2.5min/mm，出爐控制冷卻，水冷到680℃之后空冷，獲得晶粒度9級的鐵素體＋珠光體組織。
鋼板碳當(dāng)量0.49%，屈服強度450mpa，抗拉強度618mpa，-50℃縱向沖擊功152j、46j、95j。
實施例5
本實施例正火高強s460nl鋼板厚度150mm，鋼板的化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為：c：0.16%，si：0.29%，mn：1.50%，p：0.016%，s：0.005%，v：0.06%，nb：0.03%，al：0.031%，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)；碳當(dāng)量0.44%。
正火高強s460nl鋼板生產(chǎn)方法包括煉鋼、軋制、熱處理工序，具體工藝步驟如下所述：
1）煉鋼工序：按照目標(biāo)成分冶煉鋼水，真空精煉后澆注成330mm連鑄坯；
2）軋制工序：連鑄坯在步進式連續(xù)爐加熱，最高加熱溫度1279℃，均熱溫度1263℃，總在爐加熱時間1.1min/mm；采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1090℃，晾鋼厚度為180mm；第二階段開軋溫度845℃，終軋溫度824℃，軋后水冷到710℃；
3）熱處理工序：正火溫度為905℃，正火加熱總在爐時間2.5min/mm，出爐控制冷卻，水冷到620℃之后空冷，獲得晶粒度8.5級的鐵素體＋珠光體組織。
鋼板碳當(dāng)量0.44%，屈服強度401mpa，抗拉強度596mpa，-50℃縱向沖擊功148j、43j、136j。
實施例6
本實施例正火高強s460nl鋼板厚度110mm，鋼板的化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為：c：0.17%，si：0.20%，mn：1.55%，p：0.020%，s：0.010%，v：0.07%，nb：0.035%，al：0.020%，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)；碳當(dāng)量0.46%。
正火高強s460nl鋼板生產(chǎn)方法包括煉鋼、軋制、熱處理工序，具體工藝步驟如下所述：
1）煉鋼工序：按照目標(biāo)成分冶煉鋼水，真空精煉后澆注成330mm連鑄坯；
2）軋制工序：連鑄坯在步進式連續(xù)爐加熱，最高加熱溫度1270℃，均熱溫度1250℃，總在爐加熱時間1.0min/mm；采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1050℃，晾鋼厚度為140mm；第二階段開軋溫度840℃，終軋溫度820℃，軋后水冷到700℃；
3）熱處理工序：正火溫度為890℃，正火加熱總在爐時間2.0min/mm，出爐控制冷卻，水冷到640℃之后空冷，獲得晶粒度9.5級的鐵素體＋珠光體組織。
鋼板碳當(dāng)量0.46%，屈服強度467mpa，抗拉強度586mpa，-50℃縱向沖擊功138j、89j、131j。
實施例7
本實施例正火高強s460nl鋼板厚度120mm，鋼板的化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為：c：0.18%，si：0.50%，mn：1.57%，p：0.012%，s：0.008%，v：0.075%，nb：0.038%，al：0.050%，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)；碳當(dāng)量0.47%。
正火高強s460nl鋼板生產(chǎn)方法包括煉鋼、軋制、熱處理工序，具體工藝步驟如下所述：
1）煉鋼工序：按照目標(biāo)成分冶煉鋼水，真空精煉后澆注成330mm連鑄坯；
2）軋制工序：連鑄坯在步進式連續(xù)爐加熱，最高加熱溫度1290℃，均熱溫度1270℃，總在爐加熱時間1.2min/mm；采用二階段控軋工藝，第一階段開軋溫度1150℃，晾鋼厚度為180mm；第二階段開軋溫度880℃，終軋溫度850℃，軋后水冷到750℃；
3）熱處理工序：正火溫度為910℃，正火加熱總在爐時間2.4min/mm，出爐控制冷卻，水冷到650℃之后空冷，獲得晶粒度9級的鐵素體＋珠光體組織。
鋼板碳當(dāng)量0.47%，屈服強度452mpa，抗拉強度591mpa，-50℃縱向沖擊功145j、49j、139j。
以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明進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。