本發(fā)明涉及一種低合金鋼的生產(chǎn)方法，尤其是一種正火鋼的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

目前鋼材市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，縮短合同交貨期、降低成本、提高鋼板質(zhì)量是鋼企工作中心。正火鋼是經(jīng)正火處理后的鋼，其強(qiáng)化途徑是：固溶強(qiáng)化+彌散相強(qiáng)化，它是在熱軋鋼的基礎(chǔ)上加上v、ti、nb通過(guò)形成彌散相來(lái)進(jìn)一步提高強(qiáng)度，所以它的屈服強(qiáng)度要比熱軋鋼的高；具有便宜，綜合機(jī)械性能好等特點(diǎn)。常見的正火鋼有德標(biāo)19mn6、國(guó)標(biāo)q345r和歐標(biāo)p355gh等。

但是，現(xiàn)有的正火鋼在熱處理時(shí)需要較長(zhǎng)的在爐時(shí)間才能達(dá)到性能要求，一般在爐的加熱系數(shù)為2.0～2.2min/mm；這嚴(yán)重的制約了鋼企的生產(chǎn)能力，造成其交貨期較長(zhǎng)，生產(chǎn)成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能有效的提升熱處理產(chǎn)能的正火鋼的生產(chǎn)方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：其包括加熱、軋制、水冷和熱處理工序，所述軋制工序：采用ⅱ型控軋工藝；第一階段的軋制溫度為1050～1100℃，道次壓下率11～13%，累計(jì)壓下率為50%；第二階段的開軋溫度900～910℃，累計(jì)壓下率為70%；

所述水冷工序：采用acc進(jìn)行在線冷卻，返紅溫度控制為700～750℃；鋼板下線后堆垛緩冷24小時(shí)及以上；

所述熱處理工序：正火溫度為890～910℃，加熱系數(shù)1.0～1.3min/mm鋼板厚度；正火后空冷。

本發(fā)明所述加熱工序：最高加熱溫度為1230～1250℃，總加熱時(shí)間為11～13min/mm。

本發(fā)明所述軋制工序中，軋后鋼板厚度為8～100mm。

本發(fā)明所述正火鋼化學(xué)成分的重量百分含量為：c0.17%～0.19%，si0.25%～0.45%，mn1.40%～1.55%，p≤0.015%，s≤0.002%，nb0.02%～0.04%，al0.02%～0.05%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明通過(guò)對(duì)正火鋼前部的控軋和控冷工藝的控制，在鋼板軋制態(tài)基體性能良好的基礎(chǔ)上，縮短熱處理在爐時(shí)間，由2.0～2.2min/mm縮短為1.0～1.3min/mm；在保證鋼板滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，解放了熱處理爐生產(chǎn)壓力，釋放了產(chǎn)能。本發(fā)明的正火鋼板性能良好，符合標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)提高了熱處理爐產(chǎn)能，縮短了合同交貨期。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

本正火鋼的生產(chǎn)方法包括加熱、軋制、水冷和熱處理工序，各工序的工藝如下所述：

（1）加熱工序：正火鋼鑄坯在連續(xù)爐內(nèi)加熱，最高加熱溫度為1230～125℃，總加熱時(shí)間為11～13min/mm鑄坯厚度。

（2）軋制工序：采用ⅱ型控軋工藝，分兩個(gè)階段進(jìn)行軋制，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，軋制溫度為1050～1100℃，道次壓下率11～13%，累計(jì)壓下率為50%；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段，開軋溫度900～910℃，在這一階段內(nèi)，奧氏體晶粒被拉長(zhǎng)，在伸長(zhǎng)而未再結(jié)晶的奧氏體內(nèi)形成高密度形變孿晶和形變帶，同時(shí)微合金碳、氮化物因形變誘導(dǎo)析出，因而增加了鐵素體的形核位置，細(xì)化了鐵素體晶粒，故此階段壓下率應(yīng)盡量大，累計(jì)壓下率為70%，軋制后得到半成品鋼板。上述工藝中，粗軋階段鋼板進(jìn)行大壓下軋制，較少軋制道次，盡可能利用鋼板高溫狀態(tài)下軋制力較大的原理，累積細(xì)化鋼板晶粒度。

（3）水冷工序：經(jīng)軋制后的鋼板在acc快速冷卻裝置進(jìn)行在線冷卻，返紅溫度控制為700～750℃；鋼板下線后堆垛緩冷24小時(shí)及以上，防止鋼板內(nèi)應(yīng)力來(lái)不及釋放而形成內(nèi)裂紋?？刂其摪宸导t溫度，可使得鋼板組織以p+f為主，表面得到一定量的貝氏體層，提高鋼板強(qiáng)韌性。

（4）熱處理工序：正火溫度為890～910℃，加熱系數(shù)1.0～1.3min/mm；正火后空冷。經(jīng)上述軋制、水冷工序后，鋼板軋制態(tài)的基體性能良好，即可縮短鋼板正火加熱時(shí)間。

（5）本方法適用于20#、35#、45#/c45e、dh32、q245r、p265gh、p295gh、a516gr60、q345b/c/d、dh36、q345r、q370r、q370qc、q460c、p460nl、sm570、a516gr70、s355系列等正火鋼，鋼板規(guī)格8～100mm；所得正火鋼板的性能情況為：屈服強(qiáng)度381～486mpa、抗拉強(qiáng)度543～630mpa，沖擊性能良好，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

對(duì)鋼板軋制態(tài)以及正火態(tài)取樣對(duì)比發(fā)現(xiàn)，軋制態(tài)鋼板組織類型為f+p，f含量在60%。鋼板表層有3mm左右的b層，鋼板組織細(xì)小，晶粒度在9級(jí)附近。鋼板強(qiáng)度高于標(biāo)準(zhǔn)值，延伸率20%以上，沖擊韌性較高，均值100j以上。正火態(tài)鋼板組織類型為f+p，f含量在65%。鋼板組織細(xì)小，晶粒度在9.5級(jí)附近?？傮w來(lái)說(shuō)，正火后鋼板性能良好，延伸率在22%以上，強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)，沖擊韌性較好，厚拉性能符合z35要求。

實(shí)施例1：本正火鋼的生產(chǎn)方法采用下述具體工藝。

所述正火鋼的鋼種為q345r，成分配比（wt）：c0.18%，si0.27%，mn1.40%，p0.014%，s0.002%，nb0.025%，al0.039%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

生產(chǎn)工藝：鑄坯在連續(xù)爐內(nèi)加熱，最高加熱溫度為1240℃，總加熱時(shí)間為12min/mm。采用ⅱ型控軋工藝；第一階段軋制溫度為1080℃，道次壓下率12%，累計(jì)壓下率為50%；第二階段開軋溫度905℃，累計(jì)壓下率為70%。經(jīng)軋制后的鋼板在acc進(jìn)行在線冷卻，返紅溫度控制為730℃；鋼板下線后堆垛緩冷24小時(shí)。熱處理工序中，正火溫度為900℃，加熱系數(shù)1.2min/mm；正火后空冷。

本實(shí)施例所述正火鋼板的厚度為30mm，軋制后未進(jìn)行熱處理前的力學(xué)性能為：屈服強(qiáng)度534mpa，抗拉強(qiáng)度666mpa，延伸率20.5，0℃時(shí)的沖擊功為152j、153j、122j，晶粒度8.5，組織類型f+p，帶狀組織1.5；熱處理后的力學(xué)性能為：屈服強(qiáng)度406mpa，抗拉強(qiáng)度567mpa，延伸率32，0℃時(shí)的沖擊功為260j、259j、232j，晶粒度9.0，組織類型f+p，帶狀組織1.0。

實(shí)施例2：本正火鋼的生產(chǎn)方法采用下述具體工藝。

所述正火鋼的鋼種為q345r，成分配比（wt）：c0.17%，si0.25%，mn1.45%，p0.013%，s0.002%，nb0.02%，al0.042%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

生產(chǎn)工藝：鑄坯在連續(xù)爐內(nèi)加熱，最高加熱溫度為1250℃，總加熱時(shí)間為12min/mm。采用ⅱ型控軋工藝；第一階段軋制溫度為1100℃，道次壓下率13%，累計(jì)壓下率為50%；第二階段開軋溫度900℃，累計(jì)壓下率為70%。經(jīng)軋制后的鋼板在acc進(jìn)行在線冷卻，返紅溫度控制為735℃；鋼板下線后堆垛緩冷25小時(shí)。熱處理工序中，正火溫度為890℃，加熱系數(shù)1.2min/mm；正火后空冷。

本實(shí)施例所述正火鋼板的厚度為32mm，軋制后未進(jìn)行熱處理前的力學(xué)性能為：屈服強(qiáng)度443mpa，抗拉強(qiáng)度603mpa，延伸率23.5，0℃時(shí)的沖擊功為153j、134j、117j，晶粒度8.5，組織類型f+p，帶狀組織1.5；熱處理后的力學(xué)性能為：屈服強(qiáng)度486mpa，抗拉強(qiáng)度630mpa，延伸率25，0℃時(shí)的沖擊功為203j、207j、190j，晶粒度9.0，組織類型f+p，帶狀組織1.5。

實(shí)施例3：本正火鋼的生產(chǎn)方法采用下述具體工藝。

所述正火鋼的鋼種為p355gh，成分配比（wt）：c0.19%，si0.32%，mn1.50%，p0.015%，s0.002%，nb0.023%，al0.038%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

生產(chǎn)工藝：鑄坯在連續(xù)爐內(nèi)加熱，最高加熱溫度為1230℃，總加熱時(shí)間為12min/mm。采用ⅱ型控軋工藝；第一階段軋制溫度為1050℃，道次壓下率11%，累計(jì)壓下率為50%；第二階段開軋溫度910℃，累計(jì)壓下率為70%。經(jīng)軋制后的鋼板在acc進(jìn)行在線冷卻，返紅溫度控制為750℃；鋼板下線后堆垛緩冷24小時(shí)。熱處理工序中，正火溫度為900℃，加熱系數(shù)1.0min/mm；正火后空冷。

本實(shí)施例所述正火鋼板的厚度為10mm，軋制后未進(jìn)行熱處理前的力學(xué)性能為：屈服強(qiáng)度459mpa，抗拉強(qiáng)度592mpa，延伸率26，-20℃時(shí)的沖擊功為100j、104j、88j，晶粒度10.0，組織類型f+p，帶狀組織2.5；熱處理后的力學(xué)性能為：屈服強(qiáng)度412mpa，抗拉強(qiáng)度543mpa，延伸率26，0℃時(shí)的沖擊功為112j、129j、145j，晶粒度10.0，組織類型f+p，帶狀組織1.5。

實(shí)施例4：本正火鋼的生產(chǎn)方法采用下述具體工藝。

所述正火鋼的鋼種為q345b，成分配比（wt）：c0.17%，si0.45%，mn1.55%，p0.012%，s0.001%，nb0.02%，al0.05%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

生產(chǎn)工藝：鑄坯在連續(xù)爐內(nèi)加熱，最高加熱溫度為1250℃，總加熱時(shí)間為13min/mm。采用ⅱ型控軋工藝；第一階段軋制溫度為1090℃，道次壓下率12%，累計(jì)壓下率為50%；第二階段開軋溫度905℃，累計(jì)壓下率為70%。經(jīng)軋制后的鋼板在acc進(jìn)行在線冷卻，返紅溫度控制為700℃；鋼板下線后堆垛緩冷30小時(shí)。熱處理工序中，正火溫度為900℃，加熱系數(shù)1.3min/mm；正火后空冷。

本實(shí)施例所述正火鋼板的厚度為100mm，軋制后未進(jìn)行熱處理前的力學(xué)性能為：屈服強(qiáng)度430mpa，抗拉強(qiáng)度590mpa，延伸率24，-20℃時(shí)的沖擊功為105j、104j、88j，晶粒度10.0，組織類型f+p，帶狀組織2.5；熱處理后的力學(xué)性能為：屈服強(qiáng)度370mpa，抗拉強(qiáng)度551mpa，延伸率26，0℃時(shí)的沖擊功為112j、129j、130j，晶粒度10.0，組織類型f+p，帶狀組織1.5。

實(shí)施例5：本正火鋼的生產(chǎn)方法采用下述具體工藝。

所述正火鋼的鋼種為q345c，成分配比（wt）：c0.18%，si0.39%，mn1.55%，p0.013%，s0.002%，nb0.04%，al0.02%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

生產(chǎn)工藝：鑄坯在連續(xù)爐內(nèi)加熱，最高加熱溫度為1235℃，總加熱時(shí)間為11min/mm。采用ⅱ型控軋工藝；第一階段軋制溫度為1100℃，道次壓下率13%，累計(jì)壓下率為50%；第二階段開軋溫度910℃，累計(jì)壓下率為70%。經(jīng)軋制后的鋼板在acc進(jìn)行在線冷卻，返紅溫度控制為720℃；鋼板下線后堆垛緩冷25小時(shí)。熱處理工序中，正火溫度為910℃，加熱系數(shù)1.1min/mm；正火后空冷。

本實(shí)施例所述正火鋼板的厚度為60mm，軋制后未進(jìn)行熱處理前的力學(xué)性能為：屈服強(qiáng)度447mpa，抗拉強(qiáng)度592mpa，延伸率25，-20℃時(shí)的沖擊功為90、104j、88j，晶粒度10.0，組織類型f+p，帶狀組織2.5；熱處理后的力學(xué)性能為：屈服強(qiáng)度385mpa，抗拉強(qiáng)度547mpa，延伸率25，0℃時(shí)的沖擊功為112j、129j、105j，晶粒度10.0，組織類型f+p，帶狀組織1.5。