[发明专利]一种低合金高强度厚钢板的减量化制造方法

说明书

技术领域

本发明属于特厚钢板轧制工艺的技术领域，主要涉及厚度50-100mm(不包括50mm)Q345系列低合金高强度厚钢板的制造方法，钢板牌号Q345A、Q345B、Q345C和Q345D无微合金化钢，用于代替控轧控冷及热处理微合金化Q345系列厚板生产。

背景技术

我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确提出，要开发新一代钢铁生产工艺流程，实现钢铁生产的3个主要功能，即提供钢铁产品、能源转换、废弃物处理。作为钢铁材料生产流程主要环节的材料加工过程，如何实现减量化，生产节约型钢铁产品，促进我国社会经济可持续发展，是我们今后一个长期任务。

减量化制造技术已广泛应用于棒线材和CSP生产线上开发热轧双相钢等。但由于受轧机设备和冷却设备能力的限制，厚板的生产主要以添加微合金元素及配合TMCP工艺来保证综合力学性能，甚至需要通过离线热处理来改善钢板韧性。不但增加了成本，同时也延长了生产周期。如何实现低合金厚板的减量化、降低合金元素使用量，提升企业竞争力，成为国内各宽厚板生产企业亟待解决的问题。专利200810119503主要阐述了一种100mm低合金高强度特厚钢板及其制造方法。其中，用于制造100mm低合金高强特厚板的化学成分和生产工艺已经给出，但其轧制工艺采用两阶段控制轧制，需要在成品厚度1.5-2倍厚度时进行控温，空冷状态下使钢板冷却200-250℃。即使采用多块套轧，平均每块钢板需要增加1-2分钟的控温时间，降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供厚度50-100mm(不包括50mm)Q345系列低合金高强度厚钢板的制造方法，利用连铸坯，在宽厚板轧机上高温奥氏体再结晶区直接轧制及控制冷却的方法生产出符合GB/T3274-2007性能要求的Q345高强度低合金厚板，提高生产效率。

本发明所用铸坯成分为我国现有Q345钢的基本成分，钢坯通过高温奥氏体再结晶区直接轧制及轧后加速冷却，生产各项力学性能达到标准要求同时具有优良Z向断面收缩率性能的厚度规格50-100mm(不包括50mm)高强度低合金厚钢板。和传统厚板生产相比，不但减少了微合金添加元素，还大大提高了生产效率，每块钢板可节约轧制时间2分钟，节省资源、节约能源。

本发明提供Q345高强度低合金特厚板，其化学成分(重量％)为：C 0.14～0.18％，Si 0.30-0.40％，Mn 1.3～1.5％，P＜0.02％，S＜0.015％，其余为铁Fe。

本发明对Q345低合金高强度厚度规格50-100mm(不包括50mm)厚钢板提供了一种新的控制轧制工艺制度，即：

1、轧制工艺：加热温度1150～1180℃，出炉温度设在1080～1130℃，加热速度控制在0.8～0.9mm/min，轧制工艺采用奥氏体再结晶区轧制，终轧温度950～1050℃。

2、轧后冷却工艺：采用层流冷却，终冷温度650～750℃，冷却速率3～10℃/s。

采用该奥氏体再结晶区直接热轧工艺的依据是：

钢板在高温奥氏体再结晶区直接轧制，将加热后粗大晶粒通过多道次轧制后实现再结晶细化。完成轧制后轧件快速进入ACC水冷，避免钢板高温晶粒异常长大，轧件从轧后950～1050℃以3～10℃/s冷却到650～750℃，实现晶粒细化。

本发明特厚板与同强度级别的低合金高强度特厚板相比具有如下优点：

1)本发明特厚板1.3～1.5％重量Mn，不添加其它合金元素，大大降低了生产成本。

2)本发明特厚板轧制不须采用控制轧制，每块钢板可节约轧制时间1～3分钟，节省能源，加快了生产节奏，可以产生很大的经济效益。

3)本发明特厚板的综合性能：屈服强度σ_s300-360MPa，抗拉强度σ_b500-550MPa，断后伸长率δ₅≥26％，-20℃冲击功AKv≥50J，冷弯性能合格。

附图说明

图1为实施例钢板表面位置的金相组织。

图2为实施例特厚板四分之一厚度处位置的金相组织。

图3为实施例特厚板钢板心部位置的金相组织。

具体实施方式