[发明专利]一种Q345q的减量化轧制方法

说明书

技术领域

本发明属于轧制技术领域，特别是提供了一种Q345q的减量化轧制方法，涉及厚度＞10-36mm的屈服强度为345MPa级别桥梁用结构钢。钢板牌号Q345qC、Q345qD和Q345qE，在传统的成分设计条件下，降低Mn含量0.4％，轧制方法采用控制轧制，轧后采用UFC(超快冷设备)进行加速冷却来提高钢板强度和低温冲击韧性，用于代替传统的Q345q的生产，降低了合金成本。

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。

成分减量化设计目前已经广泛应用于棒线材等钢铁领域中，但是受轧机设备和冷却设备能力的限制，屈服强度为345MPa的桥梁用结构钢主要以添加含量约为1.5％的Mn来提高钢板的强度和低温冲击韧性，大大增加了合金成本。如何实现345MPa级别桥梁钢的成分减量化，减少Mn合金的使用量，降低成本，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。

文献《节约型钢铁材料及其减量化加工制造》介绍了减量化在棒材、线材和管线钢等钢材上的应用情况，并未提及到在宽厚板Q345q上的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Q345q的减量化轧制方法，适用厚度＞10-36mm的屈服强度为345MPa的桥梁用结构钢的成分减量化轧制。利用Mn含量在1.0～1.2％进行连铸坯的冶炼，在宽厚板轧机上采用控制轧制及轧后采用UFC超快冷控制冷却的方法生产出符合GB/T714-2008性能要求的屈服强度为345级别的Q345q，达到减少Mn含量的添加，降低合金成本。

本发明所用铸坯为成分减量化设计，通过控制轧制及轧后采用UFC控制冷却的方法，生产各项力学性能达到GB/T714-2008要求的厚度规格＞10-36mm屈服强度为345级别的桥梁钢。和传统Q345q的成分设计相比，减少了约0.4％的Mn含量的添加，降低了合金成本。

屈服强度为345MPa级别的Q345q，其化学成分(重量％)为：C 0.12～0.16％，Si 0.20-0.40％，Mn 1.0～1.2％，P＜0.02％，S＜0.010％，其余为铁Fe。

本发明对屈服强度为345级别的桥梁钢规格＞10-36mm厚钢板提供了一种新的控制轧制及水冷工艺制度，即：

1、轧制工艺：加热温度1150～1180℃，出炉温度在1080～1150℃，加热速度控制在0.8～0.9mm/min，轧制工艺采用控制轧制，粗轧在奥氏体再结晶区轧制，保证粗轧结束温度≥960℃；采用成品厚度的2.5～3倍的控温厚度进行控温，精轧在未再结晶区轧制，保证精轧开轧温度≤930℃，终轧温度在820～840℃。

2、轧后冷却工艺：采用UFC(超快冷设备)进行加速冷却，终冷温度580～600℃，冷却速率15～18℃/s。

采用UFC进行加速冷却的依据是，通过大的冷却速率来细化晶粒，同时提高钢板的强度和低温冲击韧性，较低的终冷温度，提高钢板的强度。

采用本发明生产的345MPa级别的桥梁钢与传统成分设计下的同强度级别的桥梁钢相比具有如下优点：

1)本发明桥梁钢降低了Mn含量的添加，大大降低了生产成本。

2)本发明桥梁钢通过采用了UFC加大冷却速率细化了晶粒，同时提高了钢板的强度和低温冲击韧性。

3)本发明生产的桥梁钢的综合性能：屈服强度_s365-395MPa，抗拉强度_b530-560MPa，断后伸长率≥24％，-40℃冲击功AKv≥120J，冷弯性能合格。

附图说明

图1为实施例30mm钢板表面位置的金相组织。

图2为实施例30mm厚四分之一厚度处位置的金相组织。

图3为实施例30mm厚钢板心部位置的金相组织。

具体实施方式

根据本发明桥梁钢的化学成分范围，在100吨转炉上冶炼，并连铸成250mm×2400mm×L的连铸坯，在首秦宽厚板生产线上进行10-36mm钢板轧制。化学成分如表1所示，轧制工艺如表2所示，机械性能如表3所示，金相组织如图1所示

表1实例Q345q的化学成分(重量，％)

表2轧制工艺制度