[发明专利]一种特厚高层建筑结构用高强度钢板Q460GJE-Z35及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及到特厚钢板及生产方法技术领域，具体涉及到一种特厚高层建筑结构用高强度钢板Q460GJE-Z35及其生产方法。

技术背景

随着我国国民经济的迅速发展，高层建筑用钢的发展也向着特厚、特宽、高性能方向发展。高层建筑用钢对钢板强韧性、屈强比、抗层状撕裂能力等提出了较高的要求，目前厚度120mm以上的高层建筑用钢板国内能生产的钢厂还不多。厚度在100mm以上的Q460GJE-Z35高层建筑用钢，因其生产难度大、工艺装备要求特殊等原因无法生产。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种具有良好强韧性匹配的特厚高层建筑结构用高强度钢板Q460GJE-Z35及其生产方法。

一种特厚高层建筑结构用高强度钢板Q460GJE-Z35，化学成分及质量百分比(单位，wt％)如下，C：0.15～0.18、Si：0.30～0.45、Mn：1.45～1.55、P：≤0.015、S：≤0.003、微合金化元素(Nb+Ni+V)：0.165～0.205、Als：0.030～0.050，其它为Fe和残留元素。

特厚高层建筑结构用高强度钢板Q460GJE-Z35不仅对温度和冲击韧性有较高要求，而且要求具有良好的抗层状撕裂性。为了实现上述目的，化学成分设计采用低碳当量，Mn-Nb-V-Ni系铁素体+珠光体钢，应用的强化机理为组织强化、细晶强化、析出强化和固溶强化。C主要与其它元素形成碳化物，起组织强化和析出强化作用，提高钢板强度；Mn主要起固溶强化和降低相变温度，起提高钢板强度的作用；Nb起细晶强化作用，钢锭加热时，固溶的Nb可以阻止奥氏体晶粒长大；经过二阶段轧制，V的C、N化物析出，提高钢板强度；Ni的作用主要是增大奥氏体的过冷度，起细晶强化作用，另外可提高低温冲击韧性。为确保探伤，同时采取洁净钢冶炼技术，严控钢种[P]、[S]、[N]、[H]、[O]五大有害元素含量等方面进行了主要成分设计。1、低碳、低碳当量：根据低合金高强度钢板的设计理念，现代焊接结构要求低合金高强度钢有较低的碳当量，为了保证了良好的焊接性能，碳含量[Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]控制在0.48％以下，而且大幅度降低碳含量，能抑制珠光体的形成和消除碳对贝氏体韧性的影响。

2、降低S、P含量，提高钢的塑韧性：P含量主要影响钢的塑性，容易形成“冷脆”，S主要影响钢的冲击韧性和韧-脆转变温度，另外，钢中硫化物夹杂影响钢的各向异性。因此，将S含量控制在0.003％以下，P含量控制在0.015％以下。

3、采用Nb、V、Ti、Ni复合微合金化：Nb、Ti是强碳氮化合物形成元素，能够起到细晶强化和沉淀强化作用，使得大幅度降低钢的碳含量成为可能。Nb可以提高Tnr温度，延迟变形奥氏体再结晶，扩大了奥氏体未再结晶区，保证了轧制过程的变形累积，促进贝氏体形核，细化晶粒，提高钢板的综合性能。由于Ti与N的亲和力极强，形成TiN颗粒，并且这种颗粒在1150℃以上就开始形成。因此，在钢锭加热、钢板轧制等一系列过程中，TiN颗粒能阻止形变奥氏体动态再结晶的发生及奥氏体再结晶晶粒的长大，细化晶粒，起到细晶强化作用，微量的Ti还对改善焊接影响区的韧性十分有效。

上述特厚高层建筑结构用高强度钢板Q460GJE-Z35的生产方法，包括：铁水(KR脱硫)→转炉(氩站)→LF精炼→VD真空处理→浇铸(33t、40t模铸锭)→钢锭脱模时间到后再模冷8小时→清理(8小时内清理完毕)→带温送轧-加热→除鳞→3800mm轧机→矫直→堆冷→外检→探伤→热处理→精整→入库。