[发明专利]一种Q390E-Z35低合金高强度厚板的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于厚钢板生产领域，具体地说是一种Q390E-Z35低合金高强度厚板的制造方法。

背景技术

近年来，由于超高层、大跨度钢结构建设项目的不断增加，能源、交通、建筑、造船、机械制造等行业用厚板、特厚板市场需求量越来越大。目前，虽然建筑结构用厚板市场中Q345级别厚板占大多数，但是高级别结构用厚板的需求也在不断提高。这些钢板不但要求具有较高的强度和塑性，还要求具有较低的屈强比、良好的低温韧性、良好的抗层状撕裂性能和焊接性能。

厚钢板受连铸坯料尺寸、形变均匀性、压缩比、轧钢节奏等条件限制，钢板的强度、韧性性能不稳定，合格率往往较低。目前，国内只有少数厂家具有生产厚钢板的能力，且都是采用能力较强的宽厚板轧机，对设备要求很高。如能在轧机能力稍差的钢厂实现用连铸坯生产强度和韧性级别较高的厚钢板将会具有非常重要的意义。

发明内容

为了克服现有普通轧机不能生产厚钢板的问题，本发明的目的在于提供一种厚Q390E-Z35低合金高强度厚板的制造方法，该制造方法利用连铸坯，在中板轧机上采用控轧控冷加正火的生产工艺制造出满足国标要求的Q390E-Z35厚板。

本发明的目的通过以下技术方案来实现的：

一种Q390E-Z35低合金高强度厚板的制造方法，其特征在于该制造方法采用控轧控冷工艺加正火工艺进行生产，包括如下工艺： 

（1）坯料选择：连铸坯料的化学成分为：C：0.15～0.18%，Mn：1.30～1.50%，Si：0.18～0.25%，P：≤0.015%，S：≤0.005%，Nb：0.020～0.035%，V：0.020～0.050%， Al：0.020～0.035%，余量为Fe及不可避免的杂质； 

（2）轧制工艺：选择上述连铸坯料，加热温度为1200～1250℃，保温时间为240～270min，出炉温度为1180～1230℃；轧制方法采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率10～20%，终轧温度1020～1050℃，粗轧成1.7～2.0倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为850～870℃，每道次压下率为8～12%；

（3）轧后冷却工艺：采用层流冷却，终冷温度650～700℃，冷却速率5～10℃/s；

（4）采用高温下线缓冷工艺：钢板热矫后置于冷床冷却，下线温度430～450℃，钢板下线后采用堆冷，堆冷时间60~72小时；

（5）正火工艺：钢板正火温度870~900℃，保温1～3小时后上冷床空冷，得到Q390E-Z35低合金高强度厚板。

本发明特别适用于采用厚度为260mm的连铸坯料来制造75mm厚Q390E-Z35低合金高强度厚板。

连铸坯料的化学成分优选为：C：0.16～0.17%，Mn：1.36～1.40%，Si：0.20～0.24%，P：≤0.012%，S：≤0.002%，Nb：0.025～0.030%，V：0.038～0.042%，Al：0.020～0.035%，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明化学成分的设计依据是：

1、碳含量控制在0.15~0.18%是为了在保证钢板强度的同时，避免C元素对钢塑性、韧性以及焊接性的危害

2、锰在所述钢中会推迟奥氏体向铁素体的转变，扩大了奥氏体未再结晶的范围，从而可以更加充分利用奥氏体未再结晶控制轧制和轧后控制冷却来对细化钢板的晶粒尺寸，提高钢的强度和韧性。当锰的含量低于1.20%时，上述作用不显著，使强度和韧性偏低。当锰的含量高于1.60%时，易在连铸坯和轧态厚钢板中形成严重的带状偏析和带状珠光体组织，造成接头部位层状撕裂。考虑到钢板性能和成分的因素，本发明中钢板的锰含量应控制在1.30～1.50%的范围内。