[发明专利]低合金高强度结构钢Q390C特厚板及其生产方法

说明书

 

技术领域

本发明属于中厚钢板生产技术领域，具体涉及到一种低合金高强度结构钢Q390C特厚板及其生产方法。

背景技术

随着我国经济建设和社会发展，要求大幅度提高钢的强韧性，发展适应不同要求的品种，改善钢材质量，降低生产成本，按照可持续发展的要求，开发以人类友好的基础材料，这已成为从事钢铁材料主要研究方向。目前，公知的Q390C特厚板国内能生产的钢厂成本均较高，特别是厚度在100mm以上的保性能、保探伤低合金高强度结构钢Q390C钢板以其生产难度大、工艺装备要求特殊，单重大、采用钢锭轧制成材率极低等原因无法生产，或生产成本很高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种厚度在100mm以上的保性能、保探伤的低合金高强度结构钢Q390C特厚板及其生产方法。

一种低合金高强度结构钢Q390C特厚板，包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：≤0.19、Si：0.20～0.50、Mn：1.30～1.60、P：≤0.015、S：≤0.005、微合金化元素（Nb+V+Ti）：≤0. 20、Als：≤0.050，其它为Fe和残留元素。

所述低合金高强度结构钢Q390C特厚板的碳当量≤0.47。

上述化学元素的作用分析如下：

C：是钢中最基础的强化元素，提高强度，但C影响钢的焊接性能和影响韧性，综合考虑，碳的含量尽量控制的低一些。

Si：是固溶强化元素，对提高钢板的强度有利。

Mn：是固溶强化元素，对提高钢板的强度和韧性均有利。

P：对焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。

S：易形成MnS类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。

V、Nb、Ti：在钢中能够与C、N结合，形成微细碳化物或碳氮化物，能起细化晶粒和弥散强化作用，从而达到有效提高钢材的强韧性的综合效果。

Al：可以起到细化晶粒强化作用。

所述低合金高强度结构钢Q390C特厚板厚度在100mm以上。

所述低合金高强度结构钢Q390C特厚板的生产方法，包括以下步骤：

转炉冶炼：出钢碳≥0.08%,出钢P≤0.012%，S≤0.012%，点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；

LF精炼：确保白渣保持时间控制在15min以上，杜绝渣稀现象，严格按照吹氩标准执行吹氩操作，禁止暴吹；

真空精炼：在≤67Pa下的保压时间按≥20min进行控制，破真空后立即进行Ca处理，对夹杂物进行改性，软吹大于2min后吊钢；

浇注：坚持“高温慢注，低温快注”原则；

轧钢加热：钢锭加热按36t水冷模铸锭低合金系列加热工艺进行，均热坑的保温温度按照1200℃～1300℃执行；

轧制：采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050℃～1150℃，在板厚≥500mm时，道次压下量按60±10mm控制，工作辊轧制线速度按≤1.5m/s控制，凉钢厚度为160- 200mm，二阶段开轧温度在800～880℃，道次压下量为15-20mm，终轧温度780-860℃；

控冷：轧制后进入ACC两次弱冷, 尽量减少表面和内部的温差，确保返红温度在600-680℃，冷却后送往强力矫直机进行热矫直；

缓冷：钢板下线后进行缓冷，入缓冷坑温度≥300℃，堆冷时间≥24小时；

热处理：执行工艺为保温温度900±20℃，保温时1.8-2.2mim/mm+1.5小时，钢板出炉后水冷5-70S。

由于本发明通过合理的采取多元复合微合金元素的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，达到各类夹杂物级别总和不超过3.0，通过控轧控冷+正火处理使钢的晶粒度达到8.0～10.0级，通过上述等措施的有效实施，成功地生产出了≥100 mm特厚保探伤、保力学性能的低合金高强度结构钢Q390C钢板。

对铁水预处理到整个热处理全过程，制订了严格的工艺点控制标准，并严格执行，产品的实物质量达到了Q390C级水平。其屈服强度在370～440 MPa，抗拉强度在525～600 Mpa，伸长率在21%-27%，-0℃V型冲击功在147～270J，性能指标完全满足了Q390C开发要求。

附图说明

下面结合附图，对本发明做进一步阐述。