[发明专利]一种耐候结构钢S355K2W厚板及生产方法

说明书

技术领域

本发明属于中厚板生产领域，具体涉及到一种60～120mm改良的耐候结构钢S355K2W厚板及其生产方法。

背景技术

S355K2W属于欧标EN10025中的耐候结构钢，具有低温韧性优良、加工性能和焊接性能好、耐大气腐蚀等特点，近年来，其应用范围扩大，需求量增加，但目前国内大部分钢厂在生产60～120mm厚度的保性能S355K2W耐候钢板时，需要进行正火处理才能使其机械性能满足标准要求，不仅增加了生产周期，而且增加了生产成本。

发明内容

针对上述问题，本发明人经过反复试验摸索，获得了一种TMCP轧制代替正火处理生产60-120mm厚耐候结构钢S355K2W厚板及其生产方法，从而完成了本发明。

因此，本发明的目的在于提供一种耐候结构钢S355K2W厚板。

本发明的另一目的在于提供一种上述耐候结构钢S355K2W厚板的生产方法。

为达到上述目的，在原有的S355K2W耐候结构钢的成分基础上，适当调整S355K2W中C、Mn、Nb等合金元素的含量和比例，并严格控制钢中P、S等影响钢板塑韧性的有害元素含量，同时严格控制轧钢的加热制度，轧制过程采用降低终轧温度、轧后提高冷却速度和轧后钢板堆垛缓冷的方式，从而保证了S355K2W钢种60-120mm厚度钢板的各项性能指标达到标准要求。

在冶炼过程中，严格控制钢中P（磷）、S（硫）等有害元素，保证钢水的纯净度基本达到洁净钢水平。在后续轧制加热过程中，为防止钢坯内部晶粒粗大，适当降低加热温度，避免钢坯内部原始奥氏体晶粒过分长大，为钢坯在轧制过程中晶粒的细化奠定坚实基础。在轧制过程中，通过采用国内先进的TMCP轧制技术和钢板堆垛缓冷技术，能够保证S355K2W钢板性能需求。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：该耐候结构钢S355K2W厚板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：0.08～0.15、Si：0.20～0.45、Mn：1.20～1.45、P≤0.018、S≤0.007 、Als：0.015～0.050、Nb+V+Ti≤0.15%、Cr：0.45～0.70%、Cu：0.30～0.50%、其它为Fe和残留元素；

碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]：≤0.50。

上述方法中，所生产的钢板厚度为60-120mm厚度规格。

本发明采用转炉冶炼、连铸浇注，3800m宽厚板轧机轧制的方法生产S355K2W耐候结构钢板。其工艺流程为：优质铁水、KR铁水预处理、100/120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、推钢式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、精整、外检、探伤、入库。

实施方式如下：

成分设计：在传统S355K2W耐候性结构钢的成分基础上，适当调整S355K2W中C、Mn、Nb合金元素的含量和比例，通过洁净钢冶炼，严格控制P、S含量，通过进行严格的TMCP轧制既保证钢板的低碳当量及焊接性，又保障S355K2W良好的低温冲击韧性。具体成分设计为：C：0.10～0.16、Si：0.20～0.45、Mn：1.20～1.45、P≤0.018、S≤0.007 、Als：0.015～0.030、Nb+V+Ti≤0.15%、Cr：0.45～0.70%、Cu：0.30～0.50%，其它为Fe和残留元素；

KR铁水预处理工艺：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期≤21min、脱硫温降≤20℃。

转炉冶炼工艺：入炉铁水S≤0.005%、P≤0.080%，铁水温度≥1270℃，铁水装入量误差按±1t来控制，废钢严格采用优质边角料，造渣碱度R按2.5-4.0控制，出钢目标P≤0.015%、C≥0.05%、S≤0.012%，出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石。出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩。

吹氩处理工艺：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300～500mm，离氩站温度不得低于1570℃。