[发明专利]100-150mm合金结构钢4140厚板及生产工艺

权利要求书

1.一种100-150mm合金结构钢4140厚板，其特征在于所述100-150mm合金结构钢4140厚板包含如下质量百分比的化学成分：C：0.39～0.42、Si：0.20～0.30、Mn：0.85～0.95、P≤0.010、S≤0.003 、Als：0.020～0.040、Cr：0.9-1.0、Mo：0.17-0.23，其它为Fe和残留元素。

2.一种如权利要求1所述100-150mm合金结构钢4140厚板的生产方法，它包括如下步骤：

a.KR铁水预处理：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，脱硫剂加入量为每100t钢水800KG，脱硫搅拌头使用次数在50炉以内，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.008%，脱硫温降≤20℃；b.转炉冶炼：入炉铁水S≤0.008%、P≤0.060%，铁水温度≥1300℃，铁水装入量误差按±0.5t来控制，废钢严格采用优质高合金钢边角料，过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣碱度R按2.5-3.5控制，出钢目标P≤0.010%、C≥0.05%、S≤0.003%，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；c.吹氩处理：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩5-8min，流量300-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300～500mm，离氩站温度不得低于1580℃；d.LF精炼：精炼过程中全程吹氩，加入渣料，碱度按4.0-6.0控制，加入脱氧剂，加热采用电流进行加热，若埋弧效果明显加热时间按两次控制，一加热10-12min、一加热过程按照成分配比连续性加入合金，二加热6-8min，二加热过程中补加脱氧剂，加大氩气流量，使钢水充分翻腾，合金均匀化，并要求粘渣次数大于5次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，采用真空脱气，上钢温度1610±10℃；e.VD精炼：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥22min，破真空后软吹3-5min，软吹过程中钢水不得裸露，在线包抽真空时间30-50min，抽真空结束后进行定H，保证H含量在1.8PPm以下，覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1560±15℃；f.模铸：上线使用前锭模温度≤100℃，浇注温度控制在1545-1550℃，浇注时中注管上口与钢包下水口的距离控制在≤150mm，浇注前，模铸保护渣一半采取草绳吊挂的方式挂在锭模中，吊挂高度高于锭模底部300～400mm，另一半在开浇后3～4min内加完，浇注到距离帽口1/3位置时，向每个锭模内添加50Kg碳化稻壳，浇注完毕后，先用氧管将帽口内的碳化稻壳铺平后，再向每个锭内添加50-80Kg的碳化稻壳，并用氧管均匀铺平；浇注完毕60min内，要对每支锭及时补加40Kg以上的碳化稻壳保证帽口部位不见红，同时要求在注毕1-2h内，向每个锭模内补加40-80Kg的碳化稻壳；g.钢锭缓冷：钢锭脱模后立即吊入缓冷内进行缓冷，缓冷温度400-500℃，缓冷时间48-72h；

h.钢锭清理：钢锭缓冷结束后用火焰枪对钢锭宽度1/2位置进行清理，清理宽度控制在30-50CM，清理深度控制在5-10mm；

i.加热:加热温度及加热时间如下：钢锭入库温度≤700℃，焖钢温度450-500℃，时间4h，升温至一加热速度100℃/S，当温度升至900℃时保温8h，升温至二加热速度100-120℃/S，温度升至1000℃时升温速度不限，温度升至1260-1800℃时保温13h，然后进行翻钢，翻钢后重新升温2h至1260-1280℃，然后保温2h出钢；

j.控轧:采用两阶段轧制，累计压下率≥60%，开轧温度1000℃～1050℃，粗轧阶段道次压下量控制在35-45mm，晾钢厚度为H+60mm，精轧开轧温度840-880℃，终轧温度800～830℃,轧后不进行快速冷却，直接送往矫直机进行矫平；

k.堆冷:轧后堆入缓冷坑进行堆垛缓冷，堆冷温度不低于450℃，堆冷时间≥48小时，拆垛时表面温度需≤120℃；

l.热处理：在外部机械化炉进行淬火+回火处理，淬火时炉内温度910-930℃，保温系数2.0-2.5min/mm，淬火方式采用油淬，入淬火池钢板温度≥860℃，淬火30-60min至常温，淬火后放入外部机械化炉进行回火，回火温度550-570℃，保温系数4.0-4.2min/mm，出炉后空冷；

m.缓冷：热处理后将钢板堆垛缓冷，并用石棉布将钢板四周包裹。