[发明专利]一种Q345B中宽带钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热轧中宽带钢及其生产方法，尤其是一种Q345B中宽带钢及其生产方法。

背景技术

低合金高强度Q345B钢带是一种C含量小于0.20%的低碳钢，由于其综合性能好，广泛应用于工程机械、建筑结构、石油化工等方面，在国民经济发展中占有举足轻重的地位。但是在生产过程中，产品易出现冷弯不合格，组织异常，存在贝氏体、带状组织等现象，影响产品的力学性能及使用要求。常规Q345B钢种通常是在钢中添加1.0%～1.7%的Mn元素来保证产品的强度，锰在钢中主要起固溶强化作用，近年来的研究表明，W(Mn)＜2.0%时钢的强度随锰含量的增加而提高，而冲击韧性下降的趋势甚小，且不影响其脆性转变温度，但是，锰含量过高会造成钢板带状组织严重，韧性降低及各向异性等问题。

近年来，由于钢材市场形势严峻，企业的竞争压力加大，为了摆脱当前的产品销售压力，越来越多的钢铁企业都在寻找一种成本更加低廉、质量又相对稳定的生产方法，而采用铌、钒、钛等微合金化强化方式是目前大多数钢铁企业的选择方向。例如：申请号201210180268.9的专利申请公开了一种Q345B钢板的生产方法，提出在碳（0.14～0.19%）、锰（1.10～1.20%）强化的基础上进一步添加铌（0.012～0.18%）和钛（0.010～0.020%）生产Q345B系列钢板；申请号201310738709.7的专利申请公开了一种345MPa级热轧卷板的生产工艺，提出在碳（0.14～0.18%）、锰（1.35～1.50%）基础上添加Ti（0.015～0.030%）生产Q345B卷板的生产工艺，降低了Q345B板卷中的硫化物夹杂物含量，改善板卷金相组织，提升了强度、延伸率性能的匹配性，减少了轧制参数波动对Q345B板卷性能的影响，保证了产品质量的稳定性。上述专利申请主要还是利用铌、钛的细晶强化、沉淀强化作用生产Q345B钢板钢卷，锰元素的含量仍然较高，同样存在上述的带状组织严重，韧性降低及各向异性等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高内部质量的Q345B中宽带钢；本发明还提供了一种Q345B中宽带钢的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的化学成分的质量百分含量为：C 0.14～0.19%、Si≤0.25%、Mn 0.45～0.85%、P≤0.035%、S≤0.035%、V 0.010～0.040%、N 0.004～0.015%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。

优选的，本发明化学成分的质量百分含量为：C 0.15～0.16%、Si 0.14～0.16%、Mn 0.60～0.80%、P≤0.026%、S≤0.013%、V 0.023～0.030%、N 0.006～0.010%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。

本发明方法包括加热、热轧、冷却和卷取工序，其采用上述质量百分含量成分的钢坯。

本发明方法所述加热工序中，加热炉的加热温度为1200±30℃；热轧工序中，终轧温度840～900℃；卷取工序中，卷曲温度为610～680℃。

本发明方法所述加热工序中，加热时间不小于140分钟；最好为140～200分钟。

本发明方法所述热轧工序中，热轧总压下率大于90%。

本发明方法所述冷却工序中，层流冷却速度范围16～29℃/S^-1。

本发明主要利用氮化钒微合金化生产Q345B钢带。应用钒与氮具有很强结合能力的理论，通过向钢中加入一定含量的钒元素，使钒与钢中的氮生成氮化钒产物，氮化钒产物会在铁素体中大量沉淀析出，从而达到沉淀强化，改善钢材性能的目的。当氮趋于耗尽时，析出物有一个向碳氮化物的渐变；富氮的碳氮化钒会在奥氏体向铁素体转变过程中或随后析出，富氮的V（C,N）的优先析出对铁素体的强化十分有效，同时还能够细化铁素体晶粒尺寸，得到最终要求的组织，提高钢的强度和韧性。通过控制轧钢的加热温度、终轧温度、层流冷却速度和卷曲温度来控制碳氮化物的析出、奥氏体的再结晶及奥氏体的变形状态，提高了钢带的内部质量，降低了生产成本。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用氮化钒铁微合金化，通过增氮促进钒析出同时细化晶粒；用微量的钒代替大量的锰，析出强化代替固溶强化。本发明中Mn元素含量降低了约0.45%，同时加入0.010～0.040%的V元素，有效地降低了吨钢成本。本发明以析出强化和细晶强化为主要强化手段，减少了Q345B钢带中的硫化物夹杂物含量，改善了钢带内部组织，从而达到降低生产成本、提高Q345B中宽带钢产品质量的效果。