[发明专利]一种低成本Q550D钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及中厚板技术领域，具体地说涉及一种低成本Q550D钢板及其制造方法。

背景技术

低合金高强度钢广泛应用于各类工程机械，随着工程机械设备向着大型化、高效化、轻量化发展，高强度工程机械用钢大量应用于工程机械制造等。工程机械用钢需要具有较高的强度、良好的低温韧性、良好的抗疲劳性能、良好的冷成型性能、良好的焊接性能等。随着技术的发展，目前许多钢厂都可以生产Q550D，竞争激烈，为了寻求市场和盈利空间，必须降低Q550D的制造成本。

专利申请号为“200710093978.7”的名为“屈服强度550MPa级低裂纹敏感性钢板及其制造方法”采用超低碳设计设计，C含量不大于0.04％，对冶炼水平提出了较高要求，且Mo、Ni等贵金属均较高，合金成本太高，不适用于低成本生产；专利申请号为“201110027518.0”的名为“一种屈服强度550MPa级低合金高强度钢板及生产方法”合金成本较低，采用TMCP+钢板堆垛的方法生产屈服强度550MPa级钢板，但TMCP钢板内应力较强，仅通过堆垛无法明显改善钢板的综合性能，必须通过适度回火；专利申请号为“201110040675.5”的名为“一种利用超快冷和钢板自回火技术改善煤机用高强钢强韧性的方法”介绍了一种低成本生产屈服强度550MPa级，但必须给予超快冷条件，普通ACC达不到其效果。本专利公开了一种通过采用低碳成分设计，适度添加提高淬透性的较为廉价的元素B，优化控制TMCP工艺和热处理调质工艺来制造低成本Q550D钢板。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通过采用低碳成分设计，适度添加提高淬透性元素，提升钢质洁净度，优化控制热处理调质工艺来制造低成本Q550D钢板及其制造方法。

为达上述目的，本发明一种低成本Q550D钢板，所述Q550D钢板(中包钢水的化学成分)化学成分及重量百分比含量为：C 0.06％-0.10％、Si 0.20％-0.30％、Mn 1.30％-1.60％、P≤0.015％，S≤0.005％、Als 0.020％-0.035％、Nb 0.030％-0.040％、Ti 0.010％-0.020％、Cr 0.15％-0.25％、B 0.0010％-0.0015％，余量为Fe和杂质。

其中所述Q550D钢板主要由以下重量份的原料制备而成：

铁水：185份；

废钢：30-60份；

脱氧合金铝：0.13-0.18份；

锰铁：3.5-4.3份；

铌铁：0.10-0.13份；

硅铁：0.56-0.84份；

铬铁：0.63-1.05份；

钛铁：0.095-0.19份；

硼铁:0.02-0.03份。

一种制造低成本Q550D钢板的方法，包括以下步骤：

冶炼：将所述铁水转炉冶炼，加热至温度为1250～1350℃后加入所述废钢，采用单渣工艺加入所述铝进行脱氧合金化，出钢挡渣，保证一次拉碳成功，转炉出钢温度控制在1620-1660℃之间，出钢过程钢包要进行底吹氩操作，钢水经转炉冶炼后进行LF炉外精炼，加入所述锰铁、所述铌铁、所述硅铁、所述铬铁和所述硼铁，之后进行RH工序真空脱气并加入所述钛铁，真空脱气的真空度为0.20～0.30KPa，深真空时间＞15min，金属锰铁收得率按99％计算，铌铁收得率按100％计算，硅增加0.01％硅铁加入量不小于25kg，铬增加0.01％铬铁加入量不小于30kg，钼增加0.0001％硼铁加入量不小于2kg，钛铁收得率较低，且极易氧化，在处理后期加入，根据钢水量、钛铁品位来调整合金加入量。RH工序主要进行真空脱气，在保证钢水温度稳定的前提下大幅降低氢、氧、氮等气体含量，减小有害气体对钢水纯净度的不利影响，RH处理阶段原则上不加或少加合金；

连铸：所述钢水送到铸机进行连铸，控制钢水过热度15-50℃；连铸机为直弧形连铸机，详细工艺及参数控制如下:使用低碳高锰合金钢保护渣，渣子要保持干燥；中包使用碱性空心颗粒无碳覆盖剂；保持恒速浇注，浇注速度控制在0.8-1.2m/min；做好保护浇注，谨防钢水二次氧化和吸气增氮；铸坯低倍检验结果应满足C类中心偏析≥3.0级、中间裂纹≤1.5级、中心疏松≤1.0级；

板坯再加热：板坯升高到1180-1220℃℃；总再加热时间为250-350分钟，均热段时间为30-60分钟；钢水连铸成坯时温度从1500多度冷却到1200多度再冷却到室温，板坯再加热是指板坯又从室温升高到1200多度，温度再次升高的加热过程；