[发明专利]大厚度抗层状撕裂调质高强钢板的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调质高强度钢板的生产方法，尤其是一种大厚度抗层状撕裂调质高强钢板的生产方法。

背景技术

现代工业生产需要的优质合金钢及特种合金数量日益增多，对金属材料质量和性能要求不断提高，特别是工程机械、核电、压力容器、军工、精品模具及其它大厚度大单重优质钢板等，对钢材的力学性能、焊接性能及Z向性能等提出了更高的要求，而普通冶炼浇铸手段无法满足需要，尤其是在内部质量上达不到要求。

近年来，随着国内外水电行业的发展，用户对大厚度水电用钢板的要求越来越高。由于水电用钢使用环境特殊，业主对钢板的强度、韧性、焊接性能、耐腐蚀性能等要求非常严格。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种最大厚度达300mm、高性能的大厚度抗层状撕裂调质高强S550Q/Z35钢板的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括冶炼、连铸、电渣重熔、加热、轧制、退火和热处理工序，所述钢板化学成分的重量百分含量为：C 0.14%～0.18%、Si 0.20%～0.50%、Mn 0.95%～1.25%、P≤0.015%、S≤0.005%、Ni 0.80%～1.15%、Cr 0.40%～0.60%、Mo 0.40%～0.60%、Nb 0.020%～0.050%、Ti 0.010%～0.030%、TAl（全铝） 0.020%～0.045%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述冶炼工序：钢水先经电炉冶炼，再送入LF精炼炉内进行精炼，然后转入真空脱气炉进行真空处理；所述真空处理的真空度≤67Pa且保持时间不小于20min。

本发明所述电渣重熔工序：将铸坯制成电极后进行电渣重熔，采用五元渣系，结晶器包括640mm、700mm、760mm和960mm四种可选断面，平均熔速≤22kg/min，每分钟加入Al粒25～30g/每吨钢，采用风冷加速冷却。

本发明所述加热工序：电渣锭入炉焖钢50～70min，然后采用低速烧钢，1000℃以下升温速度100～120℃/h，最高加热温度1240±10℃，然后保温350～500min。

本发明所述轧制工序采用Ⅱ型控制轧制：Ⅰ阶段轧制温度为930～1100℃，单道次压下量为10%～25%，累计压下率为40%～50％；Ⅱ阶段轧制温度为810～930℃，单道次压下量为10%～27%，累计压下率为20%～30％，终轧温度810±10℃，轧后自然冷却。

本发明所述退火工序：所述钢板在缓冷坑进行扩氢处理，钢板表面温度≥450℃；钢板在缓冷坑中扩氢处理温度620±10℃，确保升降温速度不大于50℃/h；钢板保温时间不低于72h；钢板出炉温度≤200℃，出炉后空冷。

本发明所述退火工序中，钢板总在炉时间不低于150小时。

本发明其特征在于，所述热处理工序：淬火温度870～920℃，保温时间2.0min/mm钢板厚度，淬火后冷却处理；回火温度620～690℃，保温时间4.0min/mm钢板厚度。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用电渣重熔处理，经过合理的控制轧制和热处理工艺，即可实现满足300mm大厚度钢板良好的综合性能，同时又降低了生产成本；规格范围广，满足了不断增长用量的市场需求。

本发明采用电炉+连铸+电渣重熔冶炼，所得调质高强钢板的P、S含量低，钢质纯净。本发明采用大板坯电渣重熔技术，减少了电渣重熔圆锭锻造开坯的工序，缩短了生产周期，显著降低了成本。本发明采用Ⅱ型轧制工艺，为大厚钢板控制轧制工艺理论的发展提供了实践依据，丰富了控制轧制工艺理论。

经检测本发明所得厚度300mm钢板达到性能为：整板满足相应级别探伤要求；横向、纵向拉伸、冲击性能基本一致，具有较好的各向同性；具有更好的冲击韧性和Z向性能；优化了钢锭合金成分，重熔后钢中主要成分变化不大，成分比较均匀；钢板内在组织致密，低倍缺陷控制较低，钢板低倍组织无裂纹、气孔等危害缺陷，其疏松和偏析级别≤1.0级。本发明所得钢板具有良好的各向同性、冲击韧性和Z向性能，满足用于水电、风电、大型建筑结构用钢等各种对大厚度大单重钢板的要求；且其工艺简单，易于操作，成材率高，适合于所有有条件的厚板厂生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。