[发明专利]一种调质S460G1+Q结构钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于低合金调质钢生产技术领域，特别涉及一种调质S460G1+Q结构钢及其制造方法。尤其针对钢板心部-60℃冲击≥320J，抗层状撕裂性能(Z向性能)≥50％且厚度规格≥100mm～150mm的调质S460G1+Q结构钢。

背景技术

一般情况下，厚度规格在100mm及以上的特厚板主要应用于各类大型船舰、桥梁、锅炉、压力容器、工程机械、高层建筑、海洋平台等对钢板性能要求较高的设施中。海洋平台是在海洋上进行作业的特殊场所，且其服役期比船舶类高50％，故其所需钢板必须具有高强度、高韧性、抗疲劳及良好的焊接性等。有些特殊用途特厚板还对Z向性能、抗中子辐射，抗裂纹扩展等方面提出严格要求，因而对生产特厚钢板所需原料的要求也十分严格。

由于特厚板坯料和成品厚度大，受轧制压缩比的限制，通常要用大型铸锭或特厚连铸坯轧制。大型铸锭和特厚连铸坯质量保证难度大，轧制时变形也难以渗透到心部，微裂纹难以压合。另外，再结晶不充分，心部和表面晶粒度差距较大，这些原因使得传统再结晶型轧制难以进一步提高特厚板性能。

一般而言，生产特厚板的坯料普遍采用扁钢锭、锻压坯和初轧板坯以及连铸板坯。其中采用锻压坯和初轧板坯作为坯料，虽然轧机产量高，钢板表面质量好，但由于不可避免的需要二火成材，而且整个流程项目投资大、能耗高、金属综合成材率低，采用这种生产模式的企业较少。连铸与模铸相比，虽然具有工艺流程短、系统节能、成材率高等优点，但受到技术和装备方面的限制，生产特厚板时压缩比不够。如从板坯到成品的压缩比较小，对某些规格和钢种会出现钢板内部疏松压合、偏析消除等方面达不到质量要求的情况，造成钢板内部质量无法保证。

国内虽然建设了多套宽厚板轧机，但只有部分轧机可生产特厚板(如舞钢、宝钢等)；其它钢铁企业的轧机生产线，从轧机能力来讲可以生产特厚板，但因炼钢、加热、精整及热处理等设备不配套，尚无生产高质量特厚板的经验。

对比专利1—一种大厚度海洋工程用钢及其生产方法(专利号：CN 10240043 A)，采用330mm规格连铸坯生产150mm规格特厚板，压缩比过小，钢板内部质量(探伤、心部偏析、缩孔等)难以保证；该专利通过加入较高的Ni，并辅以较高的Nb及V微合金元素，大大增加合金成本。同时，在特厚板生产过程中，过多的Nb、V对其冲击功有一定的负面影响，一般选择不加或少加。

秦皇岛首秦金属材料有限公司(以下简称首秦公司)现有的工装设备：400mm厚板坯连铸机、4300mm宽厚板轧线、德国LOI调质生产线及车底式热处理炉，首秦公司完全具备生产调质特厚板的条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调质S460G1+Q结构钢及其制造方法，通过使用400mm厚连铸坯及严格的轧制及热处理工艺，解决厚规格调质钢板心部冲击不稳定、钢板探伤存在局部缺陷等问题。

一种调质S460G1+Q结构钢，其化学成分为(重量百分比)，C：0.05％～0.07％；Si：0.20％～0.45％；Mn：1.50％～1.65％；P：≤0.0080％；S：≤0.0030％；Ni：0.30％～0.55％；Mo：0.18％～0.25％；V：0.020％～0.040％；Ti：0.010％～0.020％；Alt：0.025％～0.050％；碳当量Ceq(％)＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15，其范围为：0.37％～0.43％；余量为Fe及不可避免杂质。

一种调质S460G1+Q结构钢的制造方法，具体步骤为：铁水脱硫扒渣→转炉冶炼→LF炉精炼→RH真空处理→板坯浇铸→钢坯加热→钢板轧制→ACC层流冷却→钢板堆垛缓冷→定尺切边→淬火热处理→回火热处理→离线探伤→火切取样→力学性能检验→仓储及发货。本发明所涉及的工艺参数如下：

1、钢坯加热：用步进梁式加热炉将钢坯加热至设定均热温度1180℃～1220℃，在炉时间360min～450min，保证钢坯充分奥氏体化。