[发明专利]一种电渣成材调质水电用钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种电渣成材调质水电用钢板及其生产方法，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.13～0.18%，Si：0.20～0.50%，Mn：0.90～1.30%，P≤0.015%，S≤0.005%，Ni：0.60～1.25%，Cr：0.30～0.60%，Mo：0.40～0.60%，Nb：0.020～0.050%，TAl：0.020～0.050%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括冶炼、连铸、电渣重熔、加热、轧制、退火和热处理工序。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，疏松和偏析级别≤1.0级，成材率高，满足用于大型水轮机组对低合金特厚钢板的要求。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种电渣成材调质水电用钢板及其生产方法。

背景技术

近年来，随着国内外水电行业的发展，乌东德水电站、白鹤滩水电站、长龙山水电站等大型水电项目的施工，用户对大厚度水电用SXQ500D-Z35钢板的要求越来越高，对钢板的探伤、强度、低温韧性和焊接性能等要求非常严格，钢板的使用厚度也越来越大。

在此背景下，本发明通过优化成分设计,采用电渣重熔的冶炼方式，开发了一种电渣成材调质水电用钢板及其生产方法，成功生产出厚度为220～285mm水电站用钢板，扭转了国内使用此厚度及强度级别钢板全部依赖进口的局面，解决了此厚度级别强度及韧性不能良好匹配的问题,实现了大型水电站用特厚钢板的国产化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电渣成材调质水电用钢板及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种电渣成材调质水电用钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.13～0.18%，Si：0.20～0.50%，Mn：0.90～1.30%，P≤0.015%，S≤0.005%，Ni：0.60～1.25%，Cr：0.30～0.60%，Mo：0.40～0.60%，Nb：0.020～0.050%，TAl：0.020～0.050%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述钢板厚度为220～285mm；钢板力学性能：屈服强度≥420MPa，抗拉强度540～720MPa，-20℃纵横向冲击功≥47J，钢板Z向拉伸断面收缩率≥35%。

本发明还提供了一种电渣成材调质水电用钢板的生产方法，所述生产方法包括冶炼、连铸、电渣重熔、加热、轧制、退火和热处理工序；所述热处理工序，采用亚温淬火+回火的热处理工艺。

本发明所述电渣重熔工序，将铸坯按照计划尺寸制成电极后进行电渣重熔，去除连铸坯表面氧化铁皮，采用CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂-CaF₂五元渣系，平均熔速控制在≤22kg/min，熔铸过程中每分钟加入Al粒25～30g/t钢，以确保细晶粒钢的成分要求；结晶器包括640mm、700mm、760mm、960mm四种可选断面，采用风冷加速冷却，以改善铸态组织、降低夹杂物含量。

本发明所述的热处理工序，淬火温度820～850℃，保温时间2.0min/mm（即按钢板厚度的毫米数，每毫米加热2.0min计算），淬火后快冷处理，整板采用淬火槽加速冷却；回火温度600～640℃，保温时间1.5～2.0min/mm（即按钢板厚度的毫米数，每毫米加热1.5-2.0min计算），回火后空冷。

本发明所述冶炼工序包括电炉炼钢、LF精炼和真空处理，出钢后钢水送入LF精炼炉内进行LF精炼，快速脱氧、脱S，调整温度、成分后扒除还原渣；在VD/VOD炉重新造还原渣进行真空脱气处理，真空前加入CaSi块球化夹杂，真空处理过程中真空度≤67Pa，真空保持时间≥20min。电炉炼钢采用超高功率电弧炉，选取优质原料，熔化期采用大渣量流渣操作，避渣出钢。