[发明专利]一种厚度为16mm的Q345D钢及其生产方法

说明书

一种厚度为16mm的Q345D钢及其生产方法，钢中各元素的质量百分比为：C：0.14～0.18，Mn：0.90‑1.03，Nb：0.012～0.020%；生产工艺中，铸坯加热终了时刻表面温度控制在1100～1150℃范围内，加热时间≥8min/cm；开轧温度1080～1100℃，一阶段终轧温度＞1000℃，二阶段开轧温度≤890℃，二阶段待温厚度大于等于钢板成品厚度的2.5倍，终轧温度控制在810～850℃范围内；开冷温度≥740℃，终冷温度650±20℃。本发明在保证较低生产成本的前提下，成功生产出Q345D低合金高强度钢，钢板的力学性能和内部质量满足GB/T1591要求。

技术领域

本发明涉及低合金高强钢及其生产方法，尤其涉及一种厚度为16mm的Q345D钢及其生产方法。

背景技术

Q345D属于低合金高强钢，具有良好的综合力学性能和工艺性能，广泛应用于诸如钢结构、风力塔筒等工程领域，16mm厚度产品属于常规使用。国内中板厂生产此规格钢种的钢板，成分设计主要采用C、Mn等元素，其中C含量约为0.11-0.17wt%，Mn含量约为1.30-1.60wt%；如舞阳钢铁公司16mm厚度Q345D钢种的成分为：C：0.15wt%、Mn：1.39wt%、Al：0.048wt%；酒泉钢铁公司16mm厚度Q345D钢种的成分为：C：0.11-0.17 wt%、Mn：1.30-1.60 wt%；安阳钢铁公司：C：0.12-0.14 wt%、Mn：1.35-1.45 wt%；控制轧制工艺参数通常为：待温温度≤930℃，待温厚度大于等于钢板成品厚度的2倍，终轧温度770-850℃，终冷温度约为680-740℃。

由以上数据可以看出，现有Q345D产品的设计思路在于通过C、Mn元素的固溶强化以及控轧控冷的细化晶粒作用来保证产品的强度；设计Mn含量在1.30-1.60%之间是为了保证固溶效果；设计终轧温度770-850℃是为了保证第二阶段控制轧制细化晶粒的效果；设计终冷温度≥680℃是为了进一步的细化晶粒，并防止出现W或B等异常组织恶化产品的韧塑性。现有的成分配比中Mn元素含量较高，从而导致生产成本居高不下，不利于企业效益的提升。为降低Q345D生产成本，部分企业采用降低Mn元素含量，同时加入Nb元素，通过Nb元素细化晶粒的作用保证产品性能；但为了提升细化晶粒效果，Nb元素的加入量普遍在0.020wt%以上，虽然降低了Mn元素含量，但0.020wt%以上Nb元素的加入却抵消了降低Mn元素含量下降的成本，导致生产成本仍然较高。

发明内容

本发明提供一种厚度为16mm的Q345D钢及其生产方法，通过降低Mn元素含量、添加微量Nb元素，并配合生产工艺的改进，实现Q345D的低成本生产，并能保证钢板力学性能符合国标要求。

解决上述技术问题的技术方案为：

一种厚度为16mm的Q345D钢，钢中各元素的质量百分比为：C：0.14～0.18，Mn：0.90-1.03，Nb：0.012～0.020%，Als：0.015-0.040，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。

上述的一种厚度为16mm的Q345D钢，钢中各元素的质量百分比也可以为：C：0.14～0.18，Mn：0.90-1.03，Nb：0.013～0.018，Als：0.015-0.040，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。

上述的一种厚度为16mm的Q345D钢，所述Q345D钢的晶粒度≥9.5级。

一种厚度为16mm的Q345D钢的生产方法，包括铸坯加热、控制轧制、控制冷却工艺步骤，其中：

铸坯加热工艺中加热终了时刻铸坯表面温度控制在1100～1150℃范围内，加热时间≥8min/cm；