[发明专利]少量微合金化元素调质型高强韧中厚钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种少量微合金化元素调质型高强韧中厚钢板,厚度范围为10～100mm，按照以下工序生产：KR铁水预处理→顶底复吹转炉冶炼→LF炉外精炼→RH真空精炼→铸坯浇铸→铸坯缓冷→铸坯加热→高压水除鳞→两阶段轧制→在线淬火→回火热处理→矫直→喷号标识→取样检验。本发明提供的中厚板及制造方法，充分利用固溶Nb的细晶作用及Nb同Cr、B复合应用大幅提高中厚板本质淬透性的作用，从成分设计上大量节约了Mo、Ni等贵重合金，通过关键工艺点的控制，包括铸坯缓冷技术和突出再结晶区轧制作用，补偿合金降低带来的强塑韧性下降，同传统调质钢相比在成本下降反而提高了钢板本身物理性能和内部质量。

技术领域

本发明涉及黑色金属材料制造领域，具体涉及一种少量微合金化元素调质型高强韧中厚钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，国内外钢铁冶金与轧制制造技术获得了长足的发展，通过添加大量合金获得物理性能的制造方法逐步退出舞台，尤其是以水冷工艺为代表的贝氏体钢的生产制造获得广泛应用，实现了以水带“金”，但是在中厚钢板领域更高强度产品级别上，比如屈服强度690MPa及以上使用调质工艺生产依然是不可或缺的重要部分。传统调质工艺首要保证的是钢板的本质淬透性，为了提高本质淬透性，需要采用高合金成分设计，除去引起焊接性能迅速劣化的C元素含量较高外，其他微合金强化元素比如(Cr、Mo、Ni、Cu、Nb、V、Ti等)也需要大量添加，如果钢板厚度进一步增加添加量会更大，再加上传统调质工艺二次加热能源消耗，生产成本居高不下，焊接施工困难。

发明内容

为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种采用较少微合金化元素、屈服强度达到690MPa级的调质型高强韧中厚板，同时提供获得该中厚板良好物理性能和较高内部质量的生产制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种少量微合金化元素调质型高强韧中厚钢板,厚度范围为10～100mm，其主要化学成分重量百分比为：C：0.10～0.18％，Si：0.40～0.80％，Mn：0.40～1.00％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al：0.020～0.050％，Nb：0.030～0.070％，Ti：0.010～0.025％，Cr：0.60～1.20％，B：0.0012～0.0030％，其余为Fe及不可避免的杂质，同时，钢的化学成分还满足碳当量要求：Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu/+Ni)/15≤0.65％，其中，Mo、V、Cu、Ni均为残余元素。

一种少量微合金化元素调质型高强韧中厚钢板的制造方法，按照以下工序生产：KR铁水预处理→顶底复吹转炉冶炼→LF炉外精炼→RH真空精炼→铸坯浇铸→铸坯缓冷→铸坯加热→高压水除鳞→两阶段轧制→在线淬火→回火热处理→矫直→喷号标识→取样检验。

具体地，所述KR铁水预处理过程中，到站铁水As≤0.06％，Cu≤0.30％，脱前扒渣裸漏液面≥50％，铁水经KR搅拌扒渣后，金属裸露面≥90％，铁水S≤0.005％，处理周期20～30min。

具体地，所述顶底复吹转炉冶炼过程中，入炉铁水杂质质量要求S≤0.005％，采用优质废钢，出钢C：0.03～0.08％，出钢P≤0.012％，双挡模式滑板挡渣，保证渣层厚度≤45mm。

具体地，所述LF炉外精炼过程中，全程吹氩，弱搅拌以渣面微翻不裸露钢液为准，所述精炼石灰和萤石造白渣，加入脱氧铝总量≥2.5kg/t。

具体地，所述RH真空精炼过程中，在10min内真空度达到≤200Pa，保压时间≥12min，纯脱气时间≥6min，破真空后纯钙包芯线喂入量1.0～1.5m/t，软吹，保证离站温度1550-1585℃。