[发明专利]一种低压缩比特厚低温结构钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种低压缩比特厚低温结构钢板，钢板厚度为180～220mm，生产过程中坯料到成品的压缩比≤3按重量百分比％计组分为C 0.06～0.12，Si 0.3～0.4，Mn 1.5～1.9，Nb+Ti+V≤0.15，Al 0.06～0.08,P≤0.012，S≤0.003，N：0.003～0.005，余量为Fe及不可避免的杂质。生产流程钢水冶炼—连铸—连铸坯加热—高压水除鳞—控轧控冷—矫直—钢板正火处理—正火后加速冷却。能够满足‑60℃条件下冲击功≥100J，屈服强度≥350MPa，抗拉强度≥490MPa以及具有良好的抗层状撕裂性能。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种低压缩比特厚低温结构钢板及其制造方法。

背景技术

随着大型装备制造工程的不断发展，特厚结构钢板的需求越来越多，同时对钢板的性能要求也越来越高，除了常规拉伸冲击外，根据使用环境的不同，部分增加超低温环境下使用的低温冲击要求。对于特厚板来讲，主要难点有两点，一是由于成品钢板厚度增加，导致整体压缩比降低，晶粒粗大，性能难以保证；二是即使采取钢锭、复合坯等手段增加压缩比，但是由于坯料质量问题以及晶粒粗大问题，冲击功很难保证，尤其是～60℃条件下低温冲击功。因此，目前180～220mm厚度低压缩比特厚低温结构钢板目前尚未出现。

专利公告号CN104451375A公布了“一种160mm厚Q235C低压缩比特厚钢板其制备方法”，采用一阶段轧制和水冷工艺生产特厚Q235C级结构钢，但是在具体微合金元素的应用、加热温度选择、轧制过程控制均存在量产化难度大的难题，无法生产应用，最终产品也无法满足在～60℃低温条件下使用。

专利公告号CN104561772B公布了“一种130mm～150mm厚度超低温钢板及其的生产方法”，采用钢锭生产和两阶段轧制，正火工艺生产，虽然满足低温条件下使用，但是制造方法存在生产周期长，对压缩比明确要求≥4，能耗高，生产成本高，市场竞争力差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种低压缩比特厚低温结构钢板的生产方法，实现了以连铸的方式来生产180～220mm的特厚结构钢板，通过对生产工艺进行设计，在压缩比≤3的情况下，产品的性能可满足-60℃条件下使用。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种低压缩比特厚低温结构钢板，其特征在于：按重量百分比％包括以下组分C 0.06～0.12，Si 0.3～0.4，Mn 1.5～1.9，Nb+Ti+V≤0.15，Al 0.06～0.08,P≤0.012，S≤0.003，N：0.003～0.005，余量为Fe及不可避免的杂质，Nb、Ti、V均不为0。

产品的厚度为180～220mm，生产过程中由坯料到成品的压缩比≤3。

本发明中所含有所有关键组分的作用及其含量选择理由具体说明如下：

C：钢中对强度、韧性影响非常敏感的元素，碳含量过高，铁素体珠光体钢中铁素体的比例会降低，带状组织严重，韧性会下降；碳含量过低，则强度会降低。本发明专利中，重点考虑碳含量对韧性和强度的影响，既能够保证钢的低温韧性，又能满足一定强度要求，综合平衡，C含量选择范围为0.06-0.12％。

Si：以固溶强化形式提高钢的强度，过高会对表面质量、韧性及焊接性能产生不利影响，本发明专利中重点考虑对强度的影响，综合考虑，本发明Si含量选择范围为0.3-0.4％。

Mn：以固溶强化为主，对强度和韧性均有明显贡献，含量过高容易产生心部中心偏析较为严重，尤其是铁素体珠光体带状组织非常严重的钢，Mn的偏析会加重韧性恶化，综合考虑，Mn的选择范围为1.5-1.9％；