[发明专利]一种150～200mm特厚高强钢S460NL钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种150‑200mm的特厚高强钢S460NL钢板及其生产方法，通过KR铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、模铸浇注、钢锭脱模清理、均热坑加热、大压下量轧制、堆垛缓冷及调质热处理等一系列工序，制出的钢板与现有技术相比，厚度大、强度高、低温冲击韧性好、碳当量低等优点，结合现有工艺装备水平和生产能力，满足了市场需求。

技术领域

本发明涉及宽厚钢板生产领域，具体涉及一种150～200mm特厚高强钢S460NL钢板及其生产方法。

背景技术

S460NL是一种强度高，在正火、正火加回火或调质状态后有较高的综合力学性能。主要用于大型船舶、桥梁、电站设备、高压锅炉、高压容器、机车车辆、起重机械、矿山机械及其他大型焊接结构件。其特点是集中了厚度大、强度高、低温冲击韧性好、碳当量低等优点。为了满足市场需求，结合结合现有工艺装备水平和生产能力进行了一系列的研制生产。

发明内容

为满足市场需求，本发明的目的是提供一种150-200mm的特厚高强钢S460NL钢板，使用在大型焊接结构件上时，厚度大，强度高、低温冲击韧性好、碳当量低等优点。

本发明的另一目的是提供一种150-200mm的特厚高强钢S460NL钢板的生产方法。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种150-200mm的特厚高强钢S460NL钢板，该钢板厚度在150～200mm，包含以下质量百分比的化学成分：C 0.09～0.12%、Si≤0.20～0.40%、Mn 1.50～1.55%、P≤0.015%、S≤0.003%、Nb 0.35～0.45%、V 0.60～0.70%、Ti≤0.12%、Cr≤0.60%、Ni ≤0.20～0.30%、Mo ≤0.50%、B≤0.003%，其它为Fe和残留元素。

进一步地，所述S460NL钢板在-50℃时的纵向冲击功为≥27J，碳当量为≤0.55%。

本发明采用的上述技术方案，在保证大厚度钢板的强度时，在较低含量的普通C、Mn、Si等强度元素的基础上，添加微合金元素来再次增加钢板的强度，这样的好处是，避免了这些元素过多导致碳当量超标及低温冲击韧性值低的情况发生；添加的合金元素Nb、V、Ti能够起到增加强度的目的，Nb能够细化晶粒，晶粒越细小，晶界越多，而晶界的强度与韧性远比晶体好；V、Ti能够与C、N形成V[C N]、Ti[C N]等，从而形成析出强化，提高强度；Cr、Mo、B等元素能够增加钢板的淬透性，因为钢板的厚度较大，钢板的内部冷却速度远小于钢板的表面，为了得到均匀的组织，必须要增大钢板的淬透性；Ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性，也可提高奥氏体钢的蠕变抗力；P可以产生低温脆性，对钢板的低温冲击韧性有极大的影响，所以必须控制钢水中P元素的含量。

一种150-200mm的特厚高强钢S460NL钢板的生产方法，其特征在于包括以下步骤：

为了达到上述目的，本发明采取的生产方法包括：KR铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、模铸浇注、钢锭脱模清理、均热坑加热、大压下量轧制、堆垛缓冷、调质热处理等工艺控制。

1)KR铁水预处理工艺：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，保证脱硫周期≤21min、脱硫温降≤20℃；

2)转炉冶炼工艺：入炉铁水S≤0.005%、P≤0.06%，铁水温度≥1620℃，铁水装入量误差按±1t，废钢严格采用优质边角料，造渣碱度R按2.5-4.0控制，出钢碳≥0.05%，出钢P≤0.006%，S≤0.010%；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；转炉出钢过程中硅锰、中碳锰铁合金，加入量按照内控Si下限0～0.05%控制、Mn下限0～0.10%控制；氩站C含量按照内控下限0～0.05%控制；钢水到氩站后不再加铝线，到站吹氩3min后离站，离站温度≥1570℃；