[发明专利]一种Q420E钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种Q420E钢板及其生产方法，属于结构钢领域。提供的Q420E钢板化学成分按照质量百分比计为：C：0.15～0.17％；Si：0.26～0.36％；Mn：0.65～0.75％；Ti：0.065～0.075％；P≤0.013％；S≤0.003％；Ca：0.0012～0.0027％；Als：0.022～0.037％；其余为铁和不可避免杂质。本发明通过合适的冶炼、连铸、加热、轧制、控冷工艺，获得的Q420E钢板屈服强度在445MPa～482MPa之间，抗拉强度在556～623MPa之间，延伸率在20％～27.5％之间，‑40℃冲击功在153J～208J之间。

技术领域

本发明属于结构钢领域，具体涉及一种Q420E钢板及其生产方法。

背景技术

Q420E低合金高强度结构钢板在工程机械、风电领域、桥梁建造、设备结构件制作等领域广泛应用。Q420E钢板国家标准要求-40℃的冲击功不小于34J，要求钢板具有较高强度的同时，还需要有良好的低温韧性，钢板的韧脆转变温度较低。Q420E钢板的最终组织一般为晶粒细小的铁素体+珠光体，其成分设计一般是在C-Mn成分设计基础上添加一定量的Nb、V、Ti等微合金，并通过控轧、控冷工艺或热处理来充分细化铁素体晶粒保证钢板的强度和韧性满足要求。

文献CN 101413049 A公开一种屈服强度为420MPa正火可焊接细晶粒钢板的制备方法，提供了一种屈服强度420MPa级钢板的生产方法。该方法生产强度满足要求，韧性也较好。但该方法需要添加Nb、V、Ti等合金，合金成本高。轧后钢板还要进行正火处理，工序成本较高。

文献CN 102776443 A公开一种420MPa级别低合金高强度特厚钢板及其制造方法，提供了一种屈服强度420MPa级钢板的生产方法。该方法生产强度满足要求，韧性也较好。但该方法需要添加Nb、V等合金，合金成本高。

文献CN 101343685 A公开一种屈服强度为420MPa级高强度建筑用钢板的热处理方法，提供了一种屈服强度420MPa级建筑用钢板的生产方法。该方法生产强度满足要求，韧性也较好。但该方法需要添加较多的Nb、V、Ti等合金，合金成本高。轧后钢板还要进行正火处理，制造成本较高。

发明内容

针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本发明的一个方面提供一种Q420E钢板，其化学成分按照质量百分比计为：C：0.15～0.17％；Si：0.26～0.36％；Mn：0.65～0.75％；Ti：0.065～0.075％；P≤0.013％；S≤0.003％；Ca：0.0012～0.0027％；Als：0.022～0.037％；其余为铁和不可避免杂质。

上述Q420E钢板的力学性能满足：屈服强度在445MPa～482MPa之间，抗拉强度在556～623MPa之间，延伸率在20％～27.5％之间，-40℃冲击功在153J～208J之间。

上述Q420E钢板的厚度为15mm～40mm。

本发明另一方面提供一种Q420E钢板的生产方法，包括冶炼、连铸、加热、轧制、冷却工艺，其中：

1)冶炼：钢水进行RH炉处理，在真空度不超过110Pa下处理时间不低于19分钟；

2)连铸：连铸时采用电磁搅拌和轻压下，电磁搅拌频率为6.5Hz，电流为300A，压下位置为6、7、8段，压下量为2.4mm、2.3mm、2.1mm，连铸坯的厚度为250mm；

3)加热工艺：采用步进式加热炉，连铸坯出炉温度1220-1240℃，总加热时间225～285分钟，在加热炉中均热段的加热时间不少于35分钟；