[发明专利]一种强度大于550MPa特厚钢板的生产方法

说明书

一种强度大于550MPa特厚钢板的生产方法，钢的化学成分重量百分含量为C=0.14%~0.16%、Si=0.10%~0.30%、Mn=1.10%~1.20%、P≤0.015%、S≤0.003%、Nb=0.020%~0.030%、Cr=0.60~0.80%、Ni=0.40‑0.50%、Mo=0.40‑0.60%、B=0.0015‑0.0020%、ALT=0.07~0.09%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明克服了大单重连铸坯轧制特厚板中心偏析、缩孔与疏松难题，解决了厚板轧制过程中轧制力沿厚度方向渗透、心部变形不足的问题，采用连铸坯便能制造出厚度100~150mm强度大于550MPa的钢板，钢板生产周期短、制造成本低、适用于厚板的规模化生产。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，是一种强度大于550MPa特厚钢板的生产方法。

背景技术

特厚板在现代社会经济发展、国防建设、国家重大工程建设已经成为不可或缺的材料，在煤机、造船、锅炉容器、风力发电、桥梁、高层建设等行业得到广泛的应用。随着国家“碳达峰、碳中和”的政策的实施，加速推进风能、氢能的发展，西北地区作为重要的风电基地，高质量的特厚板有着广阔的市场空间。目前国内钢铁市场上对100mm以上特厚板的年需求量大概在200万吨左右，且有逐年上升的趋势，比如近几年西北地区迅速成长起来的风电产业，在其塔筒制造时就有一定比例的特厚板需求量。

然而在特厚板的冶炼过程中，随着钢板厚度的增加，轧制特厚板连铸坯尺寸相应增加，导致凝固过程中元素偏析严重恶化铸坯质量，极易出现中心偏析、缩孔与疏松影响钢板的探伤合格率；同时在特厚板的轧制过程中轧制力沿厚度方向渗透困难，心部变形不足，厚度方向性能差异性大。目前能生产厚度大于400mm厚度铸坯的钢铁企业，普遍遇到的问题是超特厚钢板的轧制压缩比小、钢板性能不稳定，尤其是厚钢板的中心性能，如厚板的Ｚ向性能等。

目前生产特厚板比较成熟的工艺主要是采用电渣锭与模铸钢锭，这类锭子生产效率低、制造成本高，难以规模化生产，而采用超厚连铸坯生产特厚板业内罕见，利用大吨位连铸坯生产高强度特厚板关键技术急需突破。

发明内容

本发明旨在提供一种强度大于550MPa特厚钢板的生产方法，以解决大单重连铸坯生产100~150mm特厚板的瓶颈，采用450mm厚度的连铸坯制造出壁厚100~150mm的钢板，通过离线淬火+高温回火，获得了强韧性优良的高强度特厚钢板。要求钢板的屈服强度≥550MPa，抗拉强度≥720MPa，-20℃冲击韧性≥160J，尤其的厚度拉伸大于35%，具有良好抗层状撕裂能力。

本发明的技术方案：

一种强度大于550MPa特厚板的生产方法，钢的化学成分重量百分含量为C=0.14%~0.16%、Si=0.10%~0.30%、Mn=1.10%~1.20%、P≤0.015%、S≤0.003%、Nb=0.020%~0.030%、Cr=0.60~0.80%、Ni=0.40-0.50%、Mo=0.40-0.60%、B=0.0015-0.0020%、ALT=0.07~0.09%，余量为Fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：

（1）连铸：全程保护浇铸，过热度控制8~20℃，拉速控制在0.3~0.55m/min，采用动态轻压下，在凝固末端采用重压下，连铸坯凝固终点位置两段压下量分别为5~7mm、1~3mm，二冷比水量0.5-0.8L/kg；

（2）堆冷：铸坯在堆冷坑堆冷36~72h；

（3）轧制：加热温度1100~1290℃，加热时间300~400min，待温坯厚度＞1.5T，T为成品钢板厚度；开轧温度＜860℃，终轧温度＜800℃，精轧后入垛堆冷，堆冷时间＞36h；

（4）调质：淬火工艺930℃，保温时间2min/mm×T+20min，回火工艺650℃，保温时间3min/mm ×T+20min。