專利名稱：一種特厚低合金高強(qiáng)度q345c鋼板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于中厚鋼板生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
Q345C鋼是一種特厚低合金高強(qiáng)度鋼板，它具有較高的強(qiáng)度，良好的冷變形能力， 較好的塑性與抗低溫沖擊能力，被廣泛應(yīng)用于日常的生產(chǎn)領(lǐng)域，國內(nèi)對(duì)此有了大量的研究。 但關(guān)于厚度在180mm以上的保性能、保探傷Q345C鋼板以其生產(chǎn)難度大、工藝裝備要求特殊等原因無法生產(chǎn)，目前國內(nèi)穩(wěn)定生產(chǎn)該鋼板的廠家較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種厚度在180mm以上、保性能、保探傷的特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板及其生產(chǎn)方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是一種特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板，包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%) =C :0. 08 0. 18,Si :0. 20 0. 40,Mn :1. 15 1. 50、P ^ 0. 018、S ^ 0. 005、微合金化元素(Nb+Ni+Cr) ^ 0. 20、Als ^ 0. 040，其它為 Fe和殘留元素。所述特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板的碳當(dāng)量< 0. 43。上述化學(xué)元素的作用分析如下
C 是鋼中最基礎(chǔ)的強(qiáng)化元素，提高強(qiáng)度，但C影響鋼的焊接性能和影響韌性。綜合考慮，碳的含量盡量控制的低一些。Si 是固溶強(qiáng)化元素，對(duì)提高鋼板的強(qiáng)度有利。
Mn 是固溶強(qiáng)化元素，對(duì)提高鋼板的強(qiáng)度和韌性均有利。P:對(duì)焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本鋼種中屬于有害元素，應(yīng)控制的盡量低。S:易形成MnS類夾雜物，具有一定的熱脆性，在本鋼種中屬于有害元素，應(yīng)控制的盡量低。Nb:在鋼中能夠與C、N結(jié)合，形成微細(xì)碳化物或碳氮化物，能起細(xì)化晶粒和彌散強(qiáng)化作用，從而達(dá)到有效提高鋼材的強(qiáng)韌性的綜合效果。Ni:適量的加入可以有效提高鋼板的低溫沖擊韌性。Al 可以起到細(xì)化晶粒強(qiáng)化作用。Cr 能在鋼表面形成致密的氧化膜，提高鋼的鈍化能力；同時(shí)可以提高鋼的淬透性。所述特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板厚度在180mm以上。
所述特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板的生產(chǎn)方法，包括以下生產(chǎn)步驟
轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼碳彡0. 05%,出鋼P(yáng)彡0. 012%, S彡0. 005%,點(diǎn)吹次數(shù)不得大于2次，避免出鋼過程下渣；
LF精煉確保白渣保持時(shí)間控制在13min以上； 真空精煉在彡67 下的保壓時(shí)間按彡ISmin進(jìn)行控制；
澆注采用水冷模鑄錠澆鑄，澆鑄前，軟吹氬時(shí)間必須保證> 5min，然后關(guān)閉氬氣鎮(zhèn)靜 5min后開澆，澆鑄溫度按照1550 1575°C進(jìn)行控制，鋼錠脫模后入緩冷坑緩冷M小時(shí)； 加熱均熱坑的保溫溫度控制在1200°C 1300°C ；
軋制采用控軋方式軋制，開軋溫度1050°C 1200°C，一階段終軋溫度在950°C 1000°C，二階段開軋溫度在< 880°C，晾鋼厚度1. 5倍，二階段采取小壓下軋制，精軋累計(jì)壓下率> 45%，終軋溫度彡8600C ；
控冷返紅溫度< 760°C，分多次冷卻，冷速控制在3 10°C /s ； 緩冷入緩冷坑溫度彡350°C，堆冷時(shí)間彡24小時(shí)；
熱處理采用正火+水冷工藝，正火溫度910 940°C，保溫時(shí)間1. 8 2. %iin/cm，水冷時(shí)間5S 70S。由于本發(fā)明通過轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理一系列工藝，并通過多元復(fù)合微合金元素的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，LF+VD工藝來保證鋼質(zhì)的潔凈度，達(dá)到各類夾雜物級(jí)別總和不超過2. 5，通過控軋控冷+正火處理使鋼的晶粒度達(dá)到 8. 0 10. 0級(jí)，通過上述等措施的有效實(shí)施，成功地生產(chǎn)出了特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板。對(duì)鐵水預(yù)處理到鋼板熱處理整個(gè)生產(chǎn)過程，制訂了嚴(yán)格的工藝點(diǎn)控制標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格執(zhí)行，產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量完全達(dá)到了 Q345C的國標(biāo)要求，而且性能富余量較大，其中屈服富余量在20 60Mpa，抗拉富余量在30 80Mpa，伸長(zhǎng)率富余量為3 9%。本發(fā)明生產(chǎn)出的鋼板保性能、保探傷，生產(chǎn)出的鋼板滿足于實(shí)際應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。圖2是本發(fā)明TMCP軋制后的金相組織圖(100X)。圖3是本發(fā)明熱處理后的金相組織圖(100X)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的厚度在180mm以上、保性能、保探傷的特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%) =C :0. 08 0. 18、Si :0. 20 0. 40、Mn 1. 15 1. 50,P 彡 0. 018, S 彡 0. 005、微合金化元素(Nb+Ni+Cr)彡 0. 20、Als 彡 0. 040，
其它為狗和殘留元素。碳當(dāng)量[Ceq=C+Mn/5+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]^ 0. 43。本發(fā)明采取的生產(chǎn)方法包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理，在所述轉(zhuǎn)爐冶煉中，出鋼碳彡0. 05%,出鋼P(yáng)彡0. 012%, S ^ 0. 005%,點(diǎn)吹次數(shù)不得大于2次，避免出鋼過程下渣；在所述LF精煉中采取大渣量進(jìn)行造渣，確保白渣保持時(shí)間控制在13min以上；在所述真空精煉中在彡67 下的保壓時(shí)間按彡ISmin進(jìn)行控制；在所述澆注中采用水冷模鑄錠澆鑄，澆鑄前，軟吹氬時(shí)間必須保證> 5min，吹氬至溫度符合澆注溫度要求后，關(guān)閉氬氣鎮(zhèn)靜5min后開澆，澆鑄溫度按照1550 1575°C進(jìn)行控制，鋼錠脫模后入緩冷坑緩冷M小時(shí)；在所述加熱中均熱坑的保溫溫度控制在1200°C 1300°C ；在所述軋制中采用控軋方式軋制，開軋溫度1050°C 1200°C，一階段終軋溫度在 950°C 1000°C，二階段開軋溫度在彡880°C，晾鋼厚度1. 5倍，二階段采取小壓下軋制，精軋累計(jì)壓下率> 45%，終軋溫度< 860°C;在所述控冷中返紅溫度< 760°C，分多次冷卻，冷速控制在3 10°C /s ；在所述緩冷中入緩冷坑溫度> 350°C，堆冷時(shí)間> M小時(shí)；在所述熱處理中采用正火+水冷工藝，正火溫度910 940°C，保溫時(shí)間1. 8 2. %iin/cm，水冷時(shí)間5S 70S。實(shí)施例1
通過轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理工藝，獲得如下表1所述化學(xué)成分的特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板成品鋼，其中各工藝參數(shù)及力學(xué)性能見如下表4、5。表1 實(shí)施例1鋼的化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.一種特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板，其特征在于包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分 (單位，wt%) :C :0. 08 0. 18,Si :0. 20 0. 40,Mn :1· 15 1. 50,P 彡 0. 018,S 彡 0. 005、 微合金化元素(Nb+Ni+Cr)彡0. 20、Als 彡0. 040，其它為Fe和殘留元素。
2.如權(quán)利要求1所述的特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板，其特征在于所述特厚低合金高強(qiáng)度Q;345C鋼板的碳當(dāng)量< 0. 43。
3.如權(quán)利要求1所述的特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板，其特征在于所述特厚低合金高強(qiáng)度Q;345C鋼板厚度在180mm以上。
4.如權(quán)利要求1所述的特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下生產(chǎn)步驟轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼碳彡0. 05%,出鋼P(yáng)彡0. 012%, S彡0. 005%,點(diǎn)吹次數(shù)不得大于2次，避免出鋼過程下渣；LF精煉確保白渣保持時(shí)間控制在13min以上；真空精煉在彡67Pa下的保壓時(shí)間按彡ISmin進(jìn)行控制；澆注采用水冷模鑄錠澆鑄，澆鑄前，軟吹氬時(shí)間必須保證> 5min，然后關(guān)閉氬氣鎮(zhèn)靜 5min后開澆，澆鑄溫度按照1550 1575°C進(jìn)行控制，鋼錠脫模后入緩冷坑緩冷M小時(shí)；加熱均熱坑的保溫溫度控制在1200°C 1300°C ；軋制采用控軋方式軋制，開軋溫度1050°C 1200°C，一階段終軋溫度在950°C 1000°C，二階段開軋溫度在< 880°C，晾鋼厚度1. 5倍，二階段采取小壓下軋制，精軋累計(jì)壓下率> 45%，終軋溫度彡8600C ；控冷返紅溫度< 760°C，分多次冷卻，冷速控制在3 10°C /s ；緩冷入緩冷坑溫度彡350°C，堆冷時(shí)間彡24小時(shí)；熱處理采用正火+水冷工藝，正火溫度910 940°C，保溫時(shí)間1.8 2. %iin/cm，水冷時(shí)間5S 70S。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板，所述特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%)C0.08～0.18、Si0.20～0.40、Mn1.15～1.50、P≤0.018、S≤0.005、微合金化元素(Nb+Ni+Cr)≤0.20、Als≤0.040，其它為Fe和殘留元素。碳當(dāng)量[Ceq=C+Mn/5+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]≤0.43。通過轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理一系列工藝，并通過多元復(fù)合微合金元素的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，LF+VD工藝來保證鋼質(zhì)的潔凈度，達(dá)到各類夾雜物級(jí)別總和不超過2.5，通過控軋控冷+正火處理使鋼的晶粒度達(dá)到8.0～10.0級(jí)，通過上述等措施的有效實(shí)施，成功地生產(chǎn)出了特厚低合金高強(qiáng)度Q345C鋼板。
文檔編號(hào)C21D8/02GK102367538SQ20111017667
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者劉慶波, 崔冠軍, 龐百鳴, 張智慧, 張立新, 朱書成, 朱成杰, 袁少威, 許少普, 郭艷芳, 陳景雪, 雷文慧, 高照海 申請(qǐng)人:南陽漢冶特鋼有限公司