[发明专利]一种低合金高强度厚板的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种用于Z向性能优异的350-400mm低合金高强度特厚钢板的生产方法。

背景技术

近年来，随着超高层、大跨度钢结构建设项目的不断增加，能源、交通、建筑、造船、机械制造等行业对特厚钢板的需求量日益增加，对特厚钢板的性能与厚度需要求也同时提高。现在各钢铁企业能够生产特厚规格Z向性能的厂家很少，尤其是350-400mm厚的特厚钢板，因其生产难度大、工艺装备要求特殊等原因而无法生产。

所谓低合金高强度厚钢板系指钢种的化学成分wt%含量为：C≤0.20％、Si≤0.50%、Mn≤1.70%、P≤0.030％，S≤0.030％、Nb≤0.07%、V≤0.15%、Ti≤0.20%、Cr≤0.30%、Ni≤0.50%、Cu≤0.30%、N≤0.012%、Mo≤0.10%、Als≥0.015%，其余为Fe以及不可避免的杂质。

中国专利申请公布号CN102345049A提供了“一种低合金Q345C-Z35厚板及其生产方法”，该方法提供一种不添加Nb、Ti微合金元素的低合金Q345C-Z35厚板，并保证钢板各项性能达到国家标准要求，但厚度为≤80mm，不能满足更厚规格钢板的要求。专利申请公布号CN101845588A公开了“一种具有优异Z向性能的建筑用特厚钢板及其生产方法”，该方法提供了一种具有优异Z向性能的建筑用特厚钢板，该类钢板生产过程中合金元素加入少，大生产操作方便，其厚度虽然可达到75mm～130mm。专利申请公布号CN101871083B提供的“超厚低合金高强度Q345系列钢板及其生产方法”，采用模铸钢锭经二次轧制获得厚度在200～250mm保性能、保探伤低合金高强度Q345系列钢板。但两种方法所生产的钢板均达不到350-400mm特厚钢板的规格要求。专利申请公布号CN102061426A公开的“一种400～420mm大厚度低合金高强度结构钢及其生产方法”，采用模铸钢锭经一次轧制获得厚度在400～420mm保性能、保探伤低合金高强度Q345B钢板。《低合金结构钢Q345B420mm特厚板的研发》论文中开发出了420mm特厚保性能、保探伤低合金结构钢Q345B。两项技术虽然满足了厚度需要，但所生产的特厚钢板却都无法满足Z向性能要求。

专利申请公布号CN101967597A公开的“一种大厚度Z向钢板的生产方法”，主要采用电渣钢锭轧制生产150～300mm大厚度Z向钢板。但由于该方法采用电渣重熔钢锭作为原料，因此生产成本较高。

综上所述，目前所有的特厚钢板凡能满足Z向性能要求的，则厚度规格较薄；若厚度规格较大，其Z向性能则无法满足要求，因此不得不以损失生产成本为代价，来满足厚度和Z向性能要求。

发明内容

本发明旨在提供一种具有良好的机械性能，探伤合格、Z向性能合格，且生产成本较低的350-400mm厚低合金高强度特厚钢板的生产方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种低合金高强度厚板的生产方法，其特征在于，利用电炉冶炼和真空浇铸，对钢锭进行探伤和清理，在宽厚板轧机上采用交叉轧制的方法，生产出350-400mm特厚钢板，其具体方法为：

冶炼工艺：

电炉冶炼出炉时控制S≤0.005％，冶炼后送到LF炉进行精炼处理，LF炉喂Al线150-300m；VD脱气，VD真空度40-70Pa，保持15-40分钟；浇铸温度1560-1580℃，钢锭本体浇铸时间20～24分钟，帽口浇铸时间10～12分钟；钢锭冷却6～10小时后快速脱模，脱模后帽口部分用保温罩进行保温，钢锭放置在冷却装置中进行冷却，静置或通风冷却至完全凝固；

轧制工艺：

对钢锭进行探伤和清理，采用600～700℃炉温装炉，闷钢5～8h，以40～60℃/h的加热速度加热至1150℃保温，轧前5h自由升温至1180～1220℃出炉，总体加热时间控制在26～32h；轧前和轧制过程中用高压水充分除鳞，钢锭先纵轧消除锥度，然后留尾展宽，道次压下量控制在6%～9%，开轧温度高于1150℃，终轧温度控制在850～950℃，总压下率大于50%，最终轧制成350～400mm厚钢板；钢板轧制后进入缓冷坑缓冷，堆垛温度≥500℃，缓冷时间≥48h；

热处理工艺：轧后钢板进行正火处理，正火温度为880～920℃，保温时间为1.9-2.25min/mm，冷却方式为空冷或风冷。

本发明的有益效果为：