專利名稱：一種可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板，同時，還涉及一種該鋼板的生產方法。
背景技術：
長期以來，由于鋼板厚度很厚、板面寬大，目前最厚達到145mm，鋼廠生產設備和技術均受到較大限制，世界范圍內特厚板生產廠家潰乏，進貨渠道狹窄、交貨周期長。由于國際鋼鐵市場的需求大增，資源十分緊缺，材料供應面臨嚴重危機。不僅國內鍋爐制造業特厚板的采購難度大、而且國外實物鋼板的綜合質量也有所下降。
發明內容
本發明的目的在于提供一種可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板。同時，本發明的目的還在于提供了一種可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板的生產方法，滿足不同現場施工工藝條件的要求。為了實現上述目的，本發明的技術方案采用了一種可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板，由以下重量百分含量的化學成分組成c 0. 12 0. 15%，Si 0. 10 0. 50%, Mn 1. 00 1. 60%, P ≤0. 020%, S ≤0. 010%, Ni 0. 60 1. 0%, Cr 0. 20 0. 40%, Mo 0. 20 0. 40%, Nb 0. 005 0. 020%, Al 0. 015 0. 050%，其余為Fe和不可避免的雜質。本發明的可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板的厚度為145mm。同時，本發明的技術方案還采用了一種可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板生產方法，包括以下步驟
(1)冶煉工藝[P]≤0. 007%,隨鋼流加入2Kg/t的鋁錠；鋼水先經電爐冶煉，送入LF 精煉爐精煉，精煉爐座包吹氬后，在送電升溫后加入渣料及脫氧劑，真空前加入Si-Ca塊 IOOKg/爐，并喂Al線調整Al含量；真空處理66Pa，保持時間≥15min ；
(2)澆鑄工藝保真空破壞后溫度在1545 1555°C，然后采用27.6t扁錠模進行澆鑄；
(3)加熱工藝采用低速燒鋼，1000°C以下升溫速度≤120°C/h，最高加熱溫度1240°C， 保溫1220°C ；出鋼前30min適當降溫20°C ；
(4)軋制工藝采用II型控軋工藝，晾鋼厚度≥180mm ；第一階段為奧氏體再結晶階段，在950 1150°C之間，此階段大多數道次壓下量為8 25%，累計壓下率> 70%，使奧氏體發生完全再結晶，以細化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結晶階段，開軋溫度≤950°C，終軋溫度≤920°C，累計壓下率≥50% ；
(5)水冷工藝經軋制后的鋼板進行在線冷卻，返紅溫度為700 750°C;鋼板下線后堆垛緩冷24小時；
(6)熱處理工藝正火920 940°C，保溫系數1.6min/mm，水冷臺架空冷；回火 640 660°C，保溫系數 2. 5min/mm。本發明的鋼板中，C主要與其他元素形成碳化物，起組織強化和析出強化的作用，提高鋼板強度；Mn主要起固溶強化和降低相變溫度提高鋼板強度的作用；Nb為有效通過控軋工藝實現鋼板細晶強化，以提高鋼板再結晶溫度，加熱固溶Nb阻止奧氏體晶粒長大，冷卻時高溫析出Nb的C、N化物；M主要作用是增大奧氏體的過冷度，從而細化組織，取得強化效果，另外還能增加鋼的耐大氣腐蝕能力，提高低溫沖擊韌性和降低冷脆轉變溫度；雜質元素P、S等含量下線不做限制，在工藝設備能力下盡可能降低，以達到鋼質純凈、力學性能均勻的目的。本發明的交貨狀態為正火+回火，采用控軋+正火+回火工藝生產的145mm 厚鋼板經充分晶粒細化，其性能指標明顯好于單獨的正+回鋼。本發明生產制造工序簡單， 可實現批量生產。本發明的鋼板具有以下優點(1)與國外產品相比，室溫力學性能相當；鋼板性能更為均勻，心部和表面的性能差距不大；鋼板的時效穩定性較好；(2)晶粒度為7 8級、組織為全貝氏體、夾雜物小于1級，夾雜物含量低，鋼質比較純凈，具有優良的綜合力學性能； (3)力學性能完全滿足對145mm厚鋼板的標準要求，具有良好的性能匹配。
圖1實施例1的鋼板金相檢驗結果。
具體實施例方式實施例1
本實施例一種可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板的實際成分(按重量百分比)見表1。 本實施例的生產方法如下(1)冶煉工藝[P] ( 0. 007%,出鋼過程不得見渣，隨鋼流加入Ig/t的鋁錠；鋼水先經電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，精煉爐座包吹氬后，在送電升溫后加入渣料及脫氧劑；真空前加入Si-Ca塊IOOKg/爐，并喂Al線調整Al含量；真空處理661 ，保持時間15min ；
(2)澆鑄工藝保真空破壞后溫度在1550°C，然后采用27.6t扁錠模進行澆鑄；
(3)加熱工藝采用低速燒鋼，1000°C以下升溫速度110°C/h，最高加熱溫度1240°C，保溫1220°C ；出鋼前30min適當降溫20°C ；
(4)軋制工藝采用II型控軋工藝，晾鋼厚度>180mm ；第一階段為奧氏體再結晶階段， 在950 1150°C之間，此階段大多數道次壓下量為10%，累計壓下率75%，使奧氏體發生完全再結晶，以細化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結晶階段，開軋溫度950°C，終軋溫度920°C，累計壓下率50% ；
(5)水冷工藝經軋制后的鋼板進行在線冷卻，返紅溫度為750°C;鋼板下線后堆垛緩冷 24小時；
(6)熱處理工藝正火940°C，保溫系數1. 6 min/mm，水冷臺架空冷； 回火660°C，保溫系數2. 5min/mm。
表2實施例1的鋼板室溫(20°C)力學性能
權利要求
1.一種可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板，其特征在于，由以下重量百分含量的化學成分組成c 0. 12 0. 15%, Si 0. 10 0. 50%, Mn 1. 00 1. 60%, P 彡 0. 020%, S 彡 0. 010%, Ni 0. 60 1. 0%, Cr 0. 20 0. 40%, Mo 0. 20 0. 40%, Nb 0. 005 0. 020%, Al 0. 015 0. 050%，其余為!^e和不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板，其特征在于，該鋼板的厚度為145mm。
3.—種如權利要求1所述的可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板的生產方法，其特征在于，包括電爐冶煉一LF/VD精煉一模鑄一鋼錠加熱一軋板一水冷處理一熱處理一合格鋼板，具體步驟如下所述(1)冶煉工藝[P]^ 0. 007%,隨鋼流加入^cg/t的鋁錠，鋼水先經電爐冶煉，送入LF 精煉爐精煉，精煉爐座包吹氬后，在送電升溫后加入渣料及脫氧劑，真空前加入Si-Ca塊 IOOKg/爐，并喂Al線調整Al含量；真空處理661 ，保持時間彡15min ；(2)澆鑄工藝保真空破壞后溫度在1545 1555°C，然后采用27.6t扁錠模進行澆鑄；(3)加熱工藝采用低速燒鋼，1000°C以下升溫速度彡120°C/h，最高加熱溫度1240°C， 保溫1220°C ；出鋼前30min適當降溫20°C ；(4)軋制工藝采用II型控軋工藝，晾鋼厚度>180mm ；第一階段為奧氏體再結晶階段，在950 1150°C之間，此階段大多數道次壓下量為8 25%，累計壓下率> 70%，使奧氏體發生完全再結晶，以細化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結晶階段，開軋溫度彡950°C，終軋溫度彡920°C，累計壓下率彡50% ；(5)水冷工藝經軋制后的鋼板進行在線冷卻，返紅溫度為700 750°C;鋼板下線后堆垛緩冷M小時；(6)熱處理工藝正火920 940°C，保溫系數1.6min/mm，水冷臺架空冷；回火 640 660°C，保溫系數 2. 5min/mm。
全文摘要
本發明涉及一種可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板，同時，還涉及一種該鋼板的生產方法。本發明的可焊性良好的細晶粒低合金結構鋼板，由以下重量百分含量的化學成分組成C0.12～0.15%，Si0.10～0.50%，Mn1.00～1.60%，P≤0.020%，S≤0.010%，Ni0.60～1.0%，Cr0.20～0.40%，Mo0.20～0.40%，Nb0.005～0.020%，Al0.015～0.05%，其余為Fe和不可避免的雜質。該鋼板生產方法包括電爐冶煉→LF/VD精煉→模鑄→鋼錠加熱→軋板→水冷處理→熱處理→合格鋼板。本發明的鋼板與國外產品相比，室溫力學性能相當；晶粒度為7～8級、組織為全貝氏體、夾雜物小于1級，夾雜物含量低，鋼質比較純凈，具有優良的綜合力學性能；力學性能完全滿足對145mm厚鋼板的標準要求，具有良好的匹配性能。
文檔編號C22C38/58GK102181801SQ20111009535
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月16日 優先權日2011年4月16日
發明者李歡歡, 車金峰 申請人:河北鋼鐵集團有限公司, 舞陽鋼鐵有限責任公司