專利名稱：一種高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板a633grd鋼板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼板生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板 A633GRD鋼板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
A633GRD為美標(biāo)ASTM A633/A633M-01標(biāo)準(zhǔn)中的D級(jí)鋼，該鋼板低溫性能優(yōu)良，適宜于環(huán)境要求鋼板的缺口韌性優(yōu)于具有類似強(qiáng)度級(jí)別的軋制鋼板。一般鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)該鋼板厚度在30mm以下，但是30mm以上此類鋼板因?yàn)榧夹g(shù)所限，生產(chǎn)的很少，無法滿足市場(chǎng)需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種低成本、生產(chǎn)方便的高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板 A633GRD鋼板及其生產(chǎn)方法。一種高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板，包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分 (單位，wt%) :C :0. 10 0. 18,Si :0. 20 0. 40,Mn :1· 30 1. 60,P 彡 0. 010,S 彡 0. 005、
微合金化元素(V+Nb+Ti)彡0. 10、Als 彡0. 050，其它為Fe和殘留元素。所述化學(xué)成分的碳當(dāng)量< 0. 45。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。V、Nb、Ti 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。Al 可以起到細(xì)化晶粒強(qiáng)化作用。所述高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板的厚度為40_80mm。為達(dá)到上述目的，所述高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板的生產(chǎn)方法，它包括如下步驟
a、KR鐵水預(yù)處理到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度彡20mm，鐵水經(jīng) KR攪拌脫硫后保證鐵水S彡0. 005%，保證脫硫周期彡2 Imin、脫硫溫降彡20 °C ；
b.轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼C控制在0.03-0. 05%,出鋼P(yáng)彡0. 012%, S彡0. 010%,點(diǎn)吹次數(shù)不得大于2次，避免出鋼過程下渣；
c.LF精煉確保白渣保持時(shí)間控制在15min以內(nèi)，杜絕稀渣現(xiàn)象，嚴(yán)格按照吹氬標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行吹氬操作，禁止暴吹；
d.VD真空精煉VD真空度必須達(dá)到671 以下，保壓時(shí)間必須彡18min，破真空后軟吹 3-5min或不吹，鋼水不得裸露；
e.連鑄中包過熱度15士5°C，拉速0.7m/min,比水量0. 80L/ kg,電攪:900A、5Hz、 30s-3-30s，連鑄澆鋼要求全程保護(hù)澆鑄，大包開澆后Imin內(nèi)必須套保護(hù)管，澆鋼過程用塞棒吹氬；
f.加熱加熱爐的保溫溫度控制在1200°C 1220°C；
g.軋制開軋溫度10501150°C，采用TMCP軋制，涼鋼厚度為成品厚度的2-3倍， 為確保變形滲透，軋制線速度按< 1. 5m/s控制，一階段終軋溫度在950°C 1000°C，二階段開軋溫度在920°C以下，終軋溫度控制在780-860°C ；
h.控冷鋼板軋后入ACC進(jìn)行快速冷卻，入水溫度>760°C，返紅溫度控制600 750°C，冷速控制在1 8°C /s，然后送往強(qiáng)力矯直機(jī)進(jìn)行熱矯直；
i.緩冷鋼板下線后進(jìn)行緩冷，入緩冷坑溫度>200°C，堆冷時(shí)間不小于M小時(shí)； j.正火鋼板正火保溫穩(wěn)定880-930°C，保溫時(shí)間按照1. 8-2. ^lin/mm。由于本發(fā)明通過KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、連鑄、加熱、軋制、控冷、緩冷、正火一系列生產(chǎn)工藝，并通過合理的采取低碳高錳、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3. 0，通過控軋控冷+正火處理使鋼的晶粒度達(dá)到8 9級(jí)，通過上述等措施的有效實(shí)施，成功地生產(chǎn)出了 40-80mm的高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板。對(duì)鐵水預(yù)處理到鋼板正火處理的整個(gè)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)量達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求且性能富余量較大，其中屈服富余量在30 60Mpa，抗拉富余量在40 80Mpa，伸長(zhǎng)率富余量為 3 6%。


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)明正火處理后的金相組織圖(100X)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的低成本、生產(chǎn)方便的高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%) =C :0. 10 0. 18、Si :0. 20 0. 40、Mn :1. 30 1. 60,P ^ 0. 010,S ^ 0. 005、微合金化元素(V+Nb+Ti):彡 0. 10,Als ^ 0. 050，其它為 Fe
和殘留元素。本發(fā)明采取的生產(chǎn)方法包括KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、 連鑄、加熱、軋制、控冷、緩冷、正火，在所述KR鐵水預(yù)處理中，到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度彡20mm,鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水S彡0. 005%,保證脫硫周期< 21min、脫硫溫降< 20°C ；在所述轉(zhuǎn)爐冶煉中，按照低碳鋼冶煉工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，出鋼C控制在0. 03-0. 05%,出鋼P(yáng)彡0. 012%, S彡0. 010%,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，米用大渣量工藝進(jìn)行造渣操作，確保白渣保持時(shí)間控制在 15min以內(nèi)，杜絕稀渣現(xiàn)象，嚴(yán)格按照吹氬標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行吹氬操作，禁止暴吹；在所述VD真空精煉中，VD真空度必須達(dá)到671 以下，保壓時(shí)間必須彡18min，破真空后軟吹3-5min或不吹，鋼水不得裸露；在所述連鑄中，澆鋼前保證鑄機(jī)設(shè)備狀況良好，中包過熱度15士5°C，拉速0. 7m/min,比水量0. 80L/ kg,電攪:900A、5Hz、30s-3-30s，連鑄澆鋼要求全程保護(hù)饒鑄，大包開澆后Imin內(nèi)必須套保護(hù)管，中包澆注過程中必須保證鋼液面不見紅，澆鋼過程中合理控制塞棒吹氬量，保證結(jié)晶器液面波動(dòng)輕微；在所述加熱中，加熱爐的保溫溫度控制在1200°C 1220°C ；在所述軋制中，嚴(yán)格堅(jiān)持“高溫、低速、大壓下”的軋制要求，開軋溫度 1050°C 1150°C，采用TMCP軋制，涼鋼厚度為成品厚度的2_3倍，為確保變形滲透，軋制線速度按彡1. 5m/s控制，一階段終軋溫度在950°C 1000°C，二階段開軋溫度在920°C以下， 二階段采取小壓下軋制，以確保原始板形，終軋溫度控制在780-860°C ；在所述控冷中，鋼板軋后入ACC進(jìn)行快速冷卻，入水溫度> 760°C，返紅溫度控制600 750°C，冷速控制在1 8°C /s，然后送往強(qiáng)力矯直機(jī)進(jìn)行熱矯直；在所述緩冷中，鋼板下線后進(jìn)行緩冷，入緩冷坑溫度彡2000C，堆冷時(shí)間不小于M小時(shí)；在所述正火中，鋼板正火保溫穩(wěn)定880-930°C，保溫時(shí)間按照1. 8-2. 4min/mm。實(shí)施例1
通過KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、連鑄、加熱、軋制、控冷、緩冷、正火工藝，獲得如下表1所述化學(xué)成分的高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板成品鋼，其中所述高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板機(jī)械力學(xué)性能見如下表3。表1 實(shí)施例1鋼的化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD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. 10 0. 18,Si :0. 20 0. 40,Mn :1· 30 1. 60,P ^ 0. 010、 S ^ 0. 005、微合金化元素(V+Nb+Ti) ^ 0. 10、Als ^ 0. 050，其它為Fe和殘留元素。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板，其特征在于 所述化學(xué)成分的碳當(dāng)量< 0. 45。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板，其特征在于 所述高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板的厚度為40-80mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟a.KR鐵水預(yù)處理到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度彡20mm，鐵水經(jīng) KR攪拌脫硫后保證鐵水S彡0. 005%，保證脫硫周期彡2 Imin、脫硫溫降彡20 °C ；b.轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼C控制在0.03-0. 05%,出鋼P(yáng)彡0. 012%, S彡0. 010%,點(diǎn)吹次數(shù)不得大于2次，避免出鋼過程下渣；c.LF精煉確保白渣保持時(shí)間控制在15min以內(nèi)，杜絕稀渣現(xiàn)象，嚴(yán)格按照吹氬標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行吹氬操作，禁止暴吹；d.VD真空精煉VD真空度必須達(dá)到671 以下，保壓時(shí)間必須彡18min，破真空后軟吹 3-5min或不吹，鋼水不得裸露；e.連鑄澆鋼前保證鑄機(jī)設(shè)備狀況良好，中包過熱度15士5°C，拉速0.7m/min,比水量0. 80L/ kg,電攪900A、5Hz、30s-3-30s，連鑄澆鋼要求全程保護(hù)澆鑄，大包開澆后Imin 內(nèi)必須套保護(hù)管，澆鋼過程用塞棒吹氬；f.加熱加熱爐的保溫溫度控制在1200°C 1220°C；g.軋制開軋溫度10501150°C，采用TMCP軋制，涼鋼厚度為成品厚度的2-3倍， 為確保變形滲透，軋制線速度按< 1. 5m/s控制，一階段終軋溫度在950°C 1000°C，二階段開軋溫度在920°C以下，終軋溫度控制在780-860°C ；h.控冷鋼板軋后入ACC進(jìn)行快速冷卻，入水溫度>760°C，返紅溫度控制600 750°C，冷速控制在1 8°C /s，然后送往強(qiáng)力矯直機(jī)進(jìn)行熱矯直；i.緩冷鋼板下線后進(jìn)行緩冷，入緩冷坑溫度>200°C，堆冷時(shí)間不小于M小時(shí)；j.正火鋼板正火保溫穩(wěn)定880-930°C，保溫時(shí)間按照1. 8-2. ^lin/mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板，所述鋼板包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%)C0.10～0.18、Si0.20～0.40、Mn1.30～1.60、P≤0.010、S≤0.005、微合金化元素(V+Nb+Ti)≤0.10、Als≤0.050，其它為Fe和殘留元素。通過KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、連鑄、加熱、軋制、控冷、緩冷、正火一系列生產(chǎn)工藝，并通過合理的采取低碳高錳﹑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3.0，通過控軋控冷+正火處理使鋼的晶粒度達(dá)到8～9級(jí)，通過上述等措施的有效實(shí)施，成功地生產(chǎn)出了40-80mm的高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)正火鋼板A633GRD鋼板。
文檔編號(hào)B22D11/18GK102345059SQ201110176680
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者于颯, 劉慶波, 崔冠軍, 張強(qiáng), 張立新, 朱書成, 李亮亮, 李忠波, 袁永旗, 許少普, 賈濤, 趙迪, 高照海 申請(qǐng)人:南陽(yáng)漢冶特鋼有限公司