專利名稱：一種海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ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，具體涉及到一種海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ 鋼板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
A514GrQ是ASTM標(biāo)準(zhǔn)下的經(jīng)淬火與回火的高強(qiáng)度可焊接鋼板，主要用途是用在需要高抗拉，高屈服的場所，工程汽車升降齒輪，海洋平臺(tái)用的齒條。它具有強(qiáng)度高、韌性好、 低溫韌性優(yōu)良、加工性能和焊接性能好、耐磨、耐腐蝕等特點(diǎn)。目前，國內(nèi)采購的A514GrQ特厚鋼板由于生產(chǎn)難度極大基本上依賴進(jìn)口。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種節(jié)省成本、生產(chǎn)簡便、自主研發(fā)的海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ鋼板及其生產(chǎn)方法。一種海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ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. 19、Si :0. 17 0. 30、Mn 1. 00 1. 45、P 彡 0. 018、S ^ 0. 005、 Cr+Mo+Ni 彡 3. 5、V+Nb+Ti 彡 0. 1、B :0. 001 0. 002、Als :0. 015 0. 050，其它為 Fe 和
殘留元素。所述海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ鋼板的厚度為120mm-150mm。為達(dá)到上述目的，所述海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ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)爐冶煉采用100/120噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含S( 0. 005%、 含P < 0. 080%，鐵水溫度彡1270°C，鐵水裝入量誤差按士 It來控制，過程槍位按前期 1.0-1. 3m、中期1.2-1. 6m、后期1.0-1. Im控制，造渣堿度R按2. 5-4.0控制，出鋼目標(biāo) P彡0. 015%、C彡0. 05%、S彡0. 012%,出鋼過程中向鋼包內(nèi)加硅鋁鋇鈣、錳鐵合金、硅鐵合金和石灰、螢石，出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼結(jié)束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度 ^ 30mm，轉(zhuǎn)爐出鋼過程中要求全程吹氬；
c.吹氬處理氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強(qiáng)吹氬3min，流量200-500NL/min，鋼液面裸眼直徑控制在300 500mm，離氬站溫度不得低于1570°C ；
d.LF精煉精煉過程中全程吹氬，加入渣料，堿度按4. 0-6.0控制，加入脫氧劑，加熱采用電流進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6-lOmin，二加熱過程中補(bǔ)加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于6次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣，不采用真空脫氣的上鋼溫度1565士 15°C，采用真空脫氣的上鋼溫度1610士 15°C ；e.VD精煉VD真空度必須達(dá)到671 以下，保壓時(shí)間必須彡15min，破真空后軟吹 2-5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露，在線包抽真空時(shí)間1. 7min，覆蓋劑保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫度1565士 15°C ；
f.模鑄過熱度控制在30-35°C，本體澆注時(shí)間12-20min，帽口澆鑄時(shí)間2-6min，保護(hù)渣按照70kg/支進(jìn)行添加Jh后脫帽，9h后脫錠；
g.加熱鋼錠入爐后燜鋼2h，IOOO0C以下升溫速度小于100°C/h, IOOO0C以上升溫速度小于130°C /h，鋼錠加熱溫度控制在彡13200C ；
h.控軋控冷采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C 1150°C，道次壓下量為30 45mm，二階段開軋溫度彡950°C，終軋溫度820 920°C ；
i.堆冷堆垛緩冷溫度不低于450°C，堆冷時(shí)間》48小時(shí)；
j.調(diào)質(zhì)正火溫度880-950°C，保溫時(shí)間2-;3min/mm，回火保溫溫度600-700°C，保溫時(shí)間 3-5min/mm0由于本發(fā)明通過KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF精煉、VD精煉、模鑄、加熱、控軋控冷、堆冷、調(diào)質(zhì)工藝，通過合理的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，LF+VD工藝來保證鋼質(zhì)的潔凈度， 并通過加熱、軋制及調(diào)質(zhì)處理等工藝有效實(shí)施，成功地開發(fā)出了 120mm-150mm厚度海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ鋼板，其屈服強(qiáng)度控制在720 760MPa，抗拉強(qiáng)度控制在830 880 MPa，伸長率控制在22%- % ； V型沖擊功控制在90 150 J0鋼板性能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求， 并且降低生產(chǎn)能耗，大大降低了生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ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. 19,Si :0. 17 0. 30,Mn :1. 00 1. 45,P 彡 0. 018,S 彡 0. 005、 Cr+Mo+Ni 彡 3. 5、V+Nb+Ti 彡 0. 1、B :0. 001 0. 002、Als :0. 015 0. 050，其它為 Fe 和
殘留元素。為達(dá)到上述目的，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、吹氬處理、LF精煉、VD精煉、模鑄、加熱、控軋控冷、堆冷、調(diào)質(zhì)。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< 20mm，鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水S < 0. 005%,保證脫硫周期< 21min、脫硫溫降< 20°C ；在所述轉(zhuǎn)爐冶煉中，入爐鐵水 S彡0. 005%,P ^ 0. 080%，鐵水溫度彡1270°C，鐵水裝入量誤差按士 It來控制，廢鋼嚴(yán)格采用優(yōu)質(zhì)邊角料，過程槍位按前期1. 0-1. 3m、中期1. 2-1. 6m、后期1. 0-1. Im控制，造渣堿度R 按2. 5-4. 0控制，出鋼目標(biāo)P彡0. 015%、C彡0. 05%、S彡0. 012%,出鋼過程中向鋼包內(nèi)硅鋁鋇鈣、錳鐵合金、硅鐵合金和石灰、螢石，出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼結(jié)束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度< 30mm，轉(zhuǎn)爐出鋼過程中要求全程吹氬；在所述吹氬處理中，氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強(qiáng)吹氬3min，流量200-500NL/min，鋼液面裸眼直徑控制在300 500mm，離氬站溫度不得低于1570°C ；在所述LF精煉中，精煉過程中全程吹氬，吹氬強(qiáng)度根據(jù)不同環(huán)節(jié)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，加入精煉渣料，堿度按4. 0-6. 0控制，精煉脫氧劑以電石、鋁粒、 硅鐵粉為主，加入量根據(jù)鋼水中氧含量及造白渣情況適量加入，加熱過程根據(jù)節(jié)奏富余和溫度情況選擇適當(dāng)電流進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6-lOmin， 二加熱過程中要求根據(jù)造渣情況，補(bǔ)加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于6次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫度1565士 15°C (不采用真空脫氣)/1610士 15°C (采用真空脫氣)；在所述VD精煉中，VD真空度必須達(dá)到67 以下，保壓時(shí)間必須彡15min，破真空后軟吹2-5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露，正常在線包抽真空時(shí)間(抽真空前鋼水溫度一目標(biāo)離站溫度)/1. 7min，覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣， 上鋼溫度1565士 15°C ；在所述模鑄中，過熱度控制在30-35°C，本體澆注時(shí)間12-20min，帽口澆鑄時(shí)間2-6min，保護(hù)渣按照70kg/支進(jìn)行添加，后脫帽，9h后脫錠；在所述加熱中， 鋼錠入爐后燜鋼2h，1000°C以下升溫速度小于100°C /h, 1000°C以上升溫速度小于130°C / h，鋼錠最高加熱溫度控制在< 1320°C ；在所述控軋控冷中，采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C 1150°C，采用高溫低速大壓下軋制，道次壓下量為30 45mm，二階段開軋溫度 ^ 9500C，終軋溫度820 920°C ；在所述堆冷中，堆垛緩冷溫度不低于450°C，堆冷時(shí)間彡48 小時(shí)；在所述調(diào)質(zhì)中，正火溫度880-950°C，保溫時(shí)間2-;3min/mm，回火保溫溫度600_700°C， 保溫時(shí)間3-5min/mm。實(shí)施例1
通過KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF精煉、VD精煉、模鑄、加熱、控軋控冷、堆冷、調(diào)質(zhì)工藝，獲得一種海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ鋼板，它包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%) :C :0. IUSi :0. 28,Mn :1. 00,P 0. 015,S :0. 00UCr+Mo+Ni :3. 0、V+Nb+Ti 0. 02, B :0. 002、Als :0. 018，其它為 Fe 和殘留元素。實(shí)施例2
通過KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF精煉、VD精煉、模鑄、加熱、控軋控冷、堆冷、調(diào)質(zhì)工藝，獲得一種海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ鋼板，它包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%) :C :0. 19、Si :0. 18、Mn :1. 40、P :0. 008、S :0. 004、Cr+Mo+Ni :1. 5、V+Nb+Ti 0. UB :0. 001、Als :0. 048，其它為Fe和殘留元素。機(jī)械力學(xué)性能分析
成份及機(jī)械力學(xué)性能按ASTM A514/A514M-05，機(jī)械力學(xué)性能具體見下表1
表1 海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ鋼板機(jī)械力學(xué)性能
權(quán)利要求
1.一種海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ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. 19、Si :0. 17 0. 30、Mn :1. 00 1. 45、P 彡 0. 018、S (0. 005、Cr+Mo+Ni 彡 3. 5、V+Nb+Ti 彡 0. UB 0. 001 0. 002,Als 0. 015 0. 050，其它為狗和殘留元素。
2.如權(quán)利要求1所述的海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ鋼板，其特征在于所述海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ鋼板的厚度為120mm-150mm。
3.如權(quán)利要求1所述的海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ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)爐冶煉采用100/120噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含S( 0. 005%、 含P < 0. 080%,鐵水溫度彡1270 °C，鐵水裝入量誤差按士 It來控制，過程槍位按前期 1.0-1. 3m、中期1.2-1. 6m、后期1.0-1. Im控制，造渣堿度R按2. 5-4.0控制，出鋼目標(biāo) P彡0. 015%、C彡0. 05%、S彡0. 012%,出鋼過程中向鋼包內(nèi)加硅鋁鋇鈣、錳鐵合金、硅鐵合金和石灰、螢石，出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼結(jié)束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度 ^ 30mm，轉(zhuǎn)爐出鋼過程中要求全程吹氬；c.吹氬處理氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強(qiáng)吹氬3min，流量200-500NL/min，鋼液面裸眼直徑控制在300 500mm，離氬站溫度不得低于1570°C ；d.LF精煉精煉過程中全程吹氬，加入渣料，堿度按4. 0-6. 0控制，加入脫氧劑，加熱采用電流進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6-lOmin，二加熱過程中補(bǔ)加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于6次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣，不采用真空脫氣的上鋼溫度1565士 15°C，采用真空脫氣的上鋼溫度1610士 15°C ；e.VD精煉VD真空度必須達(dá)到671 以下，保壓時(shí)間必須彡15min，破真空后軟吹 2-5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露，在線包抽真空時(shí)間1. 7min,覆蓋劑保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫度1565士 15°C ；f.模鑄過熱度控制在30-35°C，本體澆注時(shí)間12-20min，帽口澆鑄時(shí)間2-6min，保護(hù)渣按照70kg/支進(jìn)行添加，幾后脫帽，9h后脫錠；g.加熱鋼錠入爐后燜鋼2h，IOOO0C以下升溫速度小于100°C/h, IOOO0C以上升溫速度小于130°C /h，鋼錠最高加熱溫度控制在彡13200C ；h.控軋控冷采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C 1150°C，道次壓下量為30 45mm，二階段開軋溫度彡950°C，終軋溫度820 920°C ；i.堆冷堆垛緩冷溫度不低于450°C，堆冷時(shí)間》48小時(shí)；j.調(diào)質(zhì)正火溫度880-950°C，保溫時(shí)間2-;3min/mm，回火保溫溫度600-700°C，保溫時(shí)間 3-5min/mm0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ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%)C0.10～0.19、Si0.17～0.30、Mn1.00～1.45、P≤0.018、S≤0.005、Cr+Mo+Ni≤3.5、V+Nb+Ti≤0.1、B0.001～0.002、Als0.015～0.050，其它為Fe和殘留元素。通過KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF精煉、VD精煉、模鑄、加熱、控軋控冷、堆冷、調(diào)質(zhì)工藝，通過合理的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，LF+VD工藝來保證鋼質(zhì)的潔凈度，并通過加熱、軋制及調(diào)質(zhì)處理等工藝有效實(shí)施，成功地開發(fā)出了120mm-150mm厚度海洋平臺(tái)齒條用鋼A514GrQ鋼板，其屈服強(qiáng)度控制在720～760MPa，抗拉強(qiáng)度控制在830～880MPa，伸長率控制在22%-24%；V型沖擊功控制在90～150J。
文檔編號C21D8/02GK102345045SQ20111017668
公開日2012年2月8日 申請日期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 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司