一種低壓縮比低合金高強(qiáng)度加硼厚板及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種采取連鑄坯熱軋生產(chǎn)的IOOmm以下保性能低合金高強(qiáng)度加硼厚 板及其生產(chǎn)方法，并適用于國(guó)內(nèi)其它鋼廠對(duì)含B鋼高的低合金高強(qiáng)度鋼的生產(chǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于國(guó)內(nèi)實(shí)施出口退稅政策，加硼鋼生產(chǎn)成為目前國(guó)內(nèi)各大鋼廠普遍生產(chǎn)的鋼 種。常規(guī)加硼的鋼種類(lèi)別主要為普碳系列及低合金系列的鋼種，厚度一般不大于60_，由于 生產(chǎn)難度較小，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。但目前，國(guó)內(nèi)鋼廠在生產(chǎn)IOOmm以下低合金高強(qiáng)度加硼特厚 板較少，尤其低溫沖擊韌性要求在_20°C以下的鋼板更少，大多鋼廠因生產(chǎn)該鋼種時(shí)因厚度 較厚，生產(chǎn)鋼板出現(xiàn)硼相(脆化相)導(dǎo)致沖擊性能值較差而無(wú)法生產(chǎn)，或質(zhì)量合格率低。為解 決IOOmm以下低合金高強(qiáng)度加硼鋼厚板的生產(chǎn)，本發(fā)明通過(guò)成分優(yōu)化配置、工藝路線選擇 及控制，可有效解決目前存在的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種采取連鑄坯熱軋生產(chǎn)的IOOmm以下保性能低合金高 強(qiáng)度加硼厚板及其生產(chǎn)方法，通過(guò)采取LF精煉，采用控軋熱處理工藝，并采取低碳加 Nb成 分保證性能合格率，使最終生產(chǎn)的IOOmm以下含B的低合金高強(qiáng)度鋼具有良好的力學(xué)性能。
[0004] 本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是： 一種低壓縮比低合金高強(qiáng)度加硼厚板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為：C :0. 9?0. 13%、 Si :0· 20-0. 50%、Mn :1· 30 ?L 50%、P 彡 0· 020%、S 彡 0· 003%、Als :0· 015% ?0· 035%、Nb : 0. 02?0. 05%，B :0. 0009?0. 0014%，N < 0. 005%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0005] 本發(fā)明采取連鑄坯生產(chǎn)，連鑄坯厚度為300mm，其生產(chǎn)工藝為： (1) 轉(zhuǎn)爐鐵水采取脫硫后鐵水，鐵水S含量< 0. 003% ;轉(zhuǎn)爐采取頂?shù)讖?fù)產(chǎn)冶煉，出鋼 C多0. 06% ;氬站采取鋼包精煉渣提前造渣；LF精煉采取大渣量操作，避免渣稀吸氣現(xiàn)象 發(fā)生；連鑄采取0. 70m/min拉速澆注，中包鋼水過(guò)熱度控制在15±5°C ;鑄坯切割后堆冷 24?36h后送乳； (2) 鑄坯推鋼式連續(xù)加熱加熱，最高加熱溫度控制在1200?1220°C，同一段溫度均勻 性控制在20°C以?xún)?nèi)，加熱時(shí)間12?14min/cm，均熱時(shí)間40?50min，使鋼中的微合金元素 Nb充分溶解，發(fā)揮其強(qiáng)韌化作用，保證最終成品成份及性能的均勻性； (3) 對(duì)出爐后的板坯進(jìn)行高壓水除磷處理，去除板坯在加熱過(guò)程中所產(chǎn)生的氧化鐵 皮； (4) 對(duì)除磷后的坯料立即進(jìn)行兩階段控制軋制，所述兩階段控制軋制為再結(jié)晶區(qū)軋制 和未再結(jié)晶區(qū)軋制，再結(jié)晶區(qū)軋制，變形速率大于3s-l，累積變形量大于60%，終軋溫度控 制在1050?1080°C范圍內(nèi)，得到中間坯，中間坯待溫厚度（mm)為1.4?1.5倍成品厚度， 采用ACC冷卻設(shè)備加速冷卻至850?900 °C，再進(jìn)行未再結(jié)晶區(qū)軋制；未再結(jié)晶區(qū)軋制壓縮 比保持在1. 5?1. 6倍，終軋溫度控制在780?850 °C范圍之內(nèi)； (5) 對(duì)終軋后鋼板進(jìn)行ACC層流冷卻，冷卻速度范圍控制在8-15°C /s以?xún)?nèi)，獲得較小 的鐵素體-珠光體晶粒，終冷溫度控制在620?680°C范圍內(nèi)，將層流冷卻后的鋼板下線堆 冷24-48小時(shí)，有利于組織性能均勻以及較高的沖擊韌性； (6) 對(duì)冷至室溫60-100mm厚度要進(jìn)行正火處理，正火溫度910°C ±5°C，升溫速率 L 15?I. 25min/mm，保溫時(shí)間（min)為I. 0?L 2倍成品厚度。
[0006] 本發(fā)明的有益效果在于：只采取Nb微合金化處理，對(duì)連鑄坯進(jìn)行兩階段控制軋 制，結(jié)合實(shí)際設(shè)備能力，設(shè)定最佳變形溫度和變形量：通過(guò)再結(jié)晶區(qū)變形，使奧氏體再結(jié)晶 晶粒細(xì)化效果明顯，而在未再結(jié)晶區(qū)進(jìn)一步壓下變形，奧氏體晶粒被壓扁，能夠獲得足夠的 相變形核部位和畸變能，有助于獲得細(xì)小組織，并使微合金Nb及B元素充分?jǐn)U散，減少B元 素的聚集。軋后快速冷卻，可有效抑制晶粒長(zhǎng)大及硼相的產(chǎn)生。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 本發(fā)明采用的連鑄坯厚度為300mm。
[0008] 1、化學(xué)成分控制：C :0· 9 ?0· 13%、Si :0· 20-0. 50%、Mn :1. 30 ?L 50%、 P 彡 0· 020%、S 彡 0· 003%、Als :0· 015% ?0· 035%、Nb :0· 02 ?0· 05%，B :0· 0009 ?0· 0014%， NS 0.005%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0009] 2、生產(chǎn)工藝流程控制：鐵水脫硫一120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐一氬站吹氬精煉一LF精煉 -連鑄一鑄還堆冷一鋼板乳制一鋼板乳制后保溫堆冷一精整一檢驗(yàn)一入庫(kù) 3、 鐵水脫硫：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 < 0. 003%，脫硫周期按< 2Imin控制、脫硫溫降按< 20°C控制； 4、 120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐：入爐鐵水S < 0. 003%，鐵水溫度彡1250°C，轉(zhuǎn)爐金屬裝入量誤 差按± It控制，造渣堿度按2. 8-3. 2控制；出鋼目標(biāo)：C彡0. 06%，P彡0. 018%、S彡0. 014% ; 出鋼過(guò)程采取擋渣錐擋渣出鋼，保證下渣厚度控制在<30_以?xún)?nèi)；出鋼過(guò)程采取全程吹 3? ； 5、 氬站吹氬精煉：鋼水到氬站后先向鋼包內(nèi)加入鋁線，加入量按3m/t鋼控制，鋁線加 入后向鋼包內(nèi)加入鋼包精煉澄2Kg/t鋼，加入后吹氬3min后離站； 6、 連鑄：連鑄采取0. 70m/min低拉速澆注，中包鋼水過(guò)熱度控制在15±5°C ;同時(shí)做 好大包到中包、中包到結(jié)晶器全程保護(hù)澆注；嚴(yán)控結(jié)晶器液面穩(wěn)定，防止液面波動(dòng)卷渣； 7、 鑄坯堆冷：鑄坯切割后堆冷24h后送軋； 8、 鋼板控軋控冷：乳制過(guò)程要求后三道次壓下率總和控制在40%以上，終軋溫度控制 在780?850°C范圍，控軋后層流冷卻終冷溫度620?680°C范圍內(nèi)； 9、 鋼板軋制后保溫堆冷：鋼板軋制下線后必須快速堆冷，堆冷要求在保溫箱內(nèi)進(jìn)行，堆 冷時(shí)間24?48h ; 10、 對(duì)冷至室溫60-100mm厚度要進(jìn)行正火處理，正火溫度910°C ±5°C，升溫速率 L 15?I. 25min/mm，保溫時(shí)間（min)為I. 0?L 2倍成品厚度。
[0010] 對(duì)按照本工藝生產(chǎn)的鑄坯軋制后，進(jìn)行力學(xué)性能及外觀檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果分別見(jiàn)表 1、表2所示。
[0011] 表1力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低壓縮比低合金高強(qiáng)度加硼厚板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為：C :0. 9? 0· 13%、Si :0· 20-0. 50%、Mn :L 30 ?I. 50%、P 彡 0· 020%、S 彡 0· 003%、Als :0· 015% ?0· 035%、 Nb :0. 02?0. 05%，B :0. 0009?0. 0014%，N彡0. 005%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
2. -種如權(quán)利要求1所述低壓縮比低合金高強(qiáng)度加硼厚板的生產(chǎn)方法，其采取連鑄坯 生產(chǎn)，連鑄坯厚度為300mm，其生產(chǎn)方法為： (1) 轉(zhuǎn)爐鐵水采取脫硫后鐵水，鐵水S含量< 0. 003% ;轉(zhuǎn)爐采取頂?shù)讖?fù)產(chǎn)冶煉，出鋼 C多0. 06% ;氬站采取鋼包精煉渣提前造渣；LF精煉采取大渣量操作，避免渣稀吸氣現(xiàn)象 發(fā)生；連鑄采取0. 70m/min拉速澆注，中包鋼水過(guò)熱度控制在15±5°C ;鑄坯切割后堆冷 24?36h后送乳； (2) 鑄坯推鋼式連續(xù)加熱加熱，最高加熱溫度控制在1200?1220°C，同一段溫度均勻 性控制在20°C以?xún)?nèi)，加熱時(shí)間12?14min/cm，均熱時(shí)間40?50min，使鋼中的微合金元素 Nb充分溶解，發(fā)揮其強(qiáng)韌化作用，保證最終成品成份及性能的均勻性； (3) 對(duì)出爐后的板坯進(jìn)行高壓水除磷處理，去除板坯在加熱過(guò)程中所產(chǎn)生的氧化鐵 皮； (4) 對(duì)除磷后的坯料立即進(jìn)行兩階段控制軋制，所述兩階段控制軋制為再結(jié)晶區(qū)軋制 和未再結(jié)晶區(qū)軋制，再結(jié)晶區(qū)軋制，變形速率大于3s-l，累積變形量大于60%，終軋溫度控 制在1050?1080°C范圍內(nèi)，得到中間還，中間坯待溫厚度（mm)為1. 4?1. 5倍成品厚度， 采用ACC冷卻設(shè)備加速冷卻至850?900 °C，再進(jìn)行未再結(jié)晶區(qū)軋制；未再結(jié)晶區(qū)軋制壓縮 比保持在1. 5?1. 6倍，終軋溫度控制在780?850 °C范圍之內(nèi)； (5) 對(duì)終軋后鋼板進(jìn)行ACC層流冷卻，冷卻速度范圍控制在8-15°C /s以?xún)?nèi)，獲得較小 的鐵素體-珠光體晶粒，終冷溫度控制在620?680°C范圍內(nèi)，將層流冷卻后的鋼板下線堆 冷24-48小時(shí)，有利于組織性能均勻以及較高的沖擊韌性； (6) 對(duì)冷至室溫60-100mm厚度要進(jìn)行正火處理，正火溫度910°C ±5°C，升溫速率 L 15?I. 25min/mm，保溫時(shí)間（min)為I. 0?L 2倍成品厚度。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低壓縮比低合金高強(qiáng)度加硼厚板及其生產(chǎn)方法，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為：C：0.9～0.13%、Si：0.20-0.50%、Mn：1.30～1.50%、P≤0.020%、S≤0.003%、Als：0.015%～0.035%、Nb：0.02～0.05%，B：0.0009～0.0014%，N≤0.005%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明采取連鑄坯生產(chǎn)，其生產(chǎn)工藝為：采取脫硫后鐵水，鑄坯推鋼式連續(xù)加熱，對(duì)除磷后的坯料立即進(jìn)行兩階段控制軋制，對(duì)終軋后鋼板進(jìn)行ACC層流冷卻，對(duì)冷至室溫60-100mm厚度要進(jìn)行正火處理。本發(fā)明只采取Nb微合金化處理，對(duì)連鑄坯進(jìn)行兩階段控制軋制，通過(guò)再結(jié)晶區(qū)變形，使奧氏體再結(jié)晶晶粒細(xì)化效果明顯，有助于獲得細(xì)小組織，并使微合金Nb及B元素充分?jǐn)U散，減少B元素的聚集。軋后快速冷卻，可有效抑制晶粒長(zhǎng)大及硼相的產(chǎn)生。
【IPC分類(lèi)】C21D8-02, C22C38-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104561771
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410823674
【發(fā)明人】朱書(shū)成, 張強(qiáng), 彭卡麗, 李忠波, 唐鄭磊, 高照海, 康文舉
【申請(qǐng)人】南陽(yáng)漢冶特鋼有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日