屈服强度为345~390MPA高韧性钢板的制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110320517.5

申请日:

2011.10.20

公开号:

CN102330020A

公开日:

2012.01.25

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/14申请日:20111020|||公开

IPC分类号:

C22C38/14

主分类号:

C22C38/14

申请人:

武汉钢铁(集团)公司

发明人:

董汉雄; 李书瑞; 熊玉彰; 董中波; 骆海贺; 王世森; 熊涛; 童明伟; 洪君; 陈勇

地址:

430080 湖北省武汉市武昌友谊大道999号A座15层

优先权:

专利代理机构:

武汉开元知识产权代理有限公司 42104

代理人:

朱盛华

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内容摘要

本发明涉及一种屈服强度为345~390MPa高韧性钢板的制造方法。高炉铁水脱硫,采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水,采用SiFe、MnFe合金进行脱氧,并进行合金化;采用TiFe合金终脱氧,保持氧含量为10PPm~40PPm,通氩气连铸,铸坯堆垛缓冷;铸坯1130℃~1250℃加热,采用奥氏体再结晶轧制,控制开轧、终轧温度、中间坯厚度、奥氏体未再结晶区开轧、终轧温度、轧制厚度。轧后用ACC工艺控冷,控制冷却速度、上下水比、钢板返红温度,钢板用正火+加速冷却工艺。控制正火温度、时间、冷却速度、钢板返红温度。本发明生产成本低,生产过程简单、易于控制,能适于多种焊接方式,可广泛应用于低合金高强度用钢、桥梁用钢、建筑用钢、船体用钢等。

权利要求书

1: 一种屈服强度为 345 ~ 390MPa 高韧性钢板的制造方法, 其特征在于具体步骤如下 : 1) 高炉铁水脱硫, 采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水, 采用 SiFe、 MnFe 合金进行脱氧, 并进行合金化 ; 脱氧后钢水中的氧含量≤ 60PPm ; 2) 精炼, 采用 TiFe 合金终脱氧, 保持氧含量为 10PPm ~ 40PPm, 温度控制在 1595℃~ 3 3 1565℃, 然后接通氩气, 氩气流量 1.0m /min ~
2: 0m /min, 保护连铸, 铸坯堆垛缓冷 24h ~ 48h, 铸坯厚度 150mm ~ 300mm ; 铸坯的化学成分 (%, wt, 熔炼分析 ) 如下 : C: 0.08 ~ 0.20, Si : 0.03 ~ 0.55, Mn : 0.80 ~ 1.70, P ≤ 0.015, S ≤ 0.010, Nb : 0.01 ~ 0.07, V: 0.015 ~ 0.15, Ti : 0.005 ~ 0.035, N: 0.003 ~ 0.012, 其余为 Fe 及不可避免的 夹杂, 碳当量计算公式为 : CEV = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15, 含量控制在 0.38 ~ 0.44% ; 3) 轧制, 铸坯加热温度为 1130℃~ 1250℃, 加热速率 8min/cm ~ 11min/cm ; 采用二阶 段轧制, 第一阶段采用奥氏体再结晶轧制, 开轧温度 1100℃~ 1180℃、 终轧温度 1050℃~ 1120 ℃、 中间坯厚度 50mm ~ 160mm ; 第二阶段奥氏体未再结晶轧制, 开轧温度 850 ℃~ 940℃, 终轧温度 780℃~ 860℃ ; 轧制厚度 10 ~ 100mm 的钢板 ; 4) 轧后采用 ACC 工艺控冷, 冷却速度为 3℃ /S ~ 10℃ /S, Mulpic 加速冷却上下水比 控制在 1 ∶ 1.1 ~ 1 ∶ 1.80 范围 ; 钢板返红温度为 650℃~ 750℃; 正火状态交货的钢板需 采用正火 + 加速冷却工艺 : 正火温度为 880℃~ 930℃, 正火时间为 1.2min/mm ~ 2.0min/ mm, 冷却速度为 2℃ /S ~ 6℃ /S, 钢板返红温度为 680℃~ 800℃, 得到屈服强度为 345 ~ 390MPa 高韧性 E 级钢板。

说明书


屈服强度为 345 ~ 390MPa 高韧性钢板的制造方法

    【技术领域】
     本发明涉及属于低合金高强度用钢板生产技术领域, 主要涉及一种屈服强度为 345 ~ 390MPa 高韧性钢板的制造方法背景技术
     屈服强度为 345 ~ 390MPa 的 E 级钢板主要应用于低合金高强度用钢、 桥梁用钢、 建筑用钢、 船体用钢等, 属高端产品, 在中厚板市场消费量较大。钢板生产工艺按交货状态 分为控轧状态交货或正火状态交货, 厚度规格≥ 50mm 的钢板以正火状态交货居多, 正火状 态交货的钢板低温性能优于控轧状态交货的钢板。 为保证钢的 -40℃低温冲击性能, 钢厂在 钢板成分设计中一般均添加贵重金属元素 Ni, 以降低钢的冷脆转变温度, 稳定钢在低温恶 劣环境下的使用性能。国内外低温钢化学成分 (% ) 要求见表 1。
     表 1 国内外低温钢化学成分 (% ) 要求
     牌号 16MnDR 15MnNiDR 09MnNiDR E36 F36 S355N S355NL
     标准 GB 3531 GB 3531 GB 3531 GB 712 GB 712 EN 10028 EN 10028 C ≤ 0.20 ≤ 0.18 ≤ 0.12 ≤ 0.18 ≤ 0.18 ≤ 0.20 ≤ 0.18 P ≤ 0.025 ≤ 0.025 ≤ 0.020 ≤ 0.035 ≤ 0.025 ≤ 0.030 ≤ 0.025 S ≤ 0.012 ≤ 0.012 ≤ 0.012 ≤ 0.035 ≤ 0.025 ≤ 0.025 ≤ 0.020 Ni ≤ 0.40 0.20 ~ 0.60 0.30 ~ 0.80 ≤ 0.40 ≤ 0.80 ≤ 0.50 ≤ 0.50 使用温度℃ -30 或 -40 -45 -70 -40 -60 -20 或 -30 -50从表 1 可以看出, 在 GB 3531、 GB 712 及 EN 10028 标准中对所列牌号成分的要求, 随着钢板的使用温度降低 Ni 含量增加, 说明 Ni 可以显著改善钢的韧性, 特别是低温韧性。
     问题是钢厂为降低生产成本, 在成分设计中不添加元素 Ni : 一种方法采用有限 降低钢中 S、 P 含量, 但在工艺条件相同的情况下, 无论是控轧状态还是正火状态生产的钢 板, -40℃低温冲击性能不稳定, 合格率均较低, 难以满足钢板供货技术条件要求 ; 另一种方 法在钢中添加 Re 或 Ca( 夹杂物变性球化处理 ) 等, 期望使钢材冲击韧性达到 Ni 在钢中的 同样效果, 为此, 各钢厂对 Re 或 Ca 处理的加入量及加入方法进行了大量的试验研究, 取得 了一定的效果, 但实际效果达不到 Ni 在钢中对低温韧性的贡献, 表现在 -40℃低温冲击性 能不稳定 ( 冲击值出现两高一低的现象 ), 钢板探伤合格率下降 ( 增加了外来夹杂物的影 响 )。另外这两种方法均增加了生产成本。发明内容 本发明旨在降低原型钢种制造成本, 并针对上述背景技术的现状, 提供一种生产 成本低、 过程简单、 易于控制 ; 适于手弧焊、 埋弧焊和气体保护焊焊接制造工艺, 焊接后具有 优异力学性能的屈服强度为 345 ~ 390MPa 高韧性钢板的制造方法。
     本发明目的的实现方式为, 屈服强度为 345 ~ 390MPa 高韧性钢板的制造方法, 具 体步骤如下 :
     1) 高炉铁水脱硫, 采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水, 采用 SiFe、 MnFe 合金进行 脱氧, 并进行合金化 ; 脱氧后钢水中的氧含量≤ 60PPm ;
     2) 精 炼, 采 用 TiFe 合 金 终 脱 氧, 保 持 氧 含 量 为 10PPm ~ 40PPm, 温度控制在 3 3 1595℃~ 1565℃, 然后接通氩气, 氩气流量 1.0m /min ~ 2.0m /min, 保护连铸, 铸坯堆垛缓 冷 24h ~ 48h, 铸坯厚度 150mm ~ 300mm ;
     铸坯的化学成分 (%, wt, 熔炼分析 ) 如下 :
     C: 0.08 ~ 0.20, Si : 0.03 ~ 0.55, Mn : 0.80 ~ 1.70, P ≤ 0.015, S ≤ 0.010, Nb : 0.01 ~ 0.07, V: 0.015 ~ 0.15, Ti : 0.005 ~ 0.035, N: 0.003 ~ 0.012, 其余为 Fe 及不可避免 的夹杂, 碳当量计算公式为 : CEV = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15, 含量控制在 0.38 ~ 0.44% ;
     3) 轧制, 铸坯加热温度为 1130 ℃~ 1250 ℃, 加热速率 8min/cm ~ 11min/cm ; 采 用二阶段轧制, 第一阶段采用奥氏体再结晶轧制, 开轧温度 1100 ℃~ 1180 ℃、 终轧温度 1050 ℃~ 1120 ℃、 中间坯厚度 50mm ~ 160mm ; 第二阶段奥氏体未再结晶轧制, 开轧温度 850℃~ 940℃, 终轧温度 780℃~ 860℃ ; 轧制厚度 10 ~ 100mm 的钢板 ;
     4) 轧后采用 ACC 工艺控冷, 冷却速度为 3℃ /S ~ 10℃ /S, Mulpic 加速冷却上下水 比控制在 1 ∶ 1.1 ~ 1 ∶ 1.80 范围 ; 钢板返红温度为 650℃~ 750℃; 正火状态交货的钢板 需采用正火 + 加速冷却工艺 : 正火温度为 880℃~ 930℃, 正火时间为 1.2min/mm ~ 2.0min/ mm, 冷却速度为 2℃ /S ~ 6℃ /S, 钢板返红温度为 680℃~ 800℃, 得到屈服强度为 345 ~ 390MPa 高韧性 E 级钢板。
     本发明的优点如下 :
     1、 钢的化学成分设计基于 C、 Si、 Mn、 P、 S 元素, 辅以添加 Nb、 V、 Ti 中的一种或多种 微合金元素, 不添加贵重金属元素 Ni, 从而降低原形钢的生产成本 ; 不添加 Ca、 Re 等元素, 不新增生产成本, 同时减少了外来夹杂物、 净化钢质, 以保证钢板探伤合格率 ;
     2、 钢中形成以氧化钛为核心、 纳米级小尺寸弥散分布的球状复合夹杂物, 促使晶 内针状铁素体形核与长大, 通过分割原奥氏体晶粒提高钢板冲击韧性, 降低钢的韧脆转变 温度 ;
     3、 满 足 厚 度 规 格 为 10 ~ 100mm, 屈 服 强 度 为 345 ~ 390MPa、 低温冲击性 能 -40℃≥ 100J 的 E 级钢板技术要求, 能适应于手弧焊、 埋弧焊和气体保护焊焊接制造工 艺, 钢板焊接后具有优异的力学性能 ;
     4、 生产过程简单、 易于控制, 适用于制造低合金高强度结构钢以及桥梁钢、 建筑钢 和船用钢等专用结构钢。
     本发明已在武钢桥梁钢生产中进行了实践, 效果明显, 降低了生产成本, 并能产生
     长远的经济效益。 具体实施方式
     本发明是 : 高炉铁水脱硫, 采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水, 采用 SiFe、 MnFe 合 金进行脱氧, 并进行合金化, 脱氧后钢水中的氧含量≤ 60PPm ; 然后采用 TiFe 合金终脱氧, 保持氧含量为 10PPm ~ 40PPm, 通氩气连铸, 铸坯堆垛缓冷。
     坯铸的化学成分 (%, wt, 熔炼分析 ) 如下 :
     C: 0.08 ~ 0.20, Si : 0.03 ~ 0.55, Mn : 0.80 ~ 1.70, P ≤ 0.015, S ≤ 0.010, Nb : 0.01 ~ 0.07, V: 0.015 ~ 0.15, Ti : 0.005 ~ 0.035, N: 0.003 ~ 0.012, 其余为 Fe 及不可避免 的夹杂, 碳当量计算公式为 : CEV = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15, 含量控制在 0.38 ~ 0.44%。
     铸坯 1130 ℃~ 1250 ℃加热, 加热速率 8min/cm ~ 11min/cm。采用二段轧制, 第 一阶段奥氏体再结晶轧制, 开轧 1100 ℃~ 1180 ℃, 终轧温度为 1050 ℃ -1120 ℃, 中间坯 厚度 50mm ~ 160mm ; 第二阶段奥氏体未再结晶轧制, 开轧温度 850 ℃ -940 ℃、 终轧温度 780℃ -860℃、 轧制厚度 10mm-100mm。 轧后采用 ACC 工艺控冷, 冷却速度为 3℃ /S ~ 10℃ /S、 加速冷却上下水比控制在 1 ∶ 1.1 ~ 1 ∶ 1.80 范围、 钢板返红温度 650℃~ 750℃。 正火状 态交货的钢板需采用正火 + 加速冷却工艺, 控制正火温度 880℃ -930℃、 正火时间 1.2min/ mm-2.0min/mm、 冷却速度 2℃ /S-6℃ /S、 钢板返红温度 680℃ -800℃。
     采用本发明生产的钢板, 能适应于手弧焊、 埋弧焊和气体保护焊焊接制造工艺。 焊 接条件为 : 线能量≤ 45kJ/cm、 焊接电流为 48 ~ 680A、 焊接电压为 24 ~ 35V、 焊接速度为 150 ~ 34cm/min。钢板焊接后具有优异的力学性能。
     下面通过具体实例详述本发明。
     为证实本发明的优点, 本申请人作了三个实施例, 具体化学成分见表 2。
     表 2 钢的化学成分 (%, wt, 熔炼分析 )
     5
     Si 0.30 0.26 0.30 1.50 0.016 0.006 0.022 0.030 1.50 0.013 0.005 0.018 1.65 0.015 0.008 0.020 0.025 0.015 0.020 Mn P S Nb V Ti O 0.0012 0.0038 0.0025 N 0.012 0.050 0.003 CEV 0.367 0.392 0.426102330020 A CN 102330030编号C说实施例 10.08明实施例 1 :
     1) 高炉铁水脱硫, 采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水, 采用 SiFe、 MnFe 合金进行 脱氧, 并进行合金化 ; 脱氧后钢水中的氧含量≤ 60PPm。6实施例 20.13书实施例 30.174/6 页102330020 A CN 102330030
     说明书5/6 页2) 精 炼, 采 用 TiFe 合 金 终 脱 氧, 保 持 氧 含 量 为 10PPm, 温 度 控 制 在 1595 ℃ ~ 3 3 1565℃, 然后接通氩气 ( 流量 1.0m /min ~ 2.0m /min) 保护连铸, 铸坯堆垛缓冷 24h, 铸坯 厚度 150mm。铸坯的化学成分满足上述要求。
     3) 轧制, 铸坯加热温度为 1130℃, 加热速率 8min/cm ; 采用二阶段轧制, 第一阶段 奥氏体再结晶轧制, 开轧温度 1100℃、 终轧温度 1050℃、 中间坯厚度 50mm, 第二阶段奥氏体 未再结晶, 开轧温度 940℃, 终轧温度 780℃ ; 轧制厚度为 10mm 的钢板。
     4) 轧后采用 ACC 工艺控冷, 冷却速度为 3℃ /S, Mulpic 加速冷却上下水比控制在 1 ∶ 1.8 范围 ; 钢板返红温度为 750℃ ; 正火状态交货的钢板需采用正火 + 加速冷却工艺 : 正火温度为 880℃, 正火时间为 1.2min/mm, 冷却速度为 2℃ /S, 钢板返红温度为 800℃。得 到了成品厚度为 10mm, 屈服强度为 345 ~ 390MPa 高韧性 E 级钢板。
     实施例 2 :
     1) 高炉铁水脱硫, 采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水, 采用 SiFe、 MnFe 合金进行 脱氧, 并进行合金化 ; 脱氧后钢水中的氧含量≤ 60PPm。
     2) 精 炼, 采 用 TiFe 合 金 终 脱 氧, 保 持 氧 含 量 为 40PPm, 温 度 控 制 在 1595 ℃ ~ 3 3 1565℃, 然后接通氩气 ( 流量 1.0m /min ~ 2.0m /min) 保护连铸, 铸坯堆垛缓冷 24h, 铸坯 厚度 200mm。铸坯的化学成分满足上述要求。 3) 轧制, 铸坯加热温度为 1180℃, 加热速率 9min/cm ; 采用二阶段轧制, 第一阶段 奥氏体再结晶轧制, 开轧温度 1150℃、 终轧温度 1080℃、 中间坯厚度 90mm, 第二阶段奥氏体 未再结晶, 开轧温度 890℃, 终轧温度 860℃ ; 轧制厚度为 40mm 的钢板。
     4) 轧后采用 ACC 工艺控冷, 冷却速度为 3℃ /S, Mulpic 加速冷却上下水比控制在 1 ∶ 1.6 范围 ; 钢板返红温度为 720℃ ; 正火状态交货的钢板需采用正火 + 加速冷却工艺 : 正火温度为 900℃, 正火时间为 1.4min/mm, 冷却速度为 3℃ /S, 钢板返红温度为 740℃。得 到了厚度为 40mm, 屈服强度为 345 ~ 390MPa 高韧性 E 级钢板。
     实施例 3 :
     1) 高炉铁水脱硫, 采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水, 采用 SiFe、 MnFe 合金进行 脱氧, 并进行合金化 ; 脱氧后钢水中的氧含量≤ 60PPm。
     2) 精 炼, 采 用 TiFe 合 金 终 脱 氧, 保 持 氧 含 量 为 20PPm, 温 度 控 制 在 1595 ℃ ~ 3 3 1565℃, 然后接通氩气 ( 流量 1.0m /min ~ 2.0m /min) 保护连铸, 铸坯堆垛缓冷 48h, 铸坯 厚度 300mm。铸坯的化学成分满足上述要求。
     3) 轧制, 铸坯加热温度为 1250℃, 加热速率 11min/cm ; 采用二阶段轧制, 第一阶段 奥氏体再结晶轧制, 开轧温度 1180℃、 终轧温度 1120℃、 中间坯厚度 160mm, 第二阶段奥氏 体未再结晶, 开轧温度 850℃, 终轧温度 830℃ ; 轧制厚度为 100mm 的钢板。
     4) 轧后采用 ACC 工艺控冷, 冷却速度为 10℃ /S, Mulpic 加速冷却上下水比控制在 1 ∶ 1.1 范围 ; 钢板返红温度为 650℃ ; 正火状态交货的钢板需采用正火 + 加速冷却工艺 : 正火温度为 930℃, 正火时间为 2.0min/mm, 冷却速度为 6℃ /S, 钢板返红温度为 680℃。得 到了厚度为 100mm, 屈服强度为 345 ~ 390MPa 高韧性 E 级钢板。
     对实施例 1 ~实施例 3 生产的钢板进行了探伤及力学性能检验, 结果见表 3。 对实 施例 1 ~实施例 3 生产的钢板还进行了埋弧焊焊接实际施焊, 焊接工艺及接头性能见表 4。
     表 3 钢板力学性能及探伤检验结果
     表 4 钢板埋弧焊接工艺及接头冲击韧性
     从表 3 和表 4 结果表明, 采用本发明生产的屈服强度为 345 ~ 390MPa 高韧性 E 级 钢板具有优异的力学性能, 钢板的焊接工艺完全满足使用和制造单位生产条件, 可广泛应 用于低合金高强度用钢、 桥梁用钢、 建筑用钢、 船体用钢等。
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1、10申请公布号CN102330020A43申请公布日20120125CN102330020ACN102330020A21申请号201110320517522申请日20111020C22C38/1420060171申请人武汉钢铁(集团)公司地址430080湖北省武汉市武昌友谊大道999号A座15层72发明人董汉雄李书瑞熊玉彰董中波骆海贺王世森熊涛童明伟洪君陈勇74专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人朱盛华54发明名称屈服强度为345390MPA高韧性钢板的制造方法57摘要本发明涉及一种屈服强度为345390MPA高韧性钢板的制造方法。高炉铁水脱硫,采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢。

2、水,采用SIFE、MNFE合金进行脱氧,并进行合金化;采用TIFE合金终脱氧,保持氧含量为10PPM40PPM,通氩气连铸,铸坯堆垛缓冷;铸坯11301250加热,采用奥氏体再结晶轧制,控制开轧、终轧温度、中间坯厚度、奥氏体未再结晶区开轧、终轧温度、轧制厚度。轧后用ACC工艺控冷,控制冷却速度、上下水比、钢板返红温度,钢板用正火加速冷却工艺。控制正火温度、时间、冷却速度、钢板返红温度。本发明生产成本低,生产过程简单、易于控制,能适于多种焊接方式,可广泛应用于低合金高强度用钢、桥梁用钢、建筑用钢、船体用钢等。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页C。

3、N102330030A1/1页21一种屈服强度为345390MPA高韧性钢板的制造方法,其特征在于具体步骤如下1高炉铁水脱硫,采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水,采用SIFE、MNFE合金进行脱氧,并进行合金化;脱氧后钢水中的氧含量60PPM;2精炼,采用TIFE合金终脱氧,保持氧含量为10PPM40PPM,温度控制在15951565,然后接通氩气,氩气流量10M3/MIN20M3/MIN,保护连铸,铸坯堆垛缓冷24H48H,铸坯厚度150MM300MM;铸坯的化学成分,WT,熔炼分析如下C008020,SI003055,MN080170,P0015,S0010,NB001007,V0015015。

4、,TI00050035,N00030012,其余为FE及不可避免的夹杂,碳当量计算公式为CEVCMN/6CRMOV/5NICU/15,含量控制在038044;3轧制,铸坯加热温度为11301250,加热速率8MIN/CM11MIN/CM;采用二阶段轧制,第一阶段采用奥氏体再结晶轧制,开轧温度11001180、终轧温度10501120、中间坯厚度50MM160MM;第二阶段奥氏体未再结晶轧制,开轧温度850940,终轧温度780860;轧制厚度10100MM的钢板;4轧后采用ACC工艺控冷,冷却速度为3/S10/S,MULPIC加速冷却上下水比控制在1111180范围;钢板返红温度为650750。

5、;正火状态交货的钢板需采用正火加速冷却工艺正火温度为880930,正火时间为12MIN/MM20MIN/MM,冷却速度为2/S6/S,钢板返红温度为680800,得到屈服强度为345390MPA高韧性E级钢板。权利要求书CN102330020ACN102330030A1/6页3屈服强度为345390MPA高韧性钢板的制造方法技术领域0001本发明涉及属于低合金高强度用钢板生产技术领域,主要涉及一种屈服强度为345390MPA高韧性钢板的制造方法背景技术0002屈服强度为345390MPA的E级钢板主要应用于低合金高强度用钢、桥梁用钢、建筑用钢、船体用钢等,属高端产品,在中厚板市场消费量较大。钢。

6、板生产工艺按交货状态分为控轧状态交货或正火状态交货,厚度规格50MM的钢板以正火状态交货居多,正火状态交货的钢板低温性能优于控轧状态交货的钢板。为保证钢的40低温冲击性能,钢厂在钢板成分设计中一般均添加贵重金属元素NI,以降低钢的冷脆转变温度,稳定钢在低温恶劣环境下的使用性能。国内外低温钢化学成分要求见表1。0003表1国内外低温钢化学成分要求0004牌号标准CPSNI使用温度16MNDRGB35310200025001204030或4015MNNIDRGB3531018002500120200604509MNNIDRGB35310120020001203008070E36GB71201800。

7、35003504040F36GB7120180025002508060S355NEN100280200030002505020或30S355NLEN1002801800250020050500005从表1可以看出,在GB3531、GB712及EN10028标准中对所列牌号成分的要求,随着钢板的使用温度降低NI含量增加,说明NI可以显著改善钢的韧性,特别是低温韧性。0006问题是钢厂为降低生产成本,在成分设计中不添加元素NI一种方法采用有限降低钢中S、P含量,但在工艺条件相同的情况下,无论是控轧状态还是正火状态生产的钢板,40低温冲击性能不稳定,合格率均较低,难以满足钢板供货技术条件要求;另一种。

8、方法在钢中添加RE或CA夹杂物变性球化处理等,期望使钢材冲击韧性达到NI在钢中的同样效果,为此,各钢厂对RE或CA处理的加入量及加入方法进行了大量的试验研究,取得了一定的效果,但实际效果达不到NI在钢中对低温韧性的贡献,表现在40低温冲击性能不稳定冲击值出现两高一低的现象,钢板探伤合格率下降增加了外来夹杂物的影响。另外这两种方法均增加了生产成本。说明书CN102330020ACN102330030A2/6页4发明内容0007本发明旨在降低原型钢种制造成本,并针对上述背景技术的现状,提供一种生产成本低、过程简单、易于控制;适于手弧焊、埋弧焊和气体保护焊焊接制造工艺,焊接后具有优异力学性能的屈服强。

9、度为345390MPA高韧性钢板的制造方法。0008本发明目的的实现方式为,屈服强度为345390MPA高韧性钢板的制造方法,具体步骤如下00091高炉铁水脱硫,采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水,采用SIFE、MNFE合金进行脱氧,并进行合金化;脱氧后钢水中的氧含量60PPM;00102精炼,采用TIFE合金终脱氧,保持氧含量为10PPM40PPM,温度控制在15951565,然后接通氩气,氩气流量10M3/MIN20M3/MIN,保护连铸,铸坯堆垛缓冷24H48H,铸坯厚度150MM300MM;0011铸坯的化学成分,WT,熔炼分析如下0012C008020,SI003055,MN080170。

10、,P0015,S0010,NB001007,V0015015,TI00050035,N00030012,其余为FE及不可避免的夹杂,碳当量计算公式为CEVCMN/6CRMOV/5NICU/15,含量控制在038044;00133轧制,铸坯加热温度为11301250,加热速率8MIN/CM11MIN/CM;采用二阶段轧制,第一阶段采用奥氏体再结晶轧制,开轧温度11001180、终轧温度10501120、中间坯厚度50MM160MM;第二阶段奥氏体未再结晶轧制,开轧温度850940,终轧温度780860;轧制厚度10100MM的钢板;00144轧后采用ACC工艺控冷,冷却速度为3/S10/S,MU。

11、LPIC加速冷却上下水比控制在1111180范围;钢板返红温度为650750;正火状态交货的钢板需采用正火加速冷却工艺正火温度为880930,正火时间为12MIN/MM20MIN/MM,冷却速度为2/S6/S,钢板返红温度为680800,得到屈服强度为345390MPA高韧性E级钢板。0015本发明的优点如下00161、钢的化学成分设计基于C、SI、MN、P、S元素,辅以添加NB、V、TI中的一种或多种微合金元素,不添加贵重金属元素NI,从而降低原形钢的生产成本;不添加CA、RE等元素,不新增生产成本,同时减少了外来夹杂物、净化钢质,以保证钢板探伤合格率;00172、钢中形成以氧化钛为核心、纳。

12、米级小尺寸弥散分布的球状复合夹杂物,促使晶内针状铁素体形核与长大,通过分割原奥氏体晶粒提高钢板冲击韧性,降低钢的韧脆转变温度;00183、满足厚度规格为10100MM,屈服强度为345390MPA、低温冲击性能40100J的E级钢板技术要求,能适应于手弧焊、埋弧焊和气体保护焊焊接制造工艺,钢板焊接后具有优异的力学性能;00194、生产过程简单、易于控制,适用于制造低合金高强度结构钢以及桥梁钢、建筑钢和船用钢等专用结构钢。0020本发明已在武钢桥梁钢生产中进行了实践,效果明显,降低了生产成本,并能产生说明书CN102330020ACN102330030A3/6页5长远的经济效益。具体实施方式00。

13、21本发明是高炉铁水脱硫,采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水,采用SIFE、MNFE合金进行脱氧,并进行合金化,脱氧后钢水中的氧含量60PPM;然后采用TIFE合金终脱氧,保持氧含量为10PPM40PPM,通氩气连铸,铸坯堆垛缓冷。0022坯铸的化学成分,WT,熔炼分析如下0023C008020,SI003055,MN080170,P0015,S0010,NB001007,V0015015,TI00050035,N00030012,其余为FE及不可避免的夹杂,碳当量计算公式为CEVCMN/6CRMOV/5NICU/15,含量控制在038044。0024铸坯11301250加热,加热速率8MIN/C。

14、M11MIN/CM。采用二段轧制,第一阶段奥氏体再结晶轧制,开轧11001180,终轧温度为10501120,中间坯厚度50MM160MM;第二阶段奥氏体未再结晶轧制,开轧温度850940、终轧温度780860、轧制厚度10MM100MM。轧后采用ACC工艺控冷,冷却速度为3/S10/S、加速冷却上下水比控制在1111180范围、钢板返红温度650750。正火状态交货的钢板需采用正火加速冷却工艺,控制正火温度880930、正火时间12MIN/MM20MIN/MM、冷却速度2/S6/S、钢板返红温度680800。0025采用本发明生产的钢板,能适应于手弧焊、埋弧焊和气体保护焊焊接制造工艺。焊接条。

15、件为线能量45KJ/CM、焊接电流为48680A、焊接电压为2435V、焊接速度为15034CM/MIN。钢板焊接后具有优异的力学性能。0026下面通过具体实例详述本发明。0027为证实本发明的优点,本申请人作了三个实施例,具体化学成分见表2。0028表2钢的化学成分,WT,熔炼分析0029说明书CN102330020ACN102330030A4/6页6编号CSIMNPSNBVTIONCEV实施例100803016500150008002000250001200120367实施例201302615000130005001800150003800500392实施例3017030150001600。

16、0600220030002000025000304260030实施例100311高炉铁水脱硫,采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水,采用SIFE、MNFE合金进行脱氧,并进行合金化;脱氧后钢水中的氧含量60PPM。说明书CN102330020ACN102330030A5/6页700322精炼,采用TIFE合金终脱氧,保持氧含量为10PPM,温度控制在15951565,然后接通氩气流量10M3/MIN20M3/MIN保护连铸,铸坯堆垛缓冷24H,铸坯厚度150MM。铸坯的化学成分满足上述要求。00333轧制,铸坯加热温度为1130,加热速率8MIN/CM;采用二阶段轧制,第一阶段奥氏体再结晶轧制,开轧。

17、温度1100、终轧温度1050、中间坯厚度50MM,第二阶段奥氏体未再结晶,开轧温度940,终轧温度780;轧制厚度为10MM的钢板。00344轧后采用ACC工艺控冷,冷却速度为3/S,MULPIC加速冷却上下水比控制在118范围;钢板返红温度为750;正火状态交货的钢板需采用正火加速冷却工艺正火温度为880,正火时间为12MIN/MM,冷却速度为2/S,钢板返红温度为800。得到了成品厚度为10MM,屈服强度为345390MPA高韧性E级钢板。0035实施例200361高炉铁水脱硫,采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水,采用SIFE、MNFE合金进行脱氧,并进行合金化;脱氧后钢水中的氧含量60PP。

18、M。00372精炼,采用TIFE合金终脱氧,保持氧含量为40PPM,温度控制在15951565,然后接通氩气流量10M3/MIN20M3/MIN保护连铸,铸坯堆垛缓冷24H,铸坯厚度200MM。铸坯的化学成分满足上述要求。00383轧制,铸坯加热温度为1180,加热速率9MIN/CM;采用二阶段轧制,第一阶段奥氏体再结晶轧制,开轧温度1150、终轧温度1080、中间坯厚度90MM,第二阶段奥氏体未再结晶,开轧温度890,终轧温度860;轧制厚度为40MM的钢板。00394轧后采用ACC工艺控冷,冷却速度为3/S,MULPIC加速冷却上下水比控制在116范围;钢板返红温度为720;正火状态交货的。

19、钢板需采用正火加速冷却工艺正火温度为900,正火时间为14MIN/MM,冷却速度为3/S,钢板返红温度为740。得到了厚度为40MM,屈服强度为345390MPA高韧性E级钢板。0040实施例300411高炉铁水脱硫,采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水,采用SIFE、MNFE合金进行脱氧,并进行合金化;脱氧后钢水中的氧含量60PPM。00422精炼,采用TIFE合金终脱氧,保持氧含量为20PPM,温度控制在15951565,然后接通氩气流量10M3/MIN20M3/MIN保护连铸,铸坯堆垛缓冷48H,铸坯厚度300MM。铸坯的化学成分满足上述要求。00433轧制,铸坯加热温度为1250,加热速率1。

20、1MIN/CM;采用二阶段轧制,第一阶段奥氏体再结晶轧制,开轧温度1180、终轧温度1120、中间坯厚度160MM,第二阶段奥氏体未再结晶,开轧温度850,终轧温度830;轧制厚度为100MM的钢板。00444轧后采用ACC工艺控冷,冷却速度为10/S,MULPIC加速冷却上下水比控制在111范围;钢板返红温度为650;正火状态交货的钢板需采用正火加速冷却工艺正火温度为930,正火时间为20MIN/MM,冷却速度为6/S,钢板返红温度为680。得到了厚度为100MM,屈服强度为345390MPA高韧性E级钢板。0045对实施例1实施例3生产的钢板进行了探伤及力学性能检验,结果见表3。对实施例1实施例3生产的钢板还进行了埋弧焊焊接实际施焊,焊接工艺及接头性能见表4。0046表3钢板力学性能及探伤检验结果说明书CN102330020ACN102330030A6/6页800470048表4钢板埋弧焊接工艺及接头冲击韧性00490050从表3和表4结果表明,采用本发明生产的屈服强度为345390MPA高韧性E级钢板具有优异的力学性能,钢板的焊接工艺完全满足使用和制造单位生产条件,可广泛应用于低合金高强度用钢、桥梁用钢、建筑用钢、船体用钢等。说明书CN102330020A。

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