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1、10申请公布号CN102345063A43申请公布日20120208CN102345063ACN102345063A21申请号201110190892222申请日20110708C22C38/14200601C22C38/12200601C22C38/06200601C22C38/04200601C21C7/076200601C21C7/10200601C21D1/28200601C21D8/02200601B21B37/58200601B21B37/7420060171申请人南阳汉冶特钢有限公司地址474550河南省南阳市西峡县回车镇南阳汉冶特钢有限公司72发明人朱书成张涛许少普崔冠军杨东唐。
2、郑磊李红阳徐昭庞林李忠波张强孙炳红康文举74专利代理机构南阳市智博维创专利事务所41115代理人杨士钧54发明名称特厚桥梁用结构钢板Q345QDZ35钢及其生产方法57摘要本发明公开了一种特厚桥梁用结构钢板Q345QDZ35钢板及其生产方法，化学成分及质量百分比如下C010018、SI020050、MN130160、P0018、S0005、微合金化元素NB00300060、TI00150030、（NBTI）012、ALS00200050，其它为FE和残留元素。本发明采取的生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、浇注、加热、轧制、控冷、缓冷、热处理。本发明通过对铁水预处理到钢板热处理整个生产过。
3、程，制订了严格的工艺点控制标准，并严格执行，产品的实物质量性能富余量较大，其中屈服富余量在3070MPA，抗拉富余量在3060MPA，伸长率富余量为510，冲击性能以及Z向性能均匀、且富裕量大。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4页附图1页CN102345083A1/1页21一种特厚桥梁用结构钢板Q345QDZ35钢，其化学成分及质量百分比单位，WT如下C010018、SI020050、MN130160、P0018、S0005、微合金化元素NB00300060、TI00150030、（NBTI）012、ALS00200050，其它为FE和残留元素。
4、。2一种如权利要求1所述特厚桥梁用结构钢板Q345QDZ35钢板的生产方法，包括如下步骤A转炉冶炼在所述转炉冶炼中，出钢碳006,出钢P0012，S0005；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；BLF精炼在所述LF精炼中，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间控制在15MIN以上；C真空精炼在所述真空精炼中，在67PA下的保压时间按18MIN进行控制；D浇铸在所述浇铸中，采用断面为780MM的38吨水冷模铸锭浇铸，浇铸前，软吹氩时间必须保证5MIN；吹氩至温度符合浇注温度要求后，关闭氩气镇静5MIN后开浇，浇铸温度按照15501555进行控制，钢锭脱模后入缓冷坑缓冷32小时；E加热在所述加热。
5、中，均热坑的保温温度控制在12201300；F轧制在所述轧制中，采用CR方式轧制，开轧温度10001150；一阶段终轧温度在950，单道次压下量40MM70MM，二阶段开轧温度在900，晾钢厚度为成品厚度（6080）MM，二阶段采取小压下轧制，精轧累计压下率45，终轧温度860；G控冷在所述控冷中，返红温度760，分多次冷却，冷速控制在16/S；H缓冷在所述缓冷中，钢板入缓冷坑温度450；堆冷时间72小时；I热处理在所述热处理中，采用正火风冷工艺，正火温度900960，保温时间1824MIN/CM。权利要求书CN102345063ACN102345083A1/4页3特厚桥梁用结构钢板Q345Q。
6、DZ35钢及其生产方法技术领域0001本发明涉及到钢材，具体涉及到一种特厚桥梁用结构钢板Q345QDZ35钢板及其生产方法。技术背景0002目前高性能桥梁钢的国内市场需求铁路桥以Q345Q系列为主，在性能使用方面主要表现为强度等级与韧性不断提高，焊接性能持续改善，特别地钢板的厚度亦逐步提高。关于厚度在100MM以上的保性能、保探伤Q345Q系列桥梁用结构钢板以其生产难度大、工艺装备要求特殊等原因无法生产，国标暂无相关性能标准。发明内容0003因此，本发明的目的在于提供一种特厚厚度为130MM150M的保性能、保探伤的特厚桥梁用结构钢板Q345QDZ35钢板及其生产方法。0004一种特厚桥梁用结。
7、构钢板Q345QDZ35钢板，化学成分及质量百分比单位，WT如下C010018、SI020050、MN130160、P0018、S0005、微合金化元素NB00300060、TI00150030、（NBTI）012、ALS00200050，其它为FE和残留元素。0005上述特厚桥梁用结构钢板Q345QDZ35钢板中，所述碳当量CEVCMN/6CRMO十V/5NICU/15043。0006上述化学元素的作用分析如下C是钢中最基础的强化元素，提高强度，但C影响钢的焊接性能和影响韧性。综合考虑，碳的含量尽量控制的低一些。SI是固溶强化元素，对提高钢板的强度有利。MN是固溶强化元素，对提高钢板的强度和。
8、韧性均有利。P对焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。S易形成MNS类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。NB在钢中能够与C、N结合，形成微细碳化物或碳氮化物，能起细化晶粒和弥散强化作用，从而达到有效提高钢材的强韧性的综合效果。TI在钢种能够与C结合形成TIC，起到细化晶粒、降低钢的过热倾向性。NI适量的加入可以有效提高钢板的低温冲击韧性。AL可以起到细化晶粒强化作用。CR能在钢表面形成致密的氧化膜，提高钢的钝化能力；同时可以提高钢的淬透性。所述保性能、保探伤桥梁用结构钢板Q345QDZ35钢板的厚度为130150MM。0007上述。
9、特厚桥梁用结构钢板Q345QDZ35钢板的生产方法，包括如下步骤A转炉冶炼在所述转炉冶炼中，出钢碳006,出钢P0012，S0005；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；BLF精炼在所述LF精炼中，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间控制在15MIN以上；C真空精炼在所述真空精炼中，在67PA下的保压时间按18MIN进行控制；D浇铸在所述浇铸中，采用断面为780MM的38吨水冷模铸锭浇铸，浇铸前，软吹氩时说明书CN102345063ACN102345083A2/4页4间必须保证5MIN；吹氩至温度符合浇注温度要求后，关闭氩气镇静5MIN后开浇，浇铸温度按照15501555进行控制，钢锭脱模。
10、后入缓冷坑缓冷32小时；E加热在所述加热中，均热坑的保温温度控制在12201300；F轧制在所述轧制中，采用CR方式轧制，开轧温度10001150；一阶段终轧温度在950，单道次压下量40MM70MM，二阶段开轧温度在900，晾钢厚度为成品厚度（6080）MM，二阶段采取小压下轧制，精轧累计压下率45，终轧温度860；G控冷在所述控冷中，返红温度760，分多次冷却，冷速控制在16/S；H缓冷在所述缓冷中，钢板入缓冷坑温度450；堆冷时间72小时；I热处理在所述热处理中，采用正火风冷工艺，正火温度900960，保温时间1824MIN/CM。0008本发明通过多元复合微合金元素的化学成分设计，LF。
11、VD工艺来保证钢质的洁净度，达到各类夹杂物级别总和不超过20，通过控轧控冷正火处理使钢的晶粒度达到80100级，通过上述等措施的有效实施，成功地生产出了130MM150MM特厚保探伤、保力学性能的Q345QDZ35桥梁用结构钢板。对铁水预处理到钢板热处理整个生产过程，制订了严格的工艺点控制标准，并严格执行，产品的实物质量性能富余量较大，其中屈服富余量在3070MPA，抗拉富余量在3060MPA，伸长率富余量为510，冲击性能以及Z向性能均匀、且富裕量大。附图说明0009下面结合附图对本发明做进一步的说明图1是本发明工艺流程图。0010图2是本发明TMCP轧制后的金相组织图（100X）。0011。
12、图3是本发明热处理后的金相组织图（100X）。具体实施方式0012本发明所述特厚厚度为130MM150MM保性能、保探伤低合金高强度Q345QDZ35钢板包含如下重量百分比的化学成分单位，WTC010016、SI020050、MN130160、P0018、S0005、微合金化元素NB00300060、TI00150030、（NBTI）012、ALS00200050，其它为FE和残留元素。CEVCMN/6CRMO十V/5NICU/15043。本发明采取的生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、浇注、加热、轧制、控冷、缓冷、热处理。在所述转炉冶炼中，出钢碳006,出钢P0012，S0005；点吹。
13、次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；在所述LF精炼中，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间控制在15MIN以上；在所述真空精炼中，在67PA下的保压时间按18MIN进行控制；在所述浇铸中，采用断面为780MM的38吨水冷模铸锭浇铸，浇铸前，软吹氩时间必须保证5MIN；吹氩至温度符合浇注温度要求后，关闭氩气镇静5MIN后开浇，浇铸温度按照15501555进行控制，钢锭脱模后入缓冷坑缓冷32小时；在所述加热中，均热坑的保温温度控制在12201300；在所述轧制中，采用CR方式轧制，开轧温度10001150；一阶段终轧温度在950，单道次压下量40MM70MM，二阶段开轧温度在900，晾钢说明书CN。
14、102345063ACN102345083A3/4页5厚度为成品厚度（6080）MM，二阶段采取小压下轧制，精轧累计压下率45，终轧温度860；在所述控冷中，返红温度760，分多次冷却，冷速控制在16/S；在所述缓冷中，钢板入缓冷坑温度450；堆冷时间72小时；在所述热处理中，采用正火风冷工艺，正火温度900960，保温时间1824MIN/CM。0013实施例1通过转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、浇注、加热、轧制、控冷、缓冷、热处理工艺，获得如下表1所述化学成分的Q345QDZ35成品钢，其中各工艺参数及力学性能见如下表4、5、6。0014表1实施例1钢的化学成分CSIMNPSALSNBTICR。
15、NICUCEV013003714800150001003400380020006800170026039实施例2通过转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、浇注、加热、轧制、控冷、缓冷、热处理工艺，获得如下表2所述化学成分的Q345QDZ35成品钢，其中各工艺参数及力学性能见如下表4、5、6。0015表2实施例2钢的化学成分CSIMNPSALSNBTICRNICUCEV012703014900160002003600390025005500130019039实施例3通过转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、浇注、加热、轧制、控冷、缓冷、热处理工艺，获得如下表3所述化学成分的Q345QDZ35成品钢，其中各工艺参。
16、数及力学性能见如下表4、5、6。0016表3实施例3钢的化学成分CSIMNPSALSNBTICRNICUCEV01350331500180001003800380026005900140029040本发明的工艺路线铁水KR深脱硫转炉冶炼LF精炼VD真空处理模铸锭浇注钢锭缓冷加热除磷控制轧制控制冷却控制矫直下线缓冷表面检查热处理精整探伤检测判定合格品入库。0017炼钢成分设计由于该钢板厚度较厚，保探伤和保机械性能是难点和重点，在成分设计上必须综合考虑，才能有效达到两者的统一，成分设计上要求降低C含量以及适量微合金NB、V、TI的添加。通过降低C含量有利于低温冲击韧性和焊接性能的提高；通过适量添加。
17、微合金元素的作用主要包括（A）加热时提高钢的粗化温度，阻止奥氏体晶粒长大；（B）轧制时通过抑制奥氏体的再结晶、再结晶后晶粒以及铁素体晶粒长大等方式达到细晶强化作用以及在低温时起到析出强化的作用。0018锭型选择为保证具有优异的机械性能以及良好的探伤质量，压缩比需达到5倍以上，因此需采用大断面的模铸锭生产。因此优选38T水冷模铸钢锭，该钢锭平均厚度780MM,平均压缩比60，可以达到设计要求。0019转炉冶炼工艺点要求按洁净钢冶炼工艺标准进行控制，出钢碳006,出钢P0012，S0005；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣。0020精炼工艺点要求采取大渣量进行造渣，确何白渣保持时间控制在15。
18、MIN以上；杜绝渣稀现象；严格按照吹氩标准执行吹氩操作，禁止暴吹。0021真空精炼工艺点要求在67PA下的保压时间按18MIN进行控制；破真空后立即进行CA处理，对夹杂物进行改性，软吹大于5MIN后吊钢。0022浇铸工艺点要求严格按设定的Q345QDZ35厚板钢锭浇注工艺控制，坚持“高温慢说明书CN102345063ACN102345083A4/4页6注，低温快注”原则。具体浇注工艺要求见表4。0023表4模铸浇铸工艺注TLL代表液相线温度，动车、脱帽和脱锭时间从注完开始计算。0024钢锭管理按正常工艺脱锭后入模铸专用缓冷坑缓冷32H以上，对表面清理检查后送轧。0025加热工艺点钢锭加热按38。
19、T桥梁结构用钢加热曲线进行，以确保钢充分烧透、烧均匀，均热坑的保温温度按照12201300执行。0026轧制工艺严格坚持“高温、低速、大压下”的轧制要求，开轧温度10001150；采用CR轧制，待温晾钢厚度为成品厚度（6080）MM，为确保变形渗透，在板厚500MM时，道次压下量按6010MM控制，工作辊轧制线速度按18M/S控制，一阶段终轧温度在950，二阶段开轧温度在800900，二阶段采取小压下轧制，以确保原始板形，终轧温度860。0027控冷工艺轧制后进入ACC反复冷却,尽量减少表面和内部的温差，确保返红温度760，冷速控制在16/S，然后送往强力矫直机进行热矫直。0028缓冷工艺钢板。
20、下线后进行缓冷，入缓冷坑温度450；堆冷时间不小于72小时；热处理采用正火风冷工艺，正火温度900960，保温时间1824MIN/CM，以确保性能合格。0029使用本发明所述方法生产的产品计5批，其中其中屈服富余量在3070MPA，抗拉富余量在3060MPA，伸长率富余量为510，20冲击性能平均值达到1628J，Z向性能平均值达46，最小值32，性能指标完全满足了Q345QDZ35开发要求。0030外检及探伤所研制的钢板外检，正品率100，探伤合三级率为100，达到了预期效果。0031金相检验对控轧和正火后的产品厚度1/4处分别作了金相组织检验，结果见图2、图3。0032表6产品的控扎和正火后金相组织结合表6和图2、图3分析，控轧后的钢板组织为铁素体和珠光体，晶粒度达到8090级。正火处理后，钢板中的铁素体和珠光体组织更加均匀，晶粒细化，达到110级。说明书CN102345063ACN102345083A1/1页7图1图2图3说明书附图CN102345063A。