高韧性调质型Q960钢板及其生产方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010843857.5 (22)申请日 2020.08.20 (71)申请人 舞阳钢铁有限责任公司 地址 462500 河南省平顶山市舞钢市湖滨 大道西段 (72)发明人 邓东升雷钧皓马驰 (74)专利代理机构 石家庄冀科专利商标事务所 有限公司 13108 代理人 赵幸 (51)Int.Cl. C22C 38/02(2006.01) C22C 38/04(2006.01) C22C 38/22(2006.01) C22C 38/26(2006.01) C22C 38/28。

2、(2006.01) C22C 38/32(2006.01) C21C 7/00(2006.01) C21C 7/10(2006.01) C22C 33/04(2006.01) C21D 8/02(2006.01) (54)发明名称 一种高韧性调质型Q960钢板及其生产方法 (57)摘要 一种高韧性调质型Q960钢板及其生产方法， 属于冶金技术领域。 所述钢板的化学成分及质量 百分含量为C： 0.160.18%， Si： 0.20.4%， Mn： 1.31.4%， P0.015%， S0.005%， Cr： 0.25 0.32%， Mo： 0.400.45%， Nb： 0.020.03%， Ti。

3、： 0.0150.025%， B： 0.00120.002%， 余量为Fe和 不可避免的杂质。 其生产方法包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加热、 轧制、 淬火、 回火工序。 本 发明不添加Ni、 V元素， 生产成本低； 强化控轧工 艺， 采用两相区的淬火工艺， 保证钢板的强韧性 满足要求。 权利要求书1页 说明书8页 CN 112126848 A 2020.12.25 CN 112126848 A 1.一种高韧性调质型Q960钢板， 其特征在于， 所述钢板的化学成分及质量百分含量为 C： 0.160.18%， Si： 0.200.40%， Mn： 1.301.40%， P0.015。

4、%， S0.005%， Cr： 0.25 0.32%， Mo： 0.400.45%， Nb： 0.0200.030%， Ti： 0.0150.025%， B： 0.00120.0020%， 余量 为Fe和不可避免的杂质。 2.根据权利要求1所述的高韧性调质型Q960钢板， 其特征在于， 所述钢板厚度为8.0 30.0mm， 钢板屈服强度960MPa， 抗拉强度10001200MPa， 延伸率12%， -40纵向冲击功 60J， -40横向冲击功30J。 3. 基于权利要求1或2所述的高韧性调质型Q960钢板的生产方法， 其特征在于， 所述生 产方法包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加。

5、热、 轧制、 热处理工序； 所述热处理工序， 采用 淬火+回火工艺， 淬火温度8605， 加热时间 PLC+1215min。 4.根据权利要求3所述的高韧性调质型Q960钢板的生产方法， 其特征在于， 所述冶炼工 序， 钢包烘烤温度900950， 不允许出钢见渣， 出钢温度16001700， 出钢钢水中C 0.090.10%。 5.根据权利要求4所述的高韧性调质型Q960钢板的生产方法， 其特征在于， 所述LF精炼 工序， 全程保证吹氩良好， 精炼白渣保持时间3045min， 总精炼时间5565min， 铝线用量6 8m/t钢， 石灰用量1720kg/t钢， 脱氧剂用量23kg/t钢， 过程铝。

6、含量0.015%， 扒渣铝 0.020%， 精炼结束保证钢水中S0.005%。 6.根据权利要求5所述的高韧性调质型Q960钢板的生产方法， 其特征在于， 所述真空处 理工序， 真空度66Pa， 真空保持时间2030min， 真空前加入Ca-Si块150180kg/t或Ca- Fe线250270m/t， 真空后不允许补喂Al线。 7.根据权利要求6所述的高韧性调质型Q960钢板的生产方法， 其特征在于， 所述加热工 序， 最高加热温度1250， 均热段温度12201240， 均热段保温时间6080min， 加热时间 系数1113min/mm。 8.根据权利要求3-7任一项所述的高韧性调质型Q9。

7、60钢板的生产方法， 其特征在于， 所 述轧制工序， 采用二阶段控制工艺， 阶段开轧温度880890， 开轧厚度为 （23） h+ （20 30） mm， 轧后不浇水； 所述h为成品钢板的厚度。 9.根据权利要求8所述的高韧性调质型Q960钢板的生产方法， 其特征在于， 所述热处理 工序， 回火温度5405， 加热时间系数4.24.5min/mm。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112126848 A 2 一种高韧性调质型Q960钢板及其生产方法 技术领域 0001 本发明属于冶金技术领域， 具体涉及一种高韧性调质型Q960钢板及其生产方法。 背景技术 0002 Q960强度级别的调质钢作。

8、为调质钢的主流品种， 在钢铁企业中大量生产， 此钢种 执行国标GB/T16270， 其性能典型特点是强度高， 韧性差， 标准要求屈服强度960mpa， 抗拉 强度980-1150mpa， 延伸率10， -40纵向冲击27J。 0003 随着市场对钢板综合性能要求的日益提高， 已不再仅仅要求能够稳定保证钢板强 度性能指标， 在钢板的韧性指标上也提出了更高的质量要求。 延伸率在现有标准基础上提 升2， 冲击性能值由现在的27J提高到40J， 冲击方向由只保证纵向冲击提高了纵横向冲击 全面保证。 因此， 如何在较低的生产成本下生产出更高质量水平的Q960钢板， 是目前行业亟 需解决的技术问题。 发明。

9、内容 0004 为解决上述技术问题， 本发明提供一种高韧性调质型Q960钢板及其生产方法。 本 发明采用如下技术方案： 0005 一种高韧性调质型Q960钢板， 所述钢板的化学成分及质量百分含量为C： 0.16 0.18， Si： 0.200.40， Mn： 1.301.40， P0.015， S0.005， Cr： 0.250.32， Mo： 0.400.45， Nb： 0.0200.030， Ti： 0.0150.025， B： 0.00120.0020， 余量为 Fe和不可避免的杂质。 0006 所述钢板厚度为8.030.0mm， 钢板屈服强度960MPa， 抗拉强度10001200MP。

10、a， 延伸率12， -40纵向冲击功60J， -40横向冲击功30J。 0007 上述高韧性调质型Q960钢板的生产方法， 包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加 热、 轧制、 热处理工序。 0008 所述冶炼工序， 钢包烘烤温度900950， 不允许出钢见渣， 出钢温度16001700 ， 出钢钢水中C0.090.10。 0009 所述LF精炼工序， 全程保证吹氩良好， 精炼白渣保持时间3045min， 总精炼时间 5565min， 铝线用量68m/t钢， 石灰用量1720kg/t钢， 脱氧剂用量23kg/t钢， 过程铝 含量0.015， 扒渣铝0.020， 精炼结束保证钢水中S0.。

11、005。 0010 所述真空处理工序， 真空度66Pa， 真空保持时间2030min， 真空前加入Ca-Si块 150180kg/t或Ca-Fe线250270m/t， 真空后不允许补喂Al线。 0011 所述加热工序， 最高加热温度1250， 均热段温度12201240， 均热段保温时间 6080min， 加热时间系数1113min/mm。 0012 所述轧制工序， 所述轧制工序， 采用二阶段控制工艺， 阶段开轧温度880890 ， 开轧厚度为(23)h+(2030)mm， 轧后不浇水； 所述h为成品钢板的厚度。 0013 所述热处理工序， 采用淬火+回火工艺， 淬火温度8605， 加热时间P。

12、LC+12 说明书 1/8 页 3 CN 112126848 A 3 15min； 回火温度5405， 加热时间系数4.24.5min/mm。 0014 本发明钢板厚度在8-30mm， 因钢板厚度较薄可实现充分的淬透性， 因此， 在成分设 计环节， 考虑到钢板薄的淬透性， 取消有利于低温冲击性能的Ni元素的添加， 取消有利于强 度性能的V元素的添加， 从而实现生产成本的降低。 在生产工艺方面， 破除调质钢不需要控 轧的工艺理念， 强化控轧工艺的执行， 为热处理工序提供细化组织的基础； 在热处理工艺上 采用两相区的淬火工艺技术， 有效的实现了钢板的强韧性要求。 0015 本发明通过大量的生产试验。

13、对比， 最终实现了成分与工艺的最优匹配， 同时在传 统纵向冲击的基础上增加了横向冲击性能的要求， 并且钢板延伸率进一步提高。 本发明钢 板屈服强度960MPa， 抗拉强度10001200MPa， 延伸率12， -40纵向冲击功60J， - 40横向冲击功30J。 具体实施方式 0016 下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。 0017 实施例1 0018 本实施例高韧性调质型Q960钢板的厚度为8mm， 其化学成分组成及质量百分含量 见表10。 其生产方法包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加热、 轧制、 热处理工序。 具体步骤 如下所述： 0019 (1)冶炼工序： 钢包烘烤温度9。

14、00， 不允许出钢见渣， 出钢温度1600， 出钢钢水 中C含量0.091； 0020 (2)LF精炼工序： 全程保证吹氩良好， 精炼白渣保持时间35min， 总精炼时间58min， 铝线用量7.8m/t钢， 石灰用量18kg/t钢， 脱氧剂用量2.9kg/t钢， 过程铝含量0.015， 精炼 结束保证钢水中S含量为0.004； 0021 (3)真空处理工序： 真空度65Pa， 真空保持时间20min， 真空前加入Ca-Si块150kg； 0022 (4)加热工序： 最高加热温度1250， 均热段温度1223， 均热段保温时间60min， 加热时间系数11.3min/mm； 0023 (5)轧。

15、制工序： 采用二阶段控制工艺， 阶段开轧温度880， 开轧厚度50mm， 轧后 不浇水； 0024 (6)热处理工序： 采用淬火+回火工艺， 淬火温度855， 加热时间PLC+12min； 回火 温度540， 加热时间系数4.2min/mm。 0025 本实施例钢板性能见表1。 0026 表1.实施例1钢板力学性能 0027 0028 说明书 2/8 页 4 CN 112126848 A 4 0029 实施例2 0030 本实施例高韧性调质型Q960钢板的厚度为30mm， 其化学成分组成及质量百分含量 见表10。 其生产方法包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加热、 轧制、 热处理工序。

16、。 具体步骤 如下所述： 0031 (1)冶炼工序： 钢包烘烤温度909， 不允许出钢见渣， 出钢温度1620， 出钢钢水 中C含量0.09； 0032 (2)LF精炼工序： 全程保证吹氩良好， 精炼白渣保持时间30min， 总精炼时间55min， 铝线用量6.1m/t钢， 石灰用量17kg/t钢， 脱氧剂用量2.2kg/t钢， 过程铝含量0.015， 精炼 结束保证钢水中S含量为0.005； 0033 (3)真空处理工序： 真空度65Pa， 真空保持时间22min， 真空前加入Ca-Si块160kg； 0034 (4)加热工序： 最高加热温度1250， 均热段温度1230， 均热段保温时间7。

17、2min， 加热时间系数11.3min/mm； 0035 (5)轧制工序： 采用二阶段控制工艺， 阶段开轧温度885， 开轧厚度90mm， 轧后 不浇水； 0036 (6)热处理工序： 采用淬火+回火工艺， 淬火温度860， 加热时间PLC+13min； 回火 温度535， 加热时间系数4.3min/mm。 0037 表2.实施例2钢板力学性能 0038 0039 实施例3 0040 本实施例高韧性调质型Q960钢板的厚度为15mm， 其化学成分组成及质量百分含量 见表10。 其生产方法包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加热、 轧制、 热处理工序。 具体步骤 如下所述： 0041 (。

18、1)冶炼工序： 钢包烘烤温度922， 不允许出钢见渣， 出钢温度1650， 出钢钢水 中C含量0.098； 0042 (2)LF精炼工序： 全程保证吹氩良好， 精炼白渣保持时间40min， 总精炼时间59min， 铝线用量8m/t钢， 石灰用量19kg/t钢， 脱氧剂用量2.3kg/t钢， 过程铝含量0.015， 精炼结 束保证钢水中S含量为0.002； 0043 (3)真空处理工序： 真空度65Pa， 真空保持时间24min， 真空前加入Ca-Fe线270m； 0044 (4)加热工序： 最高加热温度1250， 均热段温度1240， 均热段保温时间80min， 加热时间系数11min/mm；。

19、 0045 (5)轧制工序： 采用二阶段控制工艺， 阶段开轧温度882， 开轧厚度70mm， 轧后 不浇水； 说明书 3/8 页 5 CN 112126848 A 5 0046 (6)热处理工序： 采用淬火+回火工艺， 淬火温度865， 加热时间PLC+14min； 回火 温度545， 加热时间系数4.4min/mm。 0047 表3.实施例3钢板力学性能 0048 0049 实施例4 0050 本实施例高韧性调质型Q960钢板的厚度为25mm， 其化学成分组成及质量百分含量 见表10。 其生产方法包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加热、 轧制、 热处理工序。 具体步骤 如下所述： 。

20、0051 (1)冶炼工序： 钢包烘烤温度930， 不允许出钢见渣， 出钢温度1670， 出钢钢水 中C含量0.10； 0052 (2)LF精炼工序： 全程保证吹氩良好， 精炼白渣保持时间45min， 总精炼时间60min， 铝线用量8m/t钢， 石灰用量20kg/t钢， 脱氧剂用量3kg/t钢， 过程铝含量0.015， 精炼结束 保证钢水中S含量为0.005； 0053 (3)真空处理工序： 真空度65Pa， 真空保持时间23min， 真空前加入Ca-Si块180kg； 0054 (4)加热工序： 最高加热温度1250， 均热段温度1238， 均热段保温时间80min， 加热时间系数11.2m。

21、in/mm； 0055 (5)轧制工序： 采用二阶段控制工艺， 阶段开轧温度890， 开轧厚度80mm， 轧后 不浇水； 0056 (6)热处理工序： 采用淬火+回火工艺， 淬火温度862， 加热时间PLC+15min； 回火 温度542， 加热时间系数4.5min/mm。 0057 表4.实施例4钢板力学性能 0058 0059 实施例5 0060 本实施例高韧性调质型Q960钢板的厚度为20mm， 其化学成分组成及质量百分含量 见表10。 其生产方法包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加热、 轧制、 热处理工序。 具体步骤 如下所述： 说明书 4/8 页 6 CN 11212684。

22、8 A 6 0061 (1)冶炼工序： 钢包烘烤温度941， 不允许出钢见渣， 出钢温度1680， 出钢钢水 中C含量0.09； 0062 (2)LF精炼工序： 全程保证吹氩良好， 精炼白渣保持时间42min， 总精炼时间57min， 铝线用量7m/t钢， 石灰用量18kg/t钢， 脱氧剂用量3kg/t钢， 过程铝含量0.015， 精炼结束 保证钢水中S含量为0.003； 0063 (3)真空处理工序： 真空度65Pa， 真空保持时间25min， 真空前加入Ca-Fe线258m； 0064 (4)加热工序： 最高加热温度1250， 均热段温度1220， 均热段保温时间70min， 加热时间系数。

23、11min/mm； 0065 (5)轧制工序： 采用二阶段控制工艺， 阶段开轧温度883， 开轧厚度70mm， 轧后 不浇水； 0066 (6)热处理工序： 采用淬火+回火工艺， 淬火温度864， 加热时间PLC+14min； 回火 温度538， 加热时间系数4.3min/mm。 0067 表5.实施例5钢板力学性能 0068 0069 实施例6 0070 本实施例高韧性调质型Q960钢板的厚度为12mm， 其化学成分组成及质量百分含量 见表10。 其生产方法包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加热、 轧制、 热处理工序。 具体步骤 如下所述： 0071 (1)冶炼工序： 钢包烘烤温度。

24、950， 不允许出钢见渣， 出钢温度1700， 出钢钢水 中C含量0.10； 0072 (2)LF精炼工序： 全程保证吹氩良好， 精炼白渣保持时间38min， 总精炼时间56min， 铝线用量6m/t钢， 石灰用量17.2kg/t钢， 脱氧剂用量2kg/t钢， 过程铝含量0.015， 精炼结 束保证钢水中S含量为0.005； 0073 (3)真空处理工序： 真空度65Pa， 真空保持时间21min， 真空前加入Ca-Fe线250m； 0074 (4)加热工序： 最高加热温度1250， 均热段温度1231， 均热段保温时间60min， 加热时间系数11.7min/mm； 0075 (5)轧制工序。

25、： 采用二阶段控制工艺， 阶段开轧温度888， 开轧厚度60mm， 轧后 不浇水； 0076 (6)热处理工序： 采用淬火+回火工艺， 淬火温度858， 加热时间PLC+13min； 回火 温度541， 加热时间系数4.4min/mm。 0077 表6.实施例6钢板力学性能 说明书 5/8 页 7 CN 112126848 A 7 0078 0079 实施例7 0080 本实施例高韧性调质型Q960钢板的厚度为10mm， 其化学成分组成及质量百分含量 见表10。 其生产方法包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加热、 轧制、 热处理工序。 具体步骤 如下所述： 0081 (1)冶炼工序：。

26、 钢包烘烤温度914， 不允许出钢见渣， 出钢温度1692， 出钢钢水 中C含量0.094； 0082 (2)LF精炼工序： 全程保证吹氩良好， 精炼白渣保持时间43min， 总精炼时间65min， 铝线用量7.3m/t钢， 石灰用量18.7kg/t钢， 脱氧剂用量2.5kg/t钢， 过程铝含量0.020， 精 炼结束保证钢水中S含量0.002； 0083 (3)真空处理工序： 真空度66Pa， 真空保持时间28min， 真空前加入Ca-Si块150kg， 真空后不允许补喂Al线； 0084 (4)加热工序： 最高加热温度1250， 均热段温度1227， 均热段保温时间76min， 加热时间系。

27、数13min/mm； 0085 (5)轧制工序： 采用二阶段控制工艺， 阶段开轧温度886， 开轧厚度43mm， 轧后 不浇水； 0086 (6)热处理工序： 采用淬火+回火工艺， 淬火温度863， 加热时间PLC+12.5min； 回 火温度544， 加热时间系数4.2min/mm。 0087 本实施例钢板性能见表7。 0088 表7.实施例7钢板力学性能 0089 0090 实施例8 0091 本实施例高韧性调质型Q960钢板的厚度为28mm， 其化学成分组成及质量百分含量 见表10。 其生产方法包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加热、 轧制、 热处理工序。 具体步骤 如下所述：。

28、 0092 (1)冶炼工序： 钢包烘烤温度947， 不允许出钢见渣， 出钢温度1608， 出钢钢水 说明书 6/8 页 8 CN 112126848 A 8 中C含量0.097； 0093 (2)LF精炼工序： 全程保证吹氩良好， 精炼白渣保持时间32min， 总精炼时间61min， 铝线用量6.7m/t钢， 石灰用量18.3kg/t钢， 脱氧剂用量2.8kg/t钢， 过程铝含量0.017， 精 炼结束保证钢水中S含量0.003； 0094 (3)真空处理工序： 真空度62Pa， 真空保持时间27min， 真空前加入Ca-Si块172kg， 真空后不允许补喂Al线； 0095 (4)连铸工序：。

29、 连铸坯厚度为210mm， 液相线温度Tl1510； 0096 (5)加热工序： 最高加热温度1250， 均热段温度1225， 均热段保温时间64min， 加热时间系数12.6min/mm； 0097 (6)轧制工序： 采用二阶段控制工艺， 阶段开轧温度887， 开轧厚度80mm， 轧后 不浇水； 0098 (7)热处理工序： 采用淬火+回火工艺， 淬火温度860， 加热时间PLC+13min； 回火 温度539， 加热时间系数4.3min/mm。 0099 本实施例钢板性能见表8。 0100 表8.实施例8钢板力学性能 0101 0102 实施例9 0103 本实施例高韧性调质型Q960钢板。

30、的厚度为24mm， 其化学成分组成及质量百分含量 见表10。 其生产方法包括冶炼、 LF精炼、 真空处理、 连铸、 加热、 轧制、 热处理工序。 具体步骤 如下所述： 0104 (1)冶炼工序： 钢包烘烤温度935， 不允许出钢见渣， 出钢温度1633， 出钢钢水 中C含量0.093； 0105 (2)LF精炼工序： 全程保证吹氩良好， 精炼白渣保持时间36min， 总精炼时间64min， 铝线用量6.5m/t钢， 石灰用量19.6kg/t钢， 脱氧剂用量2.6kg/t钢， 过程铝含量0.019， 精 炼结束保证钢水中S含量0.004； 0106 (3)真空处理工序： 真空度61Pa， 真空保。

31、持时间30min， 真空前加入Ca-Fe线267m， 真 空后不允许补喂Al线； 0107 (4)加热工序： 最高加热温度1250， 均热段温度1225， 均热段保温时间64min， 加热时间系数12.6min/mm； 0108 (5)轧制工序： 采用二阶段控制工艺， 阶段开轧温度887， 开轧厚度100mm， 轧后 不浇水； 0109 (6)热处理工序： 采用淬火+回火工艺， 淬火温度856， 加热时间PLC+14.5min； 回 火温度536， 加热时间系数4.5min/mm。 说明书 7/8 页 9 CN 112126848 A 9 0110 本实施例钢板性能见表9。 0111 表9.实。

32、施例9钢板力学性能 0112 0113 表10.各实施例钢板化学成分及质量百分含量() 0114 实施例123456789 C0.170.160.1640.1770.1680.180.1730.1750.171 Si0.300.340.220.400.200.390.270.350.32 Mn1.351.331.361.311.341.301.401.381.39 P0.0090.0140.0150.0110.0070.0130.0060.0050.010 S0.00230.00190.00310.00500.00440.00260.00390.00460.0041 Cr0.300.280.310.260.320.270.250.340.29 Mo0.420.420.440.430.440.410.410.450.40 Nb0.0230.0220.0300.0260.0290.0250.0280.0200.027 Ti0.0250.0150.0180.0160.0200.0170.0210.0230.025 B0.00150.00140.00190.00120.00170.00200.00180.00120.0013 。 说明书 8/8 页 10 CN 112126848 A 10 。