专利名称：一种低合金q390c厚板及其生产方法
技术领域：
本发明属于中厚钢板生产技术领域，具体涉及到一种低合金Q390C厚板及其生产方法。
背景技术：
在公知的技术中，传统的Q390C厚板生产需要添加Nb等贵重合金元素，才能保证 Q390C厚板各项性能指标达到国家标准要求，这样就增加了生产成本，特别是在竞争激烈的现在，对企业发展很不利。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种节省成本、生产简便的低合金Q390C厚板及其生
产方法。一种低合金Q390C厚板，包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%) =C :0. 10 0. 16、Si :0. 20 0. 40、Mn :1. 30 1. 60、P 彡 0. 017、S 彡 0. 005、Als :0. 015 0. 040、 V^O. 05，其它为Fe和残留元素。所述低合金Q390C厚板的碳当量彡0. 44。所述低合金Q390C厚板厚度彡60mm。为达到上述目的，所述低合金Q390C厚板的生产方法，包括如下生产步骤
KR铁水预处理到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度彡30mm，铁水经KR 搅拌脱硫后保证铁水S ( 0. 006%，保证脱硫周期彡2 Imin、脱硫温降彡20 °C ；
转炉冶炼采用100/120吨顶底复吹转炉，入炉铁水中按质量百分比含S ( 0. 005%、 P^O. 080%，铁水温度> 1270°C，铁水装入量误差按士 It来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1.0-1. 3m、中期1.2-1. 6m、后期1.0-1. Im控制，造渣碱度R按2. 5-4.0 控制，出钢目标P彡0. 015%、C彡0. 05%、S彡0. 012%，出钢过程中向钢包内加硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣， 保证渣层厚度< 30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；
吹氩处理氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300 500mm，离氩站温度不得低于1570°C ；
LF精炼精炼过程中全程吹氩，加入渣料，碱度按4. 0-6. 0控制，加入脱氧剂，加热采用电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6-lOmin，二加热过程中补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于5次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，不采用真空脱气的上钢温度1565士 15°C，采用真空脱气的上钢温度1610士 15°C ；
VD精炼VD真空度必须达到671 以下，保压时间必须彡18min，破真空后软吹2-5min 或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间1. 7min，覆盖剂，保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565士 15°C ；
连铸中包过热度15士5 °C，拉速0. 7m/min,比水量0. 80L/ kg，电搅900A、5Hz、 30s-3-30s，连铸浇钢要求全程保护浇铸，大包开浇后Imin内必须套保护管，浇钢过程用塞棒吹氩，铸坯下线后要求堆冷> 24h ；
加热加热温度及加热时间如下预热段温度900-1000°C，加热段温度1220-1280°C， 保温段温度1200-1260°C，加热时间8-13min/cm ；
控轧控冷第一阶段开轧温度控制在1000 1200°C之间，道次压下量不小于20mm，当温度不低于1000°C时，停轧晾钢，晾钢厚度为成品厚度的2. 2-3倍，当轧件温度彡890°C时， 开始第二阶段轧制，二阶段累计变形率> 60%,终轧温度控制在780 860°C，轧制完毕后采用ACC控冷，终冷温度控制在600 690°C之间，然后送往矫直机矫直； 堆冷堆垛缓冷温度不低于450°C，堆冷时间> 24小时。由于本发明通过KR铁水预处理、转炉冶炼 、吹氩处理、LF炉精炼、VD精炼、连铸、力口热、控轧控冷、堆冷工艺，在原有的Q390C低合金钢的成分基础上，适当取消Q390C中Nb含量，并调整C、Mn的含量和比例，并同时严格控制钢中P、S等影响钢板塑韧性的有害元素含量，从而保证了 Q390C钢板的冲击功，同时又保证钢板的强度和塑性匹配。在冶炼过程中， 严格控制钢中P (磷)、S (硫)等有害元素，保证钢水的纯净度基本达到洁净钢水平。在后续轧制加热过程中，为防止钢坯内部晶粒粗大，适当降低加热温度，避免钢坯内部原始奥氏体晶粒过分长大，为钢坯在轧制过程中晶粒的细化奠定坚实基础。在轧制过程中，通过采用国内先进的TMCP轧制技术，能够保证Q390C钢板性能需求。这样，与传统的Q390C相比，在碳当量不变的情况下，不添加Nb等贵重合金，保证Q390C各项性能指标达到国家标准要求，大大降低了生产成本。
具体实施例方式本发明所述的节省成本、生产简便的低合金Q390C厚板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%) :C :0. 10 0. 16、Si :0. 20 0. 40、Mn :1· 30 1. 60、P 彡 0· 017、 S彡0. 005、Als 0. 015 0. 040、V彡0. 05，其它为Fe和残留元素。碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]彡0. 44。为达到上述目的，本发明采取的生产方法包括KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF炉精炼、VD精炼、连铸、加热、控轧控冷、堆冷。在所述KR铁水预处理中，到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度彡30mm,铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S ( 0. 006%, 保证脱硫周期< 21min、脱硫温降< 20°C ；在所述转炉冶炼中，采用100/120吨顶底复吹转炉，入炉铁水中按质量百分比含S彡0. 005%、含P彡0. 080%，铁水温度彡1270°C，铁水装入量误差按士 It来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1. 0-1. 3m、中期1.2-1. 6m、后期1.0-1. Im控制，造渣碱度R按2. 5-4.0控制，出钢目标P彡0.015%、 C彡0. 05%、S^O. 012%，出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石， 出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度< 30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；在所述吹氩处理中，氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min， 流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300 500mm，离氩站温度不得低于1570°C ；在所述LF精炼中，精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节，加入精炼渣料，碱度按4. 0-6. 0控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入，加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6-lOmin，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于5次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1565士 15°C (不采用真空脱气)/1610士 15°C (采用真空脱气);在所述VD精炼中，VD真空度必须达到671 以下，保压时间必须彡18min，破真空后软吹2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间(抽真空前钢水温度一目标离站温度)/1. 7min，覆盖剂，保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565士 15°C ；在所述连铸中，浇钢前保证铸机设备状况良好，中包过热度15士5°C，拉速0. 7m/min,比水量0. 80L/ kg,电搅 900A、5HZ、30s-3-30s，连铸浇钢要求全程保护浇铸，大包开浇后Imin内必须套保护管，中包浇注过程中必须保证钢液面不见红，浇钢过程中合理控制塞棒吹氩量，保证结晶器液面波动轻微。铸坯下线后要求堆冷> 24h ；在所述加热中，加热温度及加热时间如下预热段温度900-1000°C，加热段温度1220-U80°C，保温段温度1200-1260°C，加热时间8_13min/ cm ；在所述控轧控冷中，第一阶段开轧温度控制在1000 1200°C之间，采用高温低速大压下轧制，道次压下量不小于20mm，当温度不低于1000°C时，停轧晾钢，晾钢厚度为成品厚度的2. 2-3倍，当轧件温度彡890°C时，开始第二阶段轧制，二阶段累计变形率彡60%，终轧温度控制在780 860°C，轧制完毕后采用ACC控冷，终冷温度控制在600 690°C之间，然后送往矫直机矫直；在所述堆冷中，采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷，钢板堆垛缓冷工艺如下，堆垛缓冷温度不低于450°C，堆冷时间彡24小时。实施例1
通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF炉精炼、VD精炼、连铸、加热、控轧控冷、 堆冷工艺，获得一种低合金Q390C厚板，它包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%) :C: 0. 11、Si :0. 39, Mn :1. 33,P :0. 015、S :0. OOUAls :0. 040、V :0. 01，其它为 Fe 和残留元素。实施例2
通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF炉精炼、VD精炼、连铸、加热、控轧控冷、 堆冷工艺，获得一种低合金Q390C厚板，它包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%) :C: 0. 15、Si :0. 22, Mn :1. 60, P :0. 003、S :0. 004, Als :0. 017、V :0. 05，其它为 Fe 和残留元素。机械力学性能分析
成份及机械力学性能按GB/T1591-2008执行，机械性能具体见表1。表1 Q390C钢板机械力学性能
03卯C规格屈服S度 IPa抗拉S度 MPa伸长寒％冲击■)苳603S0 430525 60022-26180 250
本次试生产20 60mm厚的低合金Q390C厚板共计40批，其中屈服强度控制在385 450 MPa，平均达到了 417MPa，比标准富裕40MPa ；抗拉强度控制在525 600 MPa，平均达到了 556 MPa,比标准富裕40MPa以上；伸长率控制在22%- %，平均达到24%，比标准富裕 3% ；O0C V型冲击功控制在180 250J，平均达到了 210 J，完全达到Q390C的水平。
外检及探伤所研制的钢板外检，正品率100%，按JB/T 47030进行探伤，合一级率为80%，合三级率为100%，达到了预期效果。
权利要求
1.一种低合金Q390C厚板，其特征在于=C 0. 10 O. 16,Si 0. 20 0. 40,Mn :1. 30 1. 60, P ( 0. 017、S 彡 0. 005, Als 0. 015 0. 040、V 彡 0. 05，其它为 Fe 和残留元素。
2.如权利要求1所述的一种低合金Q390C厚板，其特征在于所述化学成分的碳当量^ 0. 44。
3.如权利要求1所述的一种低合金Q390C厚板，其特征在于所述低合金Q390C厚板厚度;^ 60mm。
4.如权利要求1所述的低合金Q390C厚板的生产方法，其特征在于其生产方法包括如下生产步骤KR铁水预处理到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度彡30mm，铁水经KR 搅拌脱硫后保证铁水S ( 0. 006%，保证脱硫周期彡21min、脱硫温降彡20°C ；转炉冶炼采用100/120吨顶底复吹转炉，入炉铁水中按质量百分比含S ( 0. 005%、 P^O. 080%，铁水温度> 1270°C，铁水装入量误差按士 It来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1. 0-1. 3m、中期1. 2-1. 6m、后期1. 0-1. Im控制，造渣碱度R按2. 5-4. 0 控制，出钢目标P彡0. 015%、C彡0. 05%、S彡0. 012%,出钢过程中向钢包内加硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣， 保证渣层厚度< 30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；吹氩处理氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300 500mm，离氩站温度不得低于1570°C ；LF精炼精炼过程中全程吹氩，加入渣料，碱度按4. 0-6. 0控制，加入脱氧剂，加热采用电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6-lOmin，二加热过程中补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于5次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，不采用真空脱气的上钢温度1565士 15°C，采用真空脱气的上钢温度1610士 15°C ；VD精炼VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须彡18min，破真空后软吹2-5min 或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间1. 7min，覆盖剂，保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565士 15°C ；连铸中包过热度15士5°C，拉速0. 7m/min,比水量0. 80L/kg，电搅900A、5Hz、 30s-3-30s，连铸浇钢要求全程保护浇铸，大包开浇后Imin内必须套保护管，浇钢过程用塞棒吹氩，铸坯下线后要求堆冷> 24h ；加热加热温度及加热时间如下预热段温度900-1000°C，加热段温度1220-1280°C， 保温段温度1200-1260°C，加热时间8-13min/cm ；控轧控冷第一阶段开轧温度控制在1000 1200°C之间，道次压下量不小于20mm，当温度不低于1000°C时，停轧晾钢，晾钢厚度为成品厚度的2. 2-3倍，当轧件温度彡890°C时， 开始第二阶段轧制，二阶段累计变形率> 60%,终轧温度控制在780 860°C，轧制完毕后采用ACC控冷，终冷温度控制在600 690°C之间，然后送往矫直机矫直； 堆冷堆垛缓冷温度不低于450°C，堆冷时间> 24小时。
全文摘要
本发明公开了一种低合金Q390C厚板，所述仅添加Al、V微合金元素生产低合金Q390C厚板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)C0.10～0.16、Si0.20～0.40、Mn1.30～1.60、P≤0.017、S≤0.005、Als0.015～0.040、V≤0.05，其它为Fe和残留元素。碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]≤0.44。通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF炉精炼、VD精炼、连铸、加热、控轧控冷、堆冷工艺，在原有的Q390C低合金钢的成分基础上，适当取消Q390C中Nb含量，并调整C、Mn的含量和比例，并同时严格控制钢中P、S等影响钢板塑韧性的有害元素含量，与传统的Q390C相比，在碳当量不变的情况下，不添加Nb等贵重合金，保证Q390C各项性能指标达到国家标准要求，大大降低了生产成本。
文档编号C21D8/02GK102367539SQ20111017668
公开日2012年3月7日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者刘庆波, 崔冠军, 庞百鸣, 张少辉, 张立新, 朱书成, 朱成杰, 李忠波, 许少普, 赵迪, 郭艳芳, 雷文慧, 高照海 申请人:南阳汉冶特钢有限公司