专利名称：一种高屈服强度s890ql结构钢中厚板及其生产方法
技术领域：
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种高屈服强度S890QL结构钢中厚板及其生产方法。
背景技术：
S890QL属于欧标EN10025中调质状态交货的高屈服强度结构钢，其具有强度高、韧性好、低温韧性优良、加工性能和焊接性能好等特点。主要应用在工程机械、采矿设备、钢结构等领域。由于S890QL不但要求较高的强度，而且要求良好的低温冲击韧性，生产难度较大，但近年来，其应用范围扩大，需求量增加。申请号:200910272575.8的发明公开了一种低碳加磷高屈服强度冷轧钢板及其制造方法。该钢板中各组分的重量百分比为:C:0.03 0.08，S1: 0.10 0.25，Mn: 0.40 0.70，P: 0.06 0.10，S 彡 0.010，Als:
0.03 0.07，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明的制造方法，包括铁水脱硫、转炉复合吹炼、吹氩、连铸、热连轧、层流冷却、卷取、酸洗、冷连轧、罩式退火、平整和精整的步骤。以上技术方案，生产成本高，技术难度大，生产效率低，工人劳动强度大。
发明内容
本发明提供一种强度高、韧性好、低温韧性优良、加工性能和焊接性能好，并且保性能、保探伤高屈服强度S890QL结构钢中厚板。本发明采取的技术方案是:一种高屈服强度S890QL结构钢包含如下质量百分比的化学成分:c:0.10 0 .14%、Si:0.25 0.45%%、Mn:1.35 1.65%、P: ^ 0.008%、S:(0.003%、微合金化元素(V+Nb+Ti+Cr+Ni+B+Cu)..( 3.5%, Als..( 0.045%，其它为 Fe 和残
留元素。0.3〈碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15] ( 0.82。所述高屈服强度S890QL结构钢具有85%回火索氏体和15%回火马氏体。本发明的另一个目的在于提供保性能、保探伤高屈服强度S890QL结构钢中厚板的生产方法，其包括如下步骤:
a)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< 20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水按质量百分比含S ( 0.005%，保证脱硫周期彡21min，脱硫温降(20 0C ；
b)步骤a)处理后的铁水进入转炉冶炼工艺:入炉铁水按质量百分比含S ( 0.005%、P^0.035%，铁水温度> 1270°C，铁水装入量误差按± It来控制，废钢严格采用优质边角料，造渣酸碱度R为2.5-4.0，出钢C彡0.05%,出钢按质量百分比含P彡0.010%,S彡0.008%，避免出钢过程下渣；
c)步骤b)钢水进入LF精炼工艺:精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节钢水表面渣层厚度进行调节，加入精炼渣料，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间> 15min,离站前加入硅钙线；d)步骤c)钢水进入VD精炼工艺:VD真空度为彡60Pa，保压时间为彡15min，破真空后软吹2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，故软吹前需要添加覆盖剂，保证覆盖剂铺满钢液面，加覆盖剂时必须关闭氩气，离站温度为1550 1580°C ；
e)步骤d)钢水进入连铸工艺:浇钢前保证铸机设备状况良好，中包过热度为5 25°C，铸机拉速为0.7m/min,比水量为0.80L/ kg,电磁搅拌电流为900A，电磁搅拌频率为5Hz,电磁搅拌时间为3 0s，电磁搅拌间隔时间为3s，电磁搅拌以30s 3 s 30s循环进行，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彡48h ；
f)步骤e)钢坯进入推钢式加热炉/均热炉加热工艺:预热段温度900 1(KKTC，力口热段温度1220 1240°C，保温段温度1180 1200°C，加热速度10 13min/cm ；
g)步骤f)钢坯进入两阶段轧制工艺:一阶段采取“低速、大压下”工艺，一阶段开轧温度为1100°C 1150°C，一阶段终轧温度为950°C 1000°C，待温厚度为成品厚度的2.2
2.5倍，二阶段开轧温度为< 920°C，二阶段保证单道次压下率彡15%，累计压下率彡60%,终轧温度为810 8700C ；
h)步骤g)钢板进入ACC层流冷却工艺:为获得优良的综合力学性能，根据板厚不同，轧后采用不同的层流冷却模型，通过调整冷却集管组数，确保冷却速度为16 30°C /Ss，返红温度为450 550°C，然后送往矫直机矫直；
i)步骤h)矫直后钢板进入堆冷工艺:钢板矫直后及时下线堆冷，堆冷温度>350°C,堆冷时间彡36h ；
j)步骤i)钢板进入调质工艺:淬火温度870 930°C，保温时间为1.8 2.5min/mm,回火温度为620 680°C，保温 时间为4.0 4.5min/mm ；
k)步骤j)钢板经过精整、外检即成为合格S890QL结构钢板。本发明的有益效果是:步骤c) d)保证了钢质的洁净度，加覆盖剂时必须关闭氩气，保证了钢水不会翻滚而把覆盖剂卷入钢液面以下从而污染钢水，覆盖剂融化后铺满钢液面，保证了钢液的温度不会降低过多；步骤e)浇钢过程中合理控制塞棒吹氩量，可保证不堵塞钢浇口 ；步骤g)—阶段采取“低速、大压下”工艺，使高温奥氏体充分再结晶，为二阶段轧制晶粒细化创造良好的条件，为二阶段累计变形量及细化晶粒、位错强化奠定基础，二阶段确保变形渗透使奥氏体内部晶粒被压扁拉长，增大晶界有效面积并有效形成大量变形带，为奥氏体相变提供更多的形核点，达到细化奥氏体晶粒的目的；步骤i)通过缓冷，以避免内部应力来不及释放产生内裂，同时进一步促使钢板内部有害气体溢出，充分保证钢板内部质量。本发明生产出的厚度在IOOmm(含)以下保性能、保探伤高屈服强度S890QL结构钢板，其屈服强度控制在860 950MPa，抗拉强度控制在930 1050MPa ;伸长率控制在12% 20% ；V型_20°C纵向冲击功控制在180 300J。S890QL属于欧标EN10025中调质状态交货的高屈服强度结构钢，其具有强度高、韧性好、低温韧性优良、加工性能和焊接性能好等特点。
具体实施例方式实施例1:本发明采取的技术方案是:一种高屈服强度S890QL结构钢包含如下质量百分比的化学成分:c:0.10 0.14%、Si:0.25 0.45%%、Mn:1.35 1.65%、P: ^ 0.008%、S:(0.003%、微合金化元素(V+Nb+Ti+Cr+Ni+B+Cu)..( 3.5%, Als..( 0.045%，其它为 Fe 和残
留元素。0.3〈碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15] ( 0.82。所述高屈服强度S890QL结构钢具有85%回火索氏体和15%回火马氏体。本发明的另一个目的在于提供保性能、保探伤高屈服强度S890QL结构钢中厚板的生产方法，其包括如下步骤:
a)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< 20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水按质量百分比含S ( 0.005%，保证脱硫周期彡21min，脱硫温降15。。；
b)步骤a)处理后的铁水进入转炉冶炼工艺:入炉铁水按质量百分比含S彡0.005%、P^0.035%，铁水温度1270°C，铁水装入量误差按±lt来控制，废钢严格采用优质边角料，造渣酸碱度R为2.5，出钢按质量百分比含C彡0.05%,出钢P彡0.010%，S彡0.008%，避免出钢过程下渣；
c)步骤b)钢水进入LF精炼工艺:精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节钢水表面渣层厚度进行调节，加入精炼渣料，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间15min，离站前加入硅钙线；
d)步骤c)钢水进入VD精炼工艺:VD真空度为50Pa，保压时间为彡15min，破真空后软吹2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，故软吹前需要添加覆盖剂，保证覆盖剂铺满钢液面，加覆盖剂时必须关闭氩气，离站温度为1550°C ；
e)步骤d)钢水进入连铸工艺:浇钢前保证铸机设备状况良好，中包过热度为5°C，铸机拉速为0.7m/min,比水量为0.80L/ kg,电磁搅拌电流为900A，电磁搅拌频率为5Hz，电磁搅拌时间为3 0s，电磁搅拌间隔时间为3s，电磁搅拌以30s 3 s 30s循环进行，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彡48h ；
f)步骤e)钢坯进入推钢式加热炉/均热炉加热工艺:预热段温度90(TC，加热段温度1220°C，保温段温度1180°C，加热速度lOmin/cm ；
g)步骤f)钢坯进入两阶段轧制工艺:一阶段采取“低速、大压下”工艺，一阶段开轧温度为1100°C，一阶段终轧温度为950°C，待温厚度为成品厚度的2.2倍，二阶段开轧温度为900°C，二阶段保证单道次压下率彡15%，累计压下率彡60%，终轧温度为810°C ；
h)步骤g)钢板进入ACC层流冷却工艺:为获得优良的综合力学性能，根据板厚不同，轧后采用不同的层流冷却模型，通过调整冷却集管组数，确保冷却速度为16°C /S，返红温度为450°C，然后送往矫直机矫直；
i)步骤h)矫直后钢板进入堆冷工艺:钢板矫直后及时下线堆冷，堆冷温度350°C，堆冷时间36h ；
j)步骤i)钢板进入调质工艺:淬火温度870°C，保温时间为1.8min/mm,回火温度为620°C,保温时间为 4.0min/mm ；k)步骤j)钢板经过精整、外检即成为合格S890QL结构钢板。机械力学性能分析
成份及机械力学性能按EN 10025:2004-6执行，机械性能具体见下表。S890QL钢板机械力学性能
权利要求
1.一种高屈服强度S890QL结构钢，其特征在于:包含如下质量百分比的化学成分:C:·0.10 0.14%、Si:0.25 0.45%%、Mn:1.35 1.65%、P:≤0.008%、S:≤0.003%、微合金化元素(V+Nb+Ti+Cr+Ni+B+Cu):≤3.5%, Als:≤0.045%，其它为 Fe 和残留元素。
2.如权利要求1所述的一种高屈服强度S890QL结构钢，其特征在于:0.3〈碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15] ≤0.82。
3.如权利要求1所述的一种高屈服强度S890QL结构钢，其特征在于:具有85%回火索氏体和15%回火马氏体。
4.一种生产如权利要求1所述高屈服强度S890QL结构钢中厚板的方法，其特征在于:包括如下步骤， a)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≤20mm，铁水经KR揽祥脱硫后保证铁水S^0.005%，保证脱硫周期< 21min，脱硫温降≤20 C ； b)步骤a)处理后的铁水进入转炉冶炼工艺:入炉铁水SS 0.005%,P ( 0.035%，铁水温度> 1270°C，铁水装入量误差按± It来控制，废钢严格采用优质边角料，造渣酸碱度R为·2.5-4.0,出钢C≤0.05%,出钢P≤0.010%, S≤0.008%，避免出钢过程下渣； c)步骤b)钢水进入LF精炼工艺:精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节钢水表面渣层厚度进行调节，加入精炼渣料，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间≥15min,离站前加入硅钙线； d)步骤c)钢水进入VD精炼工艺:VD真空度为≤60Pa，保压时间为≥15min，破真空后软吹2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，故软吹前需要添加覆盖剂，保证覆盖剂铺满钢液面，加覆盖剂时必 须关闭氩气，离站温度为1550 1580°C ； e)步骤d)钢水进入连铸工艺:浇钢前保证铸机设备状况良好，中包过热度为5 ·25°C，铸机拉速为0.7m/min,比水量为0.80L/ kg,电磁搅拌电流为900A，电磁搅拌频率为·5Hz，电磁搅拌时间为3 O s ,电磁搅拌间隔时间为3s，电磁搅拌以30s 3 s 30s循环进行，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彡48h ； f)步骤e)钢坯进入推钢式加热炉/均热炉加热工艺:预热段温度900 1(KKTC，力口热段温度1220 1240°C，保温段温度1180 1200°C，加热速度10 13min/cm ； g)步骤f)钢坯进入两阶段轧制工艺:一阶段采取“低速、大压下”工艺，一阶段开轧温度为1100°C 1150°C，一阶段终轧温度为950°C 1000°C，待温厚度为成品厚度的2.2 ·2.5倍，二阶段开轧温度为≤920°C，二阶段保证单道次压下率彡15%，累计压下率≥60%,终轧温度为810 8700C ； h)步骤g)钢板进入ACC层流冷却工艺:为获得优良的综合力学性能，根据板厚不同，轧后采用不同的层流冷却模型，通过调整冷却集管组数，确保冷却速度为16 30°C /S，返红温度为450 550°C，然后送往矫直机矫直； i)步骤h)矫直后钢板进入堆冷工艺:钢板矫直后及时下线堆冷，堆冷温度≥350°C,堆冷时间≥36h ； j)步骤i)钢板进入调质工艺:淬火温度870 930°C，保温时间为1.8 2.5min/mm,回火温度为620 680°C，保温时间为4.0 4.5min/mm ；k)步骤j)钢板经过 精整、外检即成为合格S890QL结构钢板。
全文摘要
本发明公开了一种厚度在100mm(含)以下的保性能、保探伤高屈服强度S890QL结构钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)C0.10～0.14、Si0.25～0.45、Mn1.35～1.65、P≤0.008、S≤0.003、微合金化元素(V+Nb+Ti+Cr+Ni+B+Cu)≤3.5、Als≤0.045，其它为Fe和残留元素。0.3<碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]≤0.82。本发明的另一个目的在于提供厚度在100mm(含)以下的保性能、保探伤高屈服强度S890QL结构钢板的生产方法，本发明生产出的厚度在100mm(含)以下保性能、保探伤高屈服强度S890QL结构钢板，其屈服强度控制在860～950MPa，抗拉强度控制在930～1050MPa；伸长率控制在12%～20%；V型-20℃纵向冲击功控制在180～300J。S890QL具有强度高、韧性好、低温韧性优良、加工性能和焊接性能好等特点。
文档编号C21C5/28GK103160728SQ20131008341
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月16日 优先权日2013年3月16日
发明者袁永旗, 朱书成, 许少普, 高照海, 李忠波, 唐郑磊, 于飒, 李亮, 杨阳, 张强, 朱先兴 申请人:南阳汉冶特钢有限公司