低合金高强度Q420C中厚钢板的生产方法与流程

本发明涉及一种材料加工技术，具体说，涉及一种低合金高强度Q420C中厚钢板的生产方法。

背景技术：
低合金高强度Q420C钢板被广泛的应用在工程机械用钢以及厂房结构件制作等领域广泛应用。国家标准要求Q420C钢板0℃时冲击功大于34J，要求钢板在具有较高强度的同时，还需要有较好的韧性。Q420C钢板的常温及低温组织一般为铁素体+珠光体，常常是在C-Mn成分基础上添加一定量的Nb、V、Ti等微合金来保证强韧性的匹配；或通过轧后钢板较大的冷却速度和很低的终冷温度，充分细化铁素体晶粒来提高钢板强度和韧性；或通过热处理来改善钢板的力学性能，提高韧塑性。公开号CN1537964A的专利公开了一种低碳420MPa级复合强化超细晶粒带钢制备方法，该方法生产的钢带晶粒细小，强度较高。但该方法适用于热连轧机组薄带钢的生产，对于中厚钢板的生产没有涉及，同时终冷温度低，对冷却设备的要求较高。公开号CN101343685A的专利提供了一种屈服强度为420MPA级高强度建筑用钢板的热处理方法。按该方法生产的钢板韧性良好，但该方法需要将钢板进行热处理，制造成本高、生产工艺复杂，生产周期长。

技术实现要素：
本发明所解决的技术问题是提供一种低合金高强度Q420C中厚钢板，钢板的强度适中，屈服强度在430～460MPa之间，抗拉强度在540～590MPa之间。技术方案如下：一种低合金高强度Q420C中厚钢板，其化学成分按重量百分比计，包括：C0.16～0.18％、Si035～0.45％、Mn1.45～1.55％、P≤0.02％、S≤0.015％、Als0.015～0.03％，其余为铁和杂质。进一步：其化学成分按重量百分比计，包括：C0.16％、Si0.45％、Mn1.45％、P0.02％、S0.008％、Als0.015％，其余为铁和杂质。进一步：其化学成分按重量百分比计，包括：C0.18％、Si0.35％、Mn1.55％、P0.012％、S0.015％、Als0.03％，余量为Fe和杂质。进一步：其化学成分按重量百分比计，包括：C0.17％、Si0.41％、Mn1.52％、P0.013％、S0.005％、Als0.025％，余量为Fe和杂质。本发明所解决的技术问题是提供一种低合金高强度Q420C中厚钢板的生产方法，生产工艺简单、生产周期短、制造成本低。技术方案如下：一种低合金高强度Q420C中厚钢板的生产方法，包括冶炼、连铸、板坯再加热、轧制成型和冷却步骤；其中，板坯再加热过程中，采用250mm厚的连铸坯进行生产，连铸坯出炉温度1170-1200℃，加热时间280～410分钟；轧制成型过程中，板坯再加热之后进行控制轧制，第一阶段开轧厚度为板坯的厚度，第一阶段开轧温度1160～1190℃，第一阶段终轧温度≥940℃，第一阶段轧制6～9道轧制；第二阶段钢板的开轧厚度为2.6-3倍成品钢板厚度，第二阶段钢板开轧温度为860～890℃，第二阶段终轧温度为770～810℃；第二阶段轧制5～7道次；冷却过程中，将轧制后的钢板进行层流冷却，冷却速度为8～15℃/s，终冷温度为650～670℃；成品低合金高强度Q420C中厚钢板的化学成分按重量百分比计，包括：C0.16～0.18％、Si0.35～0.45％、Mn1.45～1.55％、P≤0.02％、S≤0.015％、Als0.015～0.03％，其余为铁和杂质。进一步：板坯出炉温度为1170℃，板坯加热时间为280分钟，第一阶段开轧温度1160℃，第一阶段终轧温度940℃，第一阶段轧制9道次，第二阶段开轧厚度48mm，第二阶段开轧温度890℃，第二阶段终轧温度810℃，终冷温度670℃，第二阶段轧制5道次，冷却速率15℃/s；轧制成厚度为16mm的钢板，其化学成分按重量百分比计，包括：C0.16％、Si0.45％、Mn1.45％、P0.02％、S0.008％、Als0.015％，余量为Fe和杂质。进一步：板坯出炉温度为1200℃，板坯加热时间为410分钟，第一阶段开轧温度1190℃，第一阶段终轧温度1115℃，第一阶段轧制6道次，第二阶段开轧厚度104mm，第二阶段开轧温度860℃，第二阶段终轧温度785℃，终冷温度650℃，第二阶段轧制6道次，冷却速率8℃/s；轧制成厚度为40mm的钢板，其化学成分按重量百分比计，包括：C0.18％、Si0.35％、Mn1.55％、P0.012％、S0.015％、Als0.03％，余量为Fe和杂质。进一步：板坯出炉温度为1187℃，板坯加热时间为385分钟，第一阶段开轧温度1177℃，第一阶段终轧温度1102℃，第一阶段轧制7道次，第二阶段开轧厚度73mm，第二阶段开轧温度870℃，第二阶段终轧温度770℃，终冷温度660℃，第二阶段轧制7道次，冷却速率10℃/s；轧制成厚度为25mm的钢板，其化学成分按重量百分比计，包括：C0.17％、Si0.41％、Mn1.52％、P0.013％、S0.005％、Als0.025％，余量为Fe和杂质。进一步：冶炼和连铸过程中，铁水采用镁基脱硫，在转炉采用顶底复合吹炼；钢水经LF炉精炼，要求钢水中的S≤0.007％；钢水进行RH炉处理，在真空度不超过133Pa下处理时间不低于20分钟；连铸坯的厚度为250mm，连铸时采用电磁搅拌和轻压下，电磁搅拌频率为6Hz，电流275A，压下位置为6、7、8段，压下量为2mm、2mm、2mm。与现有技术相比，本发明技术技术效果包括：1、本发明采用低成本成分设计，只使用了廉价的C、Si、Mn等元素，通过合适的加热、控轧、控冷工艺，Q420C钢板的强度和冲击韧性都满足要求，省去了热处理工艺和昂贵合金，工艺路线简单，制造成本低廉。2、钢板的强度适中，屈服强度在430～460MPa之间，抗拉强度在540～590MPa之间。3、本发明钢板是以铁素体为主的组织，具有良好的塑性和韧性，0℃的冲击功达到170J以上，延伸率达到23％以上。均超出标准要求，并有一定的富裕量。5、钢板的成分和工艺设计合理，工艺制度比较宽松，可在宽厚板线上稳定生产。6、以1年生产4000吨Q390C钢板，每吨利润26...