本发明涉及一种控制中厚板材q345钢探伤缺陷的方法。
背景技术：
随着国民经济建设的发展，用户对钢板的力学性能，内外在质量提出了越来越高的要求。这就要求钢的p/s/气体（n/h/o）、夹杂物含量较低，也就是说钢的纯净度好，致密度高。而探伤检验则能宏观反映钢的纯净度和致密度。要求探伤检验交货的钢板，一般是用于制造压力容器、电站工程、船舶、桥梁、军工、高层建筑、石油化工等行业的重要结构件。探伤钢属高附加值钢，与生产同吨位的非探伤钢相比，它能为企业带来可观的经济效益。
为了满足不同国家探伤标准，国内外现有技术集中在纯净钢的生产上，对钢中的p/s、气体和夹杂物的数量提出了严格的要求，同时还要求对夹杂物进行ca处理，使硫化物夹杂物变性达到球化控制，在炼钢设备上增设vd/rh/vod真空精炼装备，在炼钢工序采用转炉（电炉）+精炼+真空脱气的工艺（ld+lf+vd/rh）,达到纯净钢的内质，可满足探伤合格率97％的要求。
2011年全年，30家上市钢企的销售利润率仅1.38%。由于国内经济增速放缓，下游需求疲软，短期内钢铁行业很难走出微利经营阶段。国内外采用增设真空脱气处理工艺生产有探伤要求的q345b/c/d，炼钢工序成本增加，因炼钢真空处理工序成本增加60元/吨钢，在微利时代将严重伤害钢铁企业的竞争力。
以超声波探伤为例，采用的超声波频率要高于20khz。不同频率和波形的超声波，从材料返回的波形是不同的。超声波进人材料后产生机械振动，由于在材料中超声波具有不同的特性，所以超声波探伤才能测试材料的不同特性。超声波探头必须与被测材料尽量靠近，并且在探头和被测材料之间要有某种介质。在钢板的超声波探伤中，多用水作介质，即所谓“祸合水”。检测期间，所有探头处在离钢板表面同一水平面，声音祸合由水来完成。为使超声波很好地进人材料，声波必须两次通过水界面。测试过程是通过纵波和横波两种波形来完成的。纵波用来检测钢板内部缺陷，适合于检测钢板内部的分层、夹渣和球状裂纹;横波用来检测钢板表面和内部的纵向线状缺陷。
由于碳、锰在心部的偏析，使钢板中心出现贝氏体组织"在热应力和贝氏体组织应力的作用下使钢板产生裂纹，而导致了探伤不合格。如果在铸坯浇注时加强搅拌防止碳、硫等元素的偏析，或者在轧制控冷时降低冷却速度预防贝氏体的形成，则可能会减少裂纹的出现!中心疏松是中心偏析的特有形态，这种偏析轧板后往往形成分层引发探伤不合格。此外，夹杂物是造成板坯轧板后出现点状密集缺陷的主要原因。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种控制中厚板材q345钢探伤缺陷的方法，通过对现有q345钢的成份进行优化，大幅降低mn含量，在中厚板增加acc工序，极大地减少板坯内部的mns夹杂物产生几率，在降低合金含量的同时提高钢板的强韧性，提高q345钢板的探伤合格率。
本发明的目的是这样实现的，一种控制中厚板材q345钢探伤缺陷的方法，包括q345钢的成分重量本分比优化：适用钢种：q345b/c/d，厚度：h≤30mm，c0.16、si0.30、mn1.15、p0-0.018、s0-0.008、al0.025、ti0.015、ca0.0020；钢中[mns]夹杂物的控制：工艺路线为：铁水脱硫处理---120t转炉---lf—板坯连铸―加热炉--中板轧制---acc—收集；其中：（1）铁水脱硫预处理降低铁水硫含量[s]<0.002%,转炉出钢[n]含量小于0.002%；（2）转炉提高钢水温度、成分命准率，降低再次下枪吹氧次数，此时由于后搅拌时期，渣位低，钢水液面重新被吹开时造成钢水增氮，再吹一次可增氮5～10ppm，再吹两次可增氮20ppm，降低钢水增氮；出钢时出钢口圆整，防止出钢钢水散流；转炉出钢温度大于1620℃；（3）lf造渣、脱硫去除夹杂，在lf精炼中加入al-ca精炼剂，al-ca精炼剂主要成分为金属铝粉大于35%，硅钙粉大于10%，al2o3大于50%，其它成分小于3.0%，加入黏结剂冷固结而成，转炉出钢后加入200kg的al-ca精炼剂，lf精炼终渣al2o3含量大于30%，送电时间控制在15min之内，钢水氮含量小于0.0040%；（4）连铸保护浇铸，连铸时中间包钢水温度控制在1535～1515℃。
采用本发明方法生产的q345b钢材中的有害元素、非金属夹杂及钢材偏析控制结果：（1）钢材[s]小于0.006%，钢材[n]小于0.005%，以减少铸坯的硫化物偏析和nb(cx、ny)生成。（2）a类非金属夹杂小于0.5级；b类非金属夹杂小于1.0级；c类非金属夹杂为0(完全去除)；d类非金属夹杂小于0.5级。采用优化成份后，吨钢节约合金成本32.54元，并节省rh工序成本60元/吨。
本发明在成分设计上既要保证钢材的强度、韧性、硬度，同时又要保证板坯质量，避免板坯内部[mns]偏析引发的探伤不合格。因此，采用大幅降[mn]，微量增[ti]，通过acc提高钢板的强韧性，从而提高q345b钢板的探伤合格率成为成份设计方案。
本工艺在保证产品质量的前提下，省去了rh处理工序，降低了成本。经过多轮试验，确定q345b钢最佳成分范围及冶炼操作方法完全满足标准要求，性能如表1所示。抗拉强度大于520mpa，屈服强度在420～530mpa，－10℃冲击功大于30j。
经过3万多吨的生产，已具备稳定批量供货的能力，中板q345b过acc降合金的工艺已完善，产品能较好地满足用户要求，用户使用中，钢板探伤合格率控制在98％以上，这在国内目前是最佳指标（国内企业q345b/c/d未过rh的探伤合格率在85～90％左右。）。
具体实施方式
一种控制中厚板材q345钢探伤缺陷的方法，包括q345钢的成分重量本分比优化：适用钢种：q345b，厚度：h=30mm，c0.16、si0.30、mn1.15、p0-0.018、s0-0.008、al0.025、ti0.015、ca0.0020；钢中[mns]夹杂物的控制：工艺路线为：铁水脱硫处理---120t转炉---lf—板坯连铸―加热炉--中板轧制---acc—收集；其中：（1）铁水脱硫预处理降低铁水硫含量[s]<0.002%,转炉出钢[n]含量小于0.002%；（2）转炉提高钢水温度、成分命准率，降低再次下枪吹氧次数，此时由于后搅拌时期，渣位低，钢水液面重新被吹开时造成钢水增氮，再吹一次可增氮5～10ppm，再吹两次可增氮20ppm，降低钢水增氮；出钢时出钢口圆整，防止出钢钢水散流；转炉出钢温度大于1620℃；（3）lf造渣、脱硫去除夹杂，在lf精炼中加入al-ca精炼剂，al-ca精炼剂主要成分为金属铝粉36%，硅钙粉11%，al2o351%，其它成分1.0%，加入黏结剂冷固结而成，转炉出钢后加入200kg的al-ca精炼剂，lf精炼终渣al2o3含量大于30%，送电时间控制在10min，钢水氮含量小于0.0040%；（4）连铸保护浇铸，连铸时中间包钢水温度控制在1515℃。