一种特厚高强钢板的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢铁冶炼技术，具体涉及到一种特厚高强钢板的生产方法。 技术背景
[0002] 在大型水电工程项目中，压力钢管及发电机组、部分机械结构等都需要用到特厚 高强度钢板。像中国《压力容器用调质高强度钢板》标准中钢板，最大厚度只到100mm，已经 无法满足当前大型水电站工程用钢的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种特厚高强钢板的生产方法，生产最大厚度达124_特 厚高强钢板，保性能、保探伤并具有较好的可焊接性能。
[0004] 发明的技术方案： 一种特厚高强钢板的生产方法，采取的生产工艺路线为转炉冶炼、LF精炼、真空精 炼、模铸浇注、加热、乳制、缓冷、热处理。钢的化学成分质量百分比为C=0.0 5~0.12、 Si=0. 15 ~0. 40、Mn=l. 20 ~1. 60、P彡 0. 015、S彡 0. 010、Cr=0. 10 ~0. 30、Mo=0. 10 ~ 0? 30、Ni=0. 20~0. 60、V=0. 020~0. 060、Pcm彡 0? 23、Ceq彡 0? 45,其余为Fe和残留元素。
[0005] 包括如下工艺步骤： a. 转炉冶炼：确保出钢C彡0. 05%、P< 0. 015%，出钢温度彡1600°C;点吹次数不大于 2次，避免出钢过程下渣； b. LF精炼：采取大渣量进行造渣，白渣保持时间在15min以上； c. 真空精炼：在彡67Pa下保压时间彡20min; d. 模铸浇注：采用断面为810~1030mm进行铸锭浇铸，浇注温度为液相线温度 T1+ (35~45°C)，钢锭脱模后堆垛缓冷24小时以上； e. 加热：均热坑的保温温度1180°C~1260°C; f. 乳制：采用CR方式轧制，开轧温度1000°C~1150°C; -阶段采用高温低速大压下轧 制技术，终轧温度在> 950°C，单道次压下量40mm~60mm;二阶段开轧温度< 900°C，乳制 中间坯厚度为成品厚度+(50~100)mm，终轧温度彡860°C; g. 缓冷：钢板轧后入缓冷坑进行堆冷，钢板入缓冷坑温度多450°C，堆冷时间多24小 时； h. 热处理：采用调质工艺，淬火温度880~930°C，保温时间2~2. 5min/cm，回火温度 620~680°C，保温空冷至室温。
[0006] 发明原理及化学元素用量控制： C:是钢中最基础的强化元素，提高强度效果明显，但C影响钢的焊接性能和冲击韧性。 综合考虑，碳的含量控制在一个合理范围内。
[0007]Si:是固溶强化兀素，对提尚钢板的强度有利。
[0008]Mn:是固溶强化兀素，对提尚钢板的强度和初性均有利。
[0009]P:具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，尽量控制为低含量。
[0010]S:易形成MnS类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，尽量控 制为低含量。
[0011]Cr、Mo:提高淬透性元素，保证调质后钢板厚度方向性能均匀性。
[0012]V:细化晶粒元素，可通过其细化钢板组织晶粒，提高钢板强韧性。在一定工艺条件 下，也可以通过形成C化物析出，提高钢板强度。
[0013]Pcm:控制为较低的Pcm值，保证钢板的可焊性能。
[0014] 本发明选用大断面模铸锭保证压缩比，成分上仅添加Nb、V、Ti以降低成本，LF+VD 工艺保证钢质的洁净度，各类夹杂物级别总和不超过2. 0,通过控轧+正火处理使钢的晶 粒度达到7. 0级以上，生产出最大厚度达124mm特厚保探伤、保力学性能及特厚60公斤级 钢板。产品的实物质量性能富余量较大，其中屈服富余量在20~40Mpa，抗拉富余量在20~ 30Mpa，伸长率富余量为6%~9%，冲击性能均匀、富裕量大。特厚钢板板形良好，整板不平度 在8mm以内，每米不平度控制在2mm以内。
【具体实施方式】
[0015] 下面通过实施例对本发明做进一步说明。
[0016] 生产最大厚度为124mm保性能、保探伤的水电工程用特厚高强钢板，采取的生 产工艺路线：转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、模铸浇注、加热、乳制、缓冷、热处理。钢的化 学成分质量百分比（单位，wt%):C=0.05 ~0.12、Si=0.15 ~0.40、Mn=1.20 ~1.60、 P彡 0. 015、S彡 0. 010、Cr=0. 10 ~0. 30、M〇=0. 10 ~0. 30、Ni=0. 20~0. 60、V=0. 020~0. 060、 Pcm=彡0. 23,其它为Fe和残留元素。
[0017] 包括如下工艺步骤： a. 转炉冶炼：确保出钢C彡0. 05%、P< 0. 015%，出钢温度彡1600°C;点吹次数不大于 2次，避免出钢过程下渣； b. LF精炼：采取大渣量进行造渣，白渣保持时间在15min以上； c. 真空精炼：在彡67Pa下保压时间彡20min; d. 浇铸：采用断面为810~1030mm的模铸锭浇铸，浇注温度为液相线温度Tl+(35~ 45°C)控制，钢锭脱模后堆垛缓冷24小时以上； e. 加热：均热坑的保温温度1180°C~1260°C; f. 乳制：采用CR方式轧制，开轧温度1000°C~1150°C; -阶段采用高温低速大压下轧 制技术，终轧温度在> 950°C，单道次压下量40mm~60mm;二阶段开轧温度< 900°C，乳制 中间坯厚度为成品厚度+(50~100)mm，终轧温度彡860°C; g. 缓冷：钢板轧后入缓冷坑进行堆冷，钢板入缓冷坑温度多450°C，堆冷时间多24小 时； h. 热处理：采用调质工艺，淬火温度880~930°C，保温时间2~2. 5min/cm，回火温度 620~680°C，保温空冷至室温。
[0018]系列实施例为水电工程用特厚高强钢板的生产方法，化学成分如表1，力学性能检 测结果如表2所示。
[0019] 表1 实施例的化学成分（％)
【主权项】
1. 一种特厚高强钢板的生产方法，采取的生产工艺路线为转炉冶炼、LF精炼、真 空精炼、模铸浇注、加热、乳制、缓冷、热处理，其特征在于：钢的化学成分质量百分比为 C=0.0 5 ~0. 12、Si=O. 15 ~0. 40、Mn=L 20 ~1. 60、P 彡 0. 015、S 彡 0. 010、Cr=O. 10 ~ 0? 30、Mo=O. 10 ~0? 30、Ni=O. 20~0? 60、V=0.0 20~0? 060、Pcm 彡 0? 23、Ceq 彡 0? 45,其余为 Fe和残留元素；包括如下工艺步骤： a. 转炉冶炼：确保出钢C彡0. 05%、P< 0. 015%，出钢温度彡1600°C;点吹次数不大于 2次，避免出钢过程下渣； b. LF精炼：采取大渣量进行造渣，白渣保持时间在15min以上； c. 真空精炼：在彡67Pa下保压时间彡20min ; d. 模铸浇注：采用断面为810~1030mm进行铸锭浇铸，浇注温度为液相线温度 Tl+ (35~45°C)，钢锭脱模后堆垛缓冷24小时以上； e. 加热：均热坑的保温温度1180°C~1260°C; f. 乳制：采用CR方式轧制，开轧温度1000°C~1150°C; -阶段采用高温低速大压下轧 制技术，终轧温度在>950°C，单道次压下量40mm~60mm;二阶段开轧温度<900°C，乳制 中间坯厚度为成品厚度+(50~100)mm，终轧温度彡860°C; g.缓冷：钢板轧后入缓冷坑进行堆冷，钢板入缓冷坑温度多450°C，堆冷时间多24小 时； h. 热处理：采用调质工艺，淬火温度880~930°C，保温时间2~2. 5min/cm，回火温度 620~680°C，保温空冷至室温。
【专利摘要】一种特厚高强钢板的生产方法，采取的生产工艺路线为转炉冶炼、LF 精炼、真空精炼、模铸浇注、加热、轧制、缓冷、热处理。其化学成分质量百分比为C=0.05～0.12、 Si=0.15～0.40、 Mn=1.20～1.60、P≤0.015、S≤0.010、Cr=0.10～0.30、Mo=0.10～0.30、Ni=0.20~0.60、V=0.020~0.060、Pcm=≤0.23，其余为 Fe 和残留元素。本发明选用大断面模铸锭保证压缩比，成分上仅添加Nb、V、Ti以降低成本，LF+VD工艺保证钢质的洁净度，通过控轧+正火处理使钢的晶粒度达到7.0级以上，生产出最大厚度达124mm特厚保探伤、保力学性能及特厚60公斤级水电用钢板，屈服富余量在20～40Mpa，抗拉富余量在20～30Mpa，伸长率富余量为6%～9%，冲击性能均匀、富裕量大。
【IPC分类】C22C38-38, C22C38-24, C22C33-04
【公开号】CN104762545
【申请号】CN201510227333
【发明人】杨文志, 张计谋, 陈本强, 徐琛, 龙渊, 龙安辉
【申请人】湖南华菱湘潭钢铁有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年5月7日