专利名称：一种海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板及其生产方法
技术领域：
本发明属于中厚钢板生产技术领域，具体涉及到一种海洋平台齿条用钢A514GrQ 钢板及其生产方法。
背景技术：
A514GrQ是ASTM标准下的经淬火与回火的高强度可焊接钢板，主要用途是用在需要高抗拉，高屈服的场所，工程汽车升降齿轮，海洋平台用的齿条。它具有强度高、韧性好、 低温韧性优良、加工性能和焊接性能好、耐磨、耐腐蚀等特点。目前，国内采购的A514GrQ特厚钢板由于生产难度极大基本上依赖进口。
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、自主研发的海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板及其生产方法。一种海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板，包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%) :C :0. 10 0. 19、Si :0. 17 0. 30、Mn 1. 00 1. 45、P 彡 0. 018、S ^ 0. 005、 Cr+Mo+Ni 彡 3. 5、V+Nb+Ti 彡 0. 1、B :0. 001 0. 002、Als :0. 015 0. 050，其它为 Fe 和
残留元素。所述海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板的厚度为120mm-150mm。为达到上述目的，所述海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板的生产方法，它包括如下步骤
a.KR铁水预处理到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度彡20mm,铁水经 KR搅拌脱硫后保证铁水S彡0. 005%，保证脱硫周期彡2 Imin、脱硫温降彡20 °C ；
b.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%、 含P < 0. 080%，铁水温度彡1270°C，铁水装入量误差按士 It来控制，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；
c.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 ；
d.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6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 ；e.VD精炼VD真空度必须达到671 以下，保压时间必须彡15min，破真空后软吹 2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，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 ；
f.模铸过热度控制在30-35°C，本体浇注时间12-20min，帽口浇铸时间2-6min，保护渣按照70kg/支进行添加Jh后脱帽，9h后脱锭；
g.加热钢锭入炉后焖钢2h，IOOO0C以下升温速度小于100°C/h, IOOO0C以上升温速度小于130°C /h，钢锭加热温度控制在彡13200C ；
h.控轧控冷采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050°C 1150°C，道次压下量为30 45mm，二阶段开轧温度彡950°C，终轧温度820 920°C ；
i.堆冷堆垛缓冷温度不低于450°C，堆冷时间》48小时；
j.调质正火温度880-950°C，保温时间2-;3min/mm，回火保温温度600-700°C，保温时间 3-5min/mm0由于本发明通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF精炼、VD精炼、模铸、加热、控轧控冷、堆冷、调质工艺，通过合理的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度， 并通过加热、轧制及调质处理等工艺有效实施，成功地开发出了 120mm-150mm厚度海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板，其屈服强度控制在720 760MPa，抗拉强度控制在830 880 MPa，伸长率控制在22%- % ； V型冲击功控制在90 150 J0钢板性能达到国家标准要求， 并且降低生产能耗，大大降低了生产成本。
具体实施例方式本发明所述的海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板包含如下质量百分比的化学成分 (单位，wt%) :C :0. 10 0. 19,Si :0. 17 0. 30,Mn :1. 00 1. 45,P 彡 0. 018,S 彡 0. 005、 Cr+Mo+Ni 彡 3. 5、V+Nb+Ti 彡 0. 1、B :0. 001 0. 002、Als :0. 015 0. 050，其它为 Fe 和
残留元素。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精炼、VD精炼、模铸、加热、控轧控冷、堆冷、调质。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< 20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S < 0. 005%,保证脱硫周期< 21min、脱硫温降< 20°C ；在所述转炉冶炼中，入炉铁水 S彡0. 005%,P ^ 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彡0. 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6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67 以下，保压时间必须彡15min，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 ；在所述模铸中，过热度控制在30-35°C，本体浇注时间12-20min，帽口浇铸时间2-6min，保护渣按照70kg/支进行添加，后脱帽，9h后脱锭；在所述加热中， 钢锭入炉后焖钢2h，1000°C以下升温速度小于100°C /h, 1000°C以上升温速度小于130°C / h，钢锭最高加热温度控制在< 1320°C ；在所述控轧控冷中，采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050°C 1150°C，采用高温低速大压下轧制，道次压下量为30 45mm，二阶段开轧温度 ^ 9500C，终轧温度820 920°C ；在所述堆冷中，堆垛缓冷温度不低于450°C，堆冷时间彡48 小时；在所述调质中，正火温度880-950°C，保温时间2-;3min/mm，回火保温温度600_700°C， 保温时间3-5min/mm。实施例1
通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF精炼、VD精炼、模铸、加热、控轧控冷、堆冷、调质工艺，获得一种海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板，它包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%) :C :0. IUSi :0. 28,Mn :1. 00,P 0. 015,S :0. 00UCr+Mo+Ni :3. 0、V+Nb+Ti 0. 02, B :0. 002、Als :0. 018，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精炼、VD精炼、模铸、加热、控轧控冷、堆冷、调质工艺，获得一种海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板，它包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%) :C :0. 19、Si :0. 18、Mn :1. 40、P :0. 008、S :0. 004、Cr+Mo+Ni :1. 5、V+Nb+Ti 0. UB :0. 001、Als :0. 048，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ASTM A514/A514M-05，机械力学性能具体见下表1
表1 海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板机械力学性能
权利要求
1.一种海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板，其特征在于包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%) :C :0. 10 0. 19、Si :0. 17 0. 30、Mn :1. 00 1. 45、P 彡 0. 018、S (0. 005、Cr+Mo+Ni 彡 3. 5、V+Nb+Ti 彡 0. UB 0. 001 0. 002,Als 0. 015 0. 050，其它为狗和残留元素。
2.如权利要求1所述的海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板，其特征在于所述海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板的厚度为120mm-150mm。
3.如权利要求1所述的海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板的生产方法，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，保证液面渣层厚度彡20mm，铁水经 KR搅拌脱硫后保证铁水S彡0. 005%，保证脱硫周期彡2 Imin、脱硫温降彡20 °C ；b.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%、 含P < 0. 080%,铁水温度彡1270 °C，铁水装入量误差按士 It来控制，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；c.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 ；d.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6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 ；e.VD精炼VD真空度必须达到671 以下，保压时间必须彡15min，破真空后软吹 2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，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 ；f.模铸过热度控制在30-35°C，本体浇注时间12-20min，帽口浇铸时间2-6min，保护渣按照70kg/支进行添加，几后脱帽，9h后脱锭；g.加热钢锭入炉后焖钢2h，IOOO0C以下升温速度小于100°C/h, IOOO0C以上升温速度小于130°C /h，钢锭最高加热温度控制在彡13200C ；h.控轧控冷采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050°C 1150°C，道次压下量为30 45mm，二阶段开轧温度彡950°C，终轧温度820 920°C ；i.堆冷堆垛缓冷温度不低于450°C，堆冷时间》48小时；j.调质正火温度880-950°C，保温时间2-;3min/mm，回火保温温度600-700°C，保温时间 3-5min/mm0
全文摘要
本发明公开了一种海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板，所述钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)C0.10～0.19、Si0.17～0.30、Mn1.00～1.45、P≤0.018、S≤0.005、Cr+Mo+Ni≤3.5、V+Nb+Ti≤0.1、B0.001～0.002、Als0.015～0.050，其它为Fe和残留元素。通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF精炼、VD精炼、模铸、加热、控轧控冷、堆冷、调质工艺，通过合理的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，并通过加热、轧制及调质处理等工艺有效实施，成功地开发出了120mm-150mm厚度海洋平台齿条用钢A514GrQ钢板，其屈服强度控制在720～760MPa，抗拉强度控制在830～880MPa，伸长率控制在22%-24%；V型冲击功控制在90～150J。
文档编号C21D8/02GK102345045SQ20111017668
公开日2012年2月8日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者于飒, 刘庆波, 崔冠军, 张强, 张立新, 朱书成, 李亮亮, 李忠波, 袁永旗, 许少普, 贾涛, 赵迪, 高照海 申请人:南阳汉冶特钢有限公司