专利名称：一种355MPa级船板钢的超快冷制备方法
技术领域：
本发明属于钢材制备领域，特别涉及ー种355MPa级船板钢的超快冷制备方法。
背景技术：
我国是造船业大国，对船板钢的需求巨大，而屈服強度355MPa的船板钢是造船所需的主要材料之一。目前，各钢厂基本是在C、Mn钢的基础上通过Nb、V和Ti等贵金属元素的微合金化来生产エ业用DH36钢板，其制备方法一般是采用两阶段控制轧制和控制冷却(TMCP)，然而传统TMCPエ艺的终轧温度大都在850°C甚至更低，较低的温度使得轧件的变形抗カ増大，从而增大了轧机的负荷，加大轧辊的磨损，影响轧辊寿命。并且低温轧制需要较长的中间待温时间，影响轧制节奏和生产效率。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种采用超快冷エ艺生产的355MPa级船板钢及其生产方法，目的是利用超快速冷却技术生产出不含Ni、Cu、V等金属元素的合金减量型355MPa级高强船板钢。为实现上述发明目的，本发明的技术方案按照以下步骤进行
(1)按照设定化学组分，按重量百分比为CO. 08^0. 15%、Si O. 1(Γθ. 30%、Mn
O.80 1· 4%、Nb 0. ΟΓΟ. 04%,Ti 0. 005 0· 01%,Al O. θΓθ. 04%,P く O. 02%,S く O. 01%，余量为铁和杂质冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°C，保温f 2h，轧制成厚度为15(T220mm的连铸板坯；
(2)将连铸板坯加热至115(T125(TC，保温l_2h，进行粗轧，粗轧开轧温度为105(Tll50°C，控制压下率为60-70%，然后进行精轧，开轧温度为95(Tl00(TC，终轧温度为900 950で，压下率彡50%，得到厚度2(T30mm的钢板；
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺，以40 50°C/s冷却到70(T75(TC，然后采用层流冷却，以8 15°C /s的速度冷却到60(T650°C，最后空冷至室温，得到屈服强度彡355MPa，抗拉强度490 630MPa，_40°C夏氏冲击功(vE_40)彡34J，标准拉伸样的延伸率彡22%的355MPa级船板钢。与现有技术相比，本发明有着以下优点
(1)本发明中的355MPa级船板钢化学成分成本低廉，在原有成分基础上进行Nb和Mn的減量化，去掉了 V元素，并且不含有其他贵重合金元素，更有利于エ业生产降低成本；
(2)本发明方法利用超快速冷却技术，提高了终轧温度，达到降低轧机负荷，提高轧制效率，降低成本的目的。综上所述，本发明所述的钢种在エ业大批量生产时具有明显的低合金含量、高轧制效率、低成本生产的优势，本发明通过轧后的超快速冷却和层流冷却，实现高温控轧，提高了轧制效率，降低轧机负荷，更好的实现减量化生产。
图I是本发明实施例I制备的355MPa级船板钢的金相组织照片；
图2是本发明实施例2制备的355MPa级船板钢的金相组织照片；
图3是本发明实施例3制备的355MPa级船板钢的金相组织照片；
图4是本发明实施例4制备的355MPa级船板钢的金相组织照片；
图5是本发明实施例5制备的355MPa级船板钢的金相组织照片；
图6是本发明实施例6制备的355MPa级船板钢的金相组织照片；
图7是本发明实施例7制备的355MPa级船板钢的金相组织照片； 图8是本发明实施例8制备的355MPa级船板钢的金相组织照片；
图9是本发明实施例9制备的355MPa级船板钢的金相组织照片；
图10是本发明实施例10制备的355MPa级船板钢的金相组织照片。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的技术方案做进ー步说明。实施例I
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°c，保温Ih,轧制成厚度为150mm的连铸板还；
(2)将连铸板坯加热至1150°C，保温2h，进行粗轧，粗轧开轧温度为1050°C，控制压下率为60-70%，然后进行精轧，开轧温度为950°C，终轧温度为900°C，压下率彡50%,得到厚度20mm的钢板；
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺，以40°C/s冷却到700°C，然后采用层流冷却，以8°C /s的速度冷却到600°C，最后空冷至室温，得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢，其金相照片如图I所示，金相组织是铁素体和珠光体。实施例2
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°c，保温2h，轧制成厚度为220mm的连铸板坯；
(2)将连铸板坯加热至1250°C，保温lh，进行粗轧，粗轧开轧温度为1150°C，控制压下率为60-70%，然后进行精轧，开轧温度为1000°C，终轧温度为950°C，压下率彡50%，得到厚度30mm的钢板；
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺，以50°C/s冷却到750°C，然后采用层流冷却，以15°C /s的速度冷却到650°C，最后空冷至室温，得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢，其金相照片如图2所示，金相组织是铁素体和珠光体。实施例3
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°c，保温
I.5h，轧制成厚度为200_的连铸板坯；
(2)将连铸板坯加热至1200°C，保温I.5h，进行粗轧，粗轧开轧温度为1100°C，控制压下率为60-70%，然后进行精轧，开轧温度为980°C，终轧温度为920°C，压下率彡50%,得到厚度25mm的钢板；
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺，以45°C/s冷却到720°C，然后采用层流冷却，以10°c /s的速度冷却到630°C，最后空冷至室温，得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢，其金相照片如图3所示，金相组织是铁素体和珠光体。实施例4
(1)按照表I设定化学组分，冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°c，保温2h,轧制成厚度为160mm的连铸板还；
(2)将连铸板坯加热至1230°C，保温I.2h，进行粗轧，粗轧开轧温度为1080°C，控制压下率为60-70%，然后进行精轧，开轧温度为990°C，终轧温度为950°C，压下率彡50%,得到厚度22mm的钢板；
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺，以48°C/s冷却到710°C，然后采用层流冷却，以12°C /s的速度冷却到630°C，最后空冷至室温，得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢，其金相图片如图4所示，金相组织是铁素体和珠光体。
实施例5
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°c，保温2h，轧制成厚度为220mm的连铸板坯；
(2)将连铸板坯加热至1180°C，保温lh，进行粗轧，粗轧开轧温度为1090°C，控制压下率为60-70%，然后进行精轧，开轧温度为950°C，终轧温度为910°C，压下率彡50%,得到厚度25mm的钢板；
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺，以50°C/s冷却到700°C，然后采用层流冷却，以15°C /s的速度冷却到600°C，最后空冷至室温，得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢，其金相图片如图5所示，金相组织是铁素体和珠光体。实施例6
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°c，保温lh，轧制成厚度为220mm的连铸板坯；
(2)将连铸板坯加热至1150°C，保温lh，进行粗轧，粗轧开轧温度为1150°C，控制压下率为60-70%，然后进行精轧，开轧温度为980°C，终轧温度为920°C，压下率彡50%,得到厚度20mm的钢板；
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺，以40°C/s冷却到700°C，然后采用层流冷却，以8°C /s的速度冷却到650°C，最后空冷至室温，得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢，其金相照片如图6所示，金相组织是铁素体和珠光体。实施例7
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°c，保温
I.8h，轧制成厚度为220mm的连铸板坯；
(2)将连铸板坯加热至1250°C，保温lh，进行粗轧，粗轧开轧温度为1100°C，控制压下率为60-70%，然后进行精轧，开轧温度为1000°C，终轧温度为950°C，压下率彡50%，得到厚度30mm的钢板；
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺，以50°C/s冷却到750°C，然后采用层流冷却，以15°C /s的速度冷却到640°C，最后空冷至室温，得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢，其金相照片如图7所示，金相组织是铁素体和珠光体。实施例8(O按照表I设定化学组分冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°c，保温Ih,轧制成厚度为190mm的连铸板还；
(2)将连铸板坯加热至1250°C，保温I.5h，进行粗轧，粗轧开轧温度为1050°C，控制压下率为60-70%，然后进行精轧，开轧温度为950°C，终轧温度为940°C，压下率彡50%,得到厚度30mm的钢板；
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺，以40 50°C/s冷却到700°C 750°C，然后采用层流冷却，以12°C /s的速度冷却到620°C，最后空冷至室温，得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢，其金相照片如图8所示，金相组织是铁素体和珠光体。实施例9
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°c，保温Ih,轧制成厚度为150mm的连铸板还；
(2)将连铸板坯加热至11200°C，保温I.5h，进行粗轧，粗轧开轧温度为1150°C，控制压下率为60-70%，然后进行精轧，开轧温度为950°C，终轧温度为920°C，压下率彡50%,得到厚度30mm的钢板；
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺，以45°C/s冷却到700°C，然后采用层流冷却，以IO0C /s的速度冷却到610°C，最后空冷至室温，得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢，其金相图片如图9所示，金相组织是铁素体和珠光体。实施例10
(O按照表I设定化学组分冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°c，保温Ih,轧制成厚度为210mm的连铸板还；
(2)将连铸板坯加热至1180°C，保温I.5h，进行粗轧，粗轧开轧温度为1100で，控制压下率为60-70%，然后进行精轧，开轧温度为98(Tl00(TC，终轧温度为930°C，压下率彡50%，得到厚度30mm的钢板；
(3)对钢板采用超快速冷却エ艺，以50°C/s冷却到720°C，然后采用层流冷却，以8°C /s的速度冷却到620°C，最后空冷至室温，得到力学性能如表2所示的355MPa级船板钢，其金相图片如图10所示，金相组织是铁素体和珠光体。表I本发明实施例中钢水的设定成分
元素^Isi]Mn ]p [s I NbΙτ IAlI^e 及杂质
重量百分比 ％|θ. 08~0. 15 |θ· 10~0. 30 |θ. 80~1. 4 O. 02[s= O. Ρ |θ. θΓθ. 04 |θ· 005~0· 01 10. θΓθ. 04 |余量
表2本发明实施例1-10制备的355MPa级船板钢的力学性能参数
卖施例编号I屈服強度，MPa I抗拉强度，MPa |延伸率，A% 卜40°C冲击功，J
1440.0545.027.00202
2463.0550.026.00221
3462.0561.025.00211
4432.0549.024.00231
5481.0588.023.00244
6440.0545.027.00202
7463.0550.026.00221
8462.0561.025.00211
9432.0549.024.00231
10]481.01588.0123.00[24权利要求
1.一种355MPa级船板钢的超快冷制备方法，其特征在于按照以下步骤进行 (1)按照设定化学组分，按重量百分比为CO. 08^0. 15%、Si O. 1(Γθ. 30%、MnO.80 1· 4%、Nb 0. ΟΓΟ. 04%,Ti 0. 005 0· 01%,Al O. θΓθ. 04%,P ( O. 02%,S ( O. 01%，余量为铁和杂质冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热到1200°C，保温f 2h，轧制成厚度为15(T220mm的连铸板坯； (2)将连铸板坯加热至115(T125(TC，保温l_2h，进行粗轧，粗轧开轧温度为1050^1150 °C，然后进行精轧，开轧温度为950 1000 V，终轧温度为900 950 °C，压下率彡50%，得到厚度2(T30mm的钢板； (3)对钢板采用超快速冷却工艺，以40 50°C/s冷却到70(T75(TC，然后采用层流冷却，以8 15°C /s的速度冷却到60(T650°C，最后空冷至室温，得到屈服强度彡355MPa，抗拉强度49(T630MPa，-40°C夏氏冲击功彡34J，标准拉伸样的延伸率彡22%的355MPa级船板钢。
全文摘要
本发明属于钢材制备领域，特别涉及一种355MPa级船板钢的超快冷制备方法。本发明方法是首先按照设定化学组分冶炼钢水，将钢水浇铸成坯，并将坯料加热轧制成连铸板坯，将连铸板坯加热进行粗轧，然后进行精轧，精轧开轧温度为950～1000℃，终轧温度为900～950℃，压下率≥50%，得到钢板，对钢板采用超快速冷却工艺，以40～50℃/s冷却到700～750℃，然后采用层流冷却，以8～15℃/s的速度冷却到600～650℃，最后空冷至室温，得到屈服强度≥355MPa，抗拉强度490～630MPa，-40℃夏氏冲击功≥34J，标准拉伸样的延伸率≥22%的355MPa级船板钢。本发明通过轧后的超快速冷却和层流冷却，实现高温控轧，提高了轧制效率，降低轧机负荷，更好的实现减量化生产。
文档编号C22C38/14GK102965575SQ20121055247
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者刘振宇, 李凡, 周晓光, 王勇, 杨浩, 陈军平, 王国栋, 乔馨, 张朝锋, 叶启斌 申请人:东北大学