一种具有高低温冲击韧性Q690D钢板及其生产方法与流程

本发明涉及钢铁生产制造领域，具体涉及一种q690d钢板及其生产方法，尤其是一种具有高低温冲击韧性q690d钢板及其生产方法。

背景技术：

1、q690d高强钢是国家标准gb/t 1591-2008《低合金高强度结构钢》中的牌号，要求屈服强度rel≥690mpa，抗拉强度rm为770～940mpa，延伸率a≥14％，-20℃低温冲击≥47j，180°冷弯性能合格。在矿山机械、港口机械、起重机、铁锚、盾构机、液压支架、塔吊以及各种钢结构中均有应用。工程机械设备如挖掘机、装载机等常在复杂的环境中工作，在工作运行中常需要承受较大的冲击载荷，并且随着工程机械设备生产厂家不断向高强、轻量化方向发展，对钢板材料的低温冲击韧性要求越来越高，而在保证高强度的同时，确保优良的塑性、韧性、折弯、焊接等综合性能一直是较大难点。

2、综上所述，现有技术中存在以下问题：如何在保证q690d钢板高强度的同时确保其低温冲击韧性，满足用户的使用需求。

技术实现思路

1、本发明提供一种q690d钢板及其生产方法，尤其是一种具有高低温冲击韧性q690d钢板及其生产方法，以解决在保证q690d钢板高强度的同时确保其低温冲击韧性，以满足用户的使用需求。

2、为此，本发明提出一种具有高低温冲击韧性q690d钢板生产方法，所述具有高低温冲击韧性q690d钢板化学成分重量百分比为：c：0.05～0.10wt％，si:0.40～0.60wt％，mn：1.70～1.90wt％，p≤0.020wt％，s≤0.008wt％，nb：0.02～0.10wt％，v：0.02～0.10wt％，ti：0.03～0.08wt％，cr：0.10～0.50wt％，mo：0.30～0.50wt％，alt：0.02～0.03wt％，n≤0.006wt％；

3、所述具有高低温冲击韧性q690d钢板生产方法包括以下依次进行的工艺步骤：

4、铁水预处理、转炉钢水冶炼、炉后吹氩、lf钢水精炼处理、rh钢水精炼处理、板坯连铸、板坯加热、除鳞、粗轧、精轧、预矫直、超快冷工艺、矫直、冷床、回火、取样、钢板检查、标记入库；

5、其中，粗轧开轧温度1000～1140℃；精轧开轧温度940～1000℃，精轧终轧温度850～890℃。

6、进一步地，所述超快冷工艺包括钢板精轧终轧后进入超快冷冷却区，保证钢板超快冷开冷温度≥750℃，超快冷水压≥0.3mpa，冷却速度20～35℃/s,冷却后返红温度≤230℃。

7、进一步地，所述回火：回火温度为570±10℃，回火时间为板厚+50min。

8、进一步地，所述转炉钢水冶炼：铁水脱硫，保证入炉铁水s≤0.010％，使用一类废钢；过程采用全程底吹氩气，转炉终点控制c≤0.06wt％，p≤0.015wt％。

9、进一步地，所述lf钢水精炼处理：钢水在lf炉进行脱硫、平衡温度、合金化处理以及去除夹杂物；最后一次合金化后必须保证3～20min的中等强度吹氩或强吹氩时间；精炼结束前软吹氩8～10min。

10、进一步地，所述rh钢水精炼处理：真空总循环时间15～20min,极限真空保持时间10min以上，净循环时间3min以上，钙处理后软吹氩时间8～10min。

11、进一步地，所述板坯连铸，中间包浇注温度为1524-1543℃，使用低合金钢结晶器保护渣，铸坯拉速为0.80～1.42m/min，使用电磁搅拌工艺。

12、进一步地，所述板坯加热：均热段温度在1200℃以上，保证加热时间≥230min。

13、本发明还提供一种具有高低温冲击韧性q690d钢板，按照前述步骤任一项的方法制成，所述具有高低温冲击韧性q690d钢板化学成分重量百分比为：c：0.05～0.10wt％，si:0.40～0.60wt％，mn：1.70～1.90wt％，p≤0.020wt％，s≤0.008wt％，nb：0.02～0.10wt％，v：0.02～0.10wt％，ti：0.03～0.08wt％，cr：0.10～0.50wt％，mo：0.30～0.50wt％，alt：0.02～0.03wt％，n≤0.006wt％。

14、进一步地，所述具有高低温冲击韧性q690d钢板厚度为6～50mm。

15、进一步地，所述具有高低温冲击韧性的q690d钢板(6mm规格)化学成分重量百分比为：c：0.06wt％，si:0.45wt％，mn：1.72wt％，p:0.015wt％，s:0.006wt％，nb：0.034wt％，v：0.041wt％，ti：0.032wt％，cr：0.18wt％，mo：0.36wt％，alt：0.028wt％，n：0.005wt％；所述粗轧开轧温度1070℃；精轧开轧温度990℃，精轧终轧温度880℃，所述超快冷工艺保证钢板超快冷开冷温度为765℃，超快冷水压0.32mpa，冷却速度32℃/s,冷却后返红温度158℃；所述回火温度为575℃，回火时间为56min。

16、进一步地，所述具有高低温冲击韧性的q690d钢板(20mm规格)化学成分重量百分比为：c：0.07wt％，si:0.47wt％，mn：1.77wt％，p:0.014wt％，s:0.006wt％，nb：0.042wt％，v：0.045wt％，ti：0.033wt％，cr：0.20wt％，mo：0.37wt％，alt：0.027wt％，n：0.005wt％；所述粗轧开轧温度1066℃；精轧开轧温度982℃，精轧终轧温度872℃，所述超快冷工艺保证钢板超快冷开冷温度为756℃，超快冷水压0.42mpa，冷却速度29℃/s,冷却后返红温度170℃；所述回火温度为572℃，回火时间为70min。

17、进一步地，所述具有高低温冲击韧性的q690d钢板(30mm规格)化学成分重量百分比为：c：0.07wt％，si:0.42wt％，mn：1.76wt％，p:0.012wt％，s:0.006wt％，nb：0.052wt％，v：0.066wt％，ti：0.034wt％，cr：0.20wt％，mo：0.37wt％，alt：0.026wt％，n：0.005wt％；所述粗轧开轧温度1053℃；精轧开轧温度975℃，精轧终轧温度865℃，所述超快冷工艺保证钢板超快冷开冷温度为776℃，超快冷水压0.45mpa，冷却速度28℃/s,冷却后返红温度162℃；所述回火温度为576℃，回火时间为80min。

18、进一步地，所述具有高低温冲击韧性的q690d钢板(40mm规格)化学成分重量百分比为：c：0.09wt％，si:0.41wt％，mn：1.80wt％，p:0.013wt％，s:0.005wt％，nb：0.062wt％，v：0.043wt％，ti：0.033wt％，cr：0.22wt％，mo：0.38wt％，alt：0.028wt％，n：0.005wt％；所述粗轧开轧温度1042℃；精轧开轧温度970℃，精轧终轧温度872℃，所述超快冷工艺保证钢板超快冷开冷温度为780℃，超快冷水压0.48mpa，冷却速度28℃/s,冷却后返红温度201℃；所述回火温度为571℃，回火时间为90min。

19、进一步地，所述具有高低温冲击韧性的q690d钢板(50mm规格)化学成分重量百分比为：c：0.10wt％，si:0.52wt％，mn：1.88wt％，p:0.014wt％，s:0.006wt％，nb：0.070wt％，v：0.052wt％，ti：0.035wt％，cr：0.30wt％，mo：0.40wt％，alt：0.030wt％，n：0.005wt％；所述粗轧开轧温度1050℃；精轧开轧温度956℃，精轧终轧温度860℃，所述超快冷工艺保证钢板超快冷开冷温度为762℃，超快冷水压0.50mpa，冷却速度25℃/s,冷却后返红温度215℃；所述回火温度为576℃，回火时间为100min。

20、本发明通过将具有高低温冲击韧性的q690d钢板使用低c钢设计、添加nb、v、ti元素来提高钢板强度，cr、mo元素提高淬透性，严格控制p、s、n及杂质元素，所述具有高低温冲击韧性q690d钢板化学成分重量百分比为：c：0.05～0.10wt％，si:0.40～0.60wt％，mn：1.70～1.90wt％，p≤0.020wt％，s≤0.008wt％，nb：0.02～0.10wt％，v：0.02～0.10wt％，ti：0.03～0.08wt％，cr：0.10～0.50wt％，mo：0.30～0.50wt％，alt：0.02～0.03wt％，n≤0.006wt％；基于上述合理成分设计下的工艺步骤中，粗轧开轧温度1000～1140℃；精轧开轧温度940～1000℃，精轧终轧温度850～890℃，本发明通过上述工艺生产出来q690d钢板，在保证其高强度、轻量化的同时，也能确保其优良的塑性、韧性、折弯、焊接等综合性能，屈服强度rel为730～763mpa、抗拉强度rm为820～885mpa，延伸率a为15～20％，180°冷弯性能合格，综合性能优异、余量充足，并且-20℃低温冲击稳定在202～285j，确保其低温冲击韧性，很好的满足了用户的使用需求。