【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于鋼板制造領(lǐng)域，具體涉及一種低壓縮比s355nl特厚鋼板及其制造方法。
技術(shù)介紹
1、隨著我國基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建設(shè)項(xiàng)目的增加，特厚鋼板市場需求量越來越大，且向大厚度、大單重、高質(zhì)量性能方向發(fā)展。s355nl特厚鋼板通常用于能源領(lǐng)域的重要構(gòu)件，設(shè)計(jì)上對(duì)其服役安全性要求很高，因此要求產(chǎn)品必須具有良好的內(nèi)部質(zhì)量、焊接性能以及優(yōu)異的低溫沖擊性能和抗層狀撕裂性能。
2、在國家大力推行綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略背景下，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)在特厚連鑄板坯制造技術(shù)和低壓縮比軋制技術(shù)的研發(fā)方面加大了投資力度，并且取得了一定成果，公開報(bào)道的資料表明，采用連鑄坯生產(chǎn)鋼板的最大厚度已到達(dá)250mm，打破了特厚鋼板采用鋼錠生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造工藝，也突破了軋制壓縮比必須＞3的傳統(tǒng)限制，但受到連鑄坯厚度和冶金質(zhì)量及其穩(wěn)定性的限制，采用連鑄坯直接軋制工藝生產(chǎn)特厚鋼板厚度在200mm以下，且對(duì)于100～200mm厚度范圍鋼板性能合格率和探傷合格率普遍不高。＞200～250mm厚度范圍鋼板采用鍛造+軋制的方法生產(chǎn)，可以在低壓縮比條件下，顯著提高特厚鋼板內(nèi)部質(zhì)量，但制造周期長，成材率較低，生產(chǎn)成本高，不具備推廣價(jià)值。對(duì)于采用連鑄坯直接軋制厚度＞250～300mm厚度高性能鋼板的工藝技術(shù)，目前尚無相關(guān)報(bào)道。
3、基于以上現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于開發(fā)厚度更大低壓縮比高性能s355nl特厚鋼板，在低壓縮比的軋制條件下，鋼板實(shí)現(xiàn)良好的內(nèi)部質(zhì)量和優(yōu)異綜合機(jī)械性能，降低生產(chǎn)成本，適合批量生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、
2、本專利技術(shù)解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種厚度＞250～300mm低壓縮比高性能s355nl特厚鋼板，該鋼板的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為c：0.08～0.12％，si：0.20～0.40％，mn：1.45～1.65％，p：≤0.005％，s：≤0.001％，al：0.02～0.05％，nb：0.02～0.05％，v：0.03～0.06％，ni：0.25～0.45％，ti：0.01～0.03％，余量為fe及不可避免的雜質(zhì)元素，碳當(dāng)量ceq≤0.45％，計(jì)算公式為：ceq＝c+mn/6+(cr+mo+v)/5+(ni+cu)/15，鋼板壓縮比小于2.0。
3、進(jìn)一步講，本專利技術(shù)一種厚度＞250～300mm低壓縮比高性能s355nl特厚鋼板，其內(nèi)部質(zhì)量和力學(xué)性能滿足：屈服強(qiáng)度≥275mpa，抗拉強(qiáng)度≥450mpa，斷后伸長率≥22％，-50℃橫向夏比沖擊功單值≥100j，厚度方向拉伸斷面收縮率≥35％。鋼板ut探傷可滿足nb/t47013.3?i級(jí)要求。
4、本專利技術(shù)屬于鐵基合金，鋼中主要化學(xué)元素及其作用如下：
5、c：能夠顯著提高鋼板的強(qiáng)度，但對(duì)韌性和塑性不利，綜合考慮鋼板強(qiáng)度和韌性，本專利技術(shù)中c含量設(shè)定為0.08～0.12％。
6、mn：錳在煉鋼過程中是良好的脫氧劑和脫硫劑，可以提高鋼板強(qiáng)度和韌性，但含量過高會(huì)導(dǎo)致連鑄坯偏析嚴(yán)重，本專利錳含量控制在1.45～1.65％。
7、si：主要作為煉鋼時(shí)的還原劑和脫氧劑使用，有一定的固溶強(qiáng)化作用，如果含量過高，會(huì)導(dǎo)致鋼板低溫韌性降低，因此本專利技術(shù)中si含量設(shè)定為0.20～0.40％。
8、s、p是有害元素，增減鋼的脆性，降低沖擊韌性和焊接性能，因此，s、p含量控制越低越好，本專利技術(shù)中s含量設(shè)定≤0.001％。p含量設(shè)定≤0.005％。
9、ni:鎳能顯著提高低溫沖擊韌性，如果含量過高，會(huì)對(duì)鋼板表面質(zhì)量帶來的不利影響。同時(shí)ni屬于貴重合金，應(yīng)限制使用，綜合考慮鋼板性能和生產(chǎn)成本，本專利技術(shù)中ni含量設(shè)定為0.25～0.45％。
10、alt：鋁主要用來脫氧和有細(xì)化晶粒，本專利alt含量控制在0.02～0.05％。
11、nb、v：鈮、釩微合金元素與c、n元素形成碳氮化物，具有推遲奧氏體再結(jié)晶，細(xì)化鐵素體晶粒的作用，可以同時(shí)提高鋼板強(qiáng)度和韌性，本專利技術(shù)中nb含量控制在0.02～0.05％、v含量控制在0.03～0.06％。
12、ti：與c、n元素形成碳氮化物，具有推遲奧氏體再結(jié)晶，細(xì)化鐵素體晶粒的作用，可以同時(shí)提高鋼板強(qiáng)度和韌性，本專利技術(shù)中ti含量控制在0.010～0.03％。
13、本專利技術(shù)所述一種厚度＞250～300mm低壓縮比高性能s355nl特厚鋼板的制造方法，包括以下內(nèi)容：
14、采用大厚度連鑄板坯直接軋制，生產(chǎn)工藝流程：kr預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→lf精煉→rh精煉→板坯連鑄→板坯緩冷→板坯加熱→板坯出爐緩冷→板坯加熱→鋼板軋制→鋼板緩冷→探傷→正火→精整→檢驗(yàn)→入庫。
15、主要工序的具體操作如下：
16、1)冶煉工藝
17、冶煉原料經(jīng)kr鐵水預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐冶煉后扒渣處理，嚴(yán)格控制s≤0.001％，p≤0.005％，h≤1.0ppm，o≤20ppmm，n≤40ppm；連鑄工序采用低過熱度全程氬氣保護(hù)澆注，通過動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)控制鑄坯偏析c類0.5級(jí)，疏松0.5級(jí)或更優(yōu)；板坯下線后加罩緩冷48小時(shí)以上，確保鋼中的氫充分?jǐn)U散。
18、2)加熱、軋制工藝
19、采用兩次加熱、一次軋制工藝生產(chǎn)。
20、連鑄板坯在步進(jìn)式加熱爐中加熱，為了不影響生產(chǎn)節(jié)奏，兩次加熱工藝采用相同工藝制度。第一次加熱結(jié)束后出爐，然后快速下線至緩冷區(qū)域進(jìn)行堆垛緩冷，待坯料在空氣中自然冷卻直常溫后，再次將連鑄板坯裝入加熱爐中加熱。
21、兩次加熱均采用分段加熱方式：總加熱時(shí)間為500～550min，第一加熱段溫度為1000～1180℃，第二加熱段溫度為1160～1260℃，均熱段溫度為1150～1250℃，第二加熱段和均熱段總加熱時(shí)間≥280min。
22、軋制變形全部在粗軋機(jī)單機(jī)架上完成，采用全縱軋方式生產(chǎn)，不控軋，軋制過程采用高滲透軋制工藝，鋼板軋后在空氣中自然冷卻。開軋溫度為1050～1100℃，4～6個(gè)道次完成軋制，每個(gè)軋制道次結(jié)束后均采用高壓水除鱗，利用連鑄坯表面和心部溫度差異實(shí)現(xiàn)高滲透軋制，即差溫軋制，保證其中至少2個(gè)道次的形變系數(shù)≥0.5。鋼板下線后堆垛緩冷≥72小時(shí)，充分?jǐn)U氫。說明：r-軋機(jī)工作輥半徑(598mm)，δh-壓下量，h-入口厚度。
23、3)熱處理工藝
24、采用正火工藝，優(yōu)選控制正火溫度為880±10℃，控制保溫時(shí)間系數(shù)：2.2～2.5min/mm，空冷；正火處理在臺(tái)車爐中進(jìn)行，鋼板出爐后盡快吊運(yùn)至冷床上冷卻至200℃以下。
25、本專利技術(shù)采用上述工藝措施和工藝參數(shù)適用范圍的原理如下：
26、采用連鑄坯低壓縮比軋制高性能特厚鋼板的技術(shù)難點(diǎn)在于：(1)如何提高連鑄板坯自身的冶金質(zhì)量，即最大限度減輕本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種厚度＞250～300mm低壓縮比S355NL特厚鋼板，其特征在于：鋼板的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C：0.08～0.12％，Si：0.20～0.40％，Mn：1.45～1.65％，P：≤0.005％，S：≤0.001％，Al：0.02～0.05％，Nb：0.02～0.05％，V：0.03～0.06％，Ni：0.25～0.45％，Ti：0.01～0.03％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素，碳當(dāng)量Ceq≤0.45％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，式中元素符號(hào)為對(duì)應(yīng)元素的百分含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚度＞250～300mm低壓縮比高性能S355NL特厚鋼板，其特征在于：鋼板內(nèi)部質(zhì)量和力學(xué)性能滿足：屈服強(qiáng)度≥275Mpa，抗拉強(qiáng)度≥450Mpa，斷后伸長率≥22％，-50℃橫向夏比沖擊功單值≥100J，厚度方向拉伸斷面收縮率≥35％；鋼板UT探傷可滿足NB/T47013.3?I級(jí)要求；鋼板金相顯微組織為均勻細(xì)小的鐵素體+珠光體組織。
3.一種制造如權(quán)利要求1所述鋼板的方法，其特征在于：包括如下工序：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：正火處理在臺(tái)車爐中進(jìn)行，正火溫度為880±10℃，保溫時(shí)間系數(shù)：2.2～2.5min/mm，空冷。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種厚度＞250～300mm低壓縮比s355nl特厚鋼板，其特征在于：鋼板的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為c：0.08～0.12％，si：0.20～0.40％，mn：1.45～1.65％，p：≤0.005％，s：≤0.001％，al：0.02～0.05％，nb：0.02～0.05％，v：0.03～0.06％，ni：0.25～0.45％，ti：0.01～0.03％，余量為fe及不可避免的雜質(zhì)元素，碳當(dāng)量ceq≤0.45％，ceq＝c+mn/6+(cr+mo+v)/5+(ni+cu)/15，式中元素符號(hào)為對(duì)應(yīng)元素的百分含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚度＞250～300mm低壓縮比高性能s355nl特厚鋼板，其特征在于：鋼板內(nèi)部質(zhì)量和力學(xué)性能滿足：屈服強(qiáng)度≥275mpa，抗拉強(qiáng)度≥450mpa...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉海寬，白云，孫憲進(jìn)，張建，劉觀猷，苗丕峰，馬菁，陳曉，周海燕，高俊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江陰興澄特種鋼鐵有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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