大厚度低温高韧性A633 MOD钢板及其生产方法技术

一种大厚度低温高韧性A633 MOD钢板及其生产方法，属于钢铁生产技术领域。所述钢板的化学成分组成及重量百分含量为：C：0.13～0.15%，Mn：1.40～1.55%，P≤0.018%，S≤0.005%，Nb：0.028～0.035%，Al：0.025～0.040%，Ni:0.15～0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质。所述生产方法包括轧制和调质热处理工序；轧制工序采用Ⅱ型控轧工艺；调质热处理工序采用正火+回火工艺。本发明专利技术采用低Ni的成分设计，通过控轧、热处理工艺，保证钢板变形渗透到心部，组织均匀一致，整体性能均匀稳定，生产成本低。

Large thickness low temperature and high toughness A633 MOD steel plate and its production method

A large thickness low temperature and high toughness A633 MOD steel plate and a production method thereof belong to the technical field of iron and steel production. The chemical composition and weight percentage of the steel plate are C: 0.13-0.15%, Mn: 1.40-1.55%, P < 0.018%, S < 0.005%, Nb: 0.028-0.035%, Al: 0.025-0.040%, Ni: 0.15-0.25%, Fe and inevitable impurities. The production method includes rolling and tempering heat treatment processes; the rolling process adopts type II controlled rolling process; and the tempering heat treatment process adopts normalizing + tempering process. The invention adopts low Ni composition design, through controlled rolling and heat treatment process, ensures that the deformation of the steel plate penetrates into the center, the microstructure is uniform, the overall performance is uniform and stable, and the production cost is low.

【技术实现步骤摘要】
大厚度低温高韧性A633MOD钢板及其生产方法
本专利技术属于钢铁生产
，具体涉及一种大厚度低温高韧性A633MOD钢板及其生产方法。
技术介绍
随着机械装备制造业的快速发展，特别是矿用机械、特殊运输机械、起重设备等的高速发展，客户对钢板的质量要求越来越严格，普通厚度规格的Q345E、A633GrD等低合金钢板已无法满足特大厚度规格高强度、高低温韧性的要求。一般美标标准ASTMA633/A633M-01低合金钢板最大厚度规格为150mm，且对150mm钢板的屈服强度和抗拉强度均不做要求；中国标准GB/T1591对低合金钢板Q345E250mm规格的屈服强度要求≥265MPa，抗拉强度450～600MPa。由于客户要求200mm规格钢板正火+回火交货，同时要求其屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥485MPa，延伸率≥23%，-60℃冲击功≥50J，而上述性能指标明显高于美标和国标的要求。一般情况为保证特大厚度钢板板力学性能和低温冲击韧性，需要加入大量的贵金属Ni元素和微碳化物Nb、V元素，而采用此成分设计成本偏高，市场竞争力低。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种大厚度低温高韧性A633MOD钢板，同时本专利技术还提供一种大厚度低温高韧性A633MOD钢板的生产方法。本专利技术生产成本低，所得钢板强度高、低温冲击韧性良好。本专利技术提供的技术方案为：一种大厚度低温高韧性A633MOD钢板，所述钢板的化学成分组成及重量百分含量为：C：0.13～0.15%，Mn：1.40～1.55%，P≤0.018%，S≤0.005%，Nb：0.028～0.035%，Al：0.025～0.040%，Ni:0.15～0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术所述钢板厚度为180～250mm。本专利技术所述钢板的金相组织为铁素体+回火贝氏体。本专利技术所述钢板屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥485MPa，延伸率≥23%，-60℃纵向冲击功≥50J。一种大厚度低温高韧性A633MOD钢板的生产方法，包括轧制和调质热处理工序；所述轧制工序采用Ⅱ型控轧工艺；所述调质热处理工序采用正火+回火工艺。本专利技术方法所述轧制工序二阶段开轧温度860～880℃，终轧温度810～820℃；晾钢厚度≥H+70mm，其中H为成品钢厚度。本专利技术方法所述调质热处理工序正火温度910～920℃，保温系数1.8～2.2min/mm，出炉水冷至钢板表面温度100℃以下。本专利技术方法所述调质热处理工序回火温度640～650℃，保温系数3.0～4.0min/mm。本专利技术方法所述调质热处理工序在单体炉内进行。本专利技术大厚度低温高韧性A633MOD钢板产品标准参考ASTMA633/A633M-01。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术采用低Ni的成分设计，在单体炉进行加热，通过合理温度区间进行正火加速冷却和回火，保证了钢板的屈服强度满足使用要求。2、通过加强前部的控轧工艺，保证钢板变形渗透到心部，再通过合适的正火加速冷却+回火热处理工艺，有效地解决了钢板在-60℃低温冲击下韧性很难满足要求的问题。3、本专利技术所得钢板组织均匀一致，整体性能均匀稳定，生产效率高，生产成本低。本专利技术生产的钢板屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥485MPa，延伸率≥23%，-60℃横向冲击功≥50J。附图说明图1为实施例1钢板表面金相组织图；图2为实施例1钢板板厚1/4位置金相组织图；图3为实施例2钢板表面金相组织图；图4为实施例2钢板板厚1/4位置金相组织图；图5为实施例3钢板表面金相组织图；图6为实施例3钢板板厚1/4位置金相组织图；图7为实施例4钢板表面金相组织图；图8为实施例4钢板板厚1/4位置金相组织图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本实施例大厚度低温高韧性A633MOD钢板厚度为180mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.13%，Mn：1.55%，P：0.018%，S：0.005%，Nb：0.035%，Al：0.040%，Ni：0.15%，其余为铁及不可避免的杂质。本实施例大厚度低温高韧性A633MOD钢板生产方法包括轧制和调质热处理工序，所述调质热处理工序采用正火+回火工艺。具体工艺步骤如下所述：（1）轧制工序：采用Ⅱ型控轧，二阶段开轧温度880℃，终轧温度810℃，晾钢厚度250mm；（2）调质热处理工序：在单体炉内进行。正火温度920℃，保温系数1.8min/mm，保温结束后，钢板表面水冷到100℃；回火温度650℃，保温系数为3.0min/mm。本实施所得大厚度低温高韧性A633MOD钢板力学性能检测结果见表1，钢板表面金相组织见图1，钢板板厚1/4位置金相组织见图2。由图1、图2可见钢板表面和板厚1/4位置组织为铁素体+回火贝氏体，无带状组织，铁素体晶粒尺寸为20-35µm，说明钢板组织均匀，性能均匀，完全满足客户的特殊性能要求。实施例2本实施例大厚度低温高韧性A633MOD钢板厚度为200mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.14%，Mn：1.40%，P：0.013%，S：0.003%，Nb：0.029%，Al：0.027%，Ni：0.25%，其余为铁及不可避免的杂质。本实施例大厚度低温高韧性A633MOD钢板生产方法包括轧制和调质热处理工序，所述调质热处理工序采用正火+回火工艺。具体工艺步骤如下所述：（1）轧制工序：采用Ⅱ型控轧，二阶段开轧温度870℃，终轧温度820℃，晾钢厚度300mm；（2）调质热处理工序：在单体炉内进行。正火温度910℃，保温系数1.8min/mm，保温结束后，钢板表面水冷到50℃；回火温度640℃，保温系数为3.5min/mm。本实施所得大厚度低温高韧性A633MOD钢板力学性能检测结果见表1，钢板表面金相组织见图3、钢板板厚1/4位置金相组织见图4。由图3、图4可见钢板表面和板厚1/4位置组织为铁素体+回火贝氏体，无带状组织，铁素体晶粒尺寸为18-25µm，说明钢板组织均匀，性能均匀，完全满足客户的特殊性能要求。实施例3本实施例大厚度低温高韧性A633MOD钢板厚度为220mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.15%，Mn：1.50%，P：0.012%，S：0.005%，Nb：0.030%，Al：0.025%，Ni:0.20%,其余为铁及不可避免的杂质。本实施例大厚度低温高韧性A633MOD钢板生产方法包括轧制和调质热处理工序，所述调质热处理工序采用正火+回火工艺。具体工艺步骤如下所述：（1）轧制工序：采用Ⅱ型控轧，二阶段开轧温度860℃，终轧温度815℃，晾钢厚度290mm；（2）调质热处理工序：在单体炉内进行。正火温度910℃，保温系数2.0min/mm，保温结束后，钢板表面水冷到25℃；回火温度640℃，保温系数为4.0min/mm。本实施所得大厚度低温高韧性A633MOD钢板力学性能检测结果见表1，钢板表面金相组织见图5、钢板板厚1/4位置金相组织见图6。由图5、图6可见钢板表面和板厚1/4位置组织为铁素体+回火贝氏体，无带状组织，铁素体晶粒尺寸为15-25µm，说明钢板组织均匀，性能均匀，完全满足客户的特殊性能要求。实施例4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大厚度低温高韧性A633 MOD钢板，其特征在于：所述钢板的化学成分组成及重量百分含量为：C：0.13～0.15%，Mn：1.40～1.55%，P≤0.018%，S≤0.005%，Nb：0.028～0.035%，Al：0.025～0.040%，Ni:0.15～0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种大厚度低温高韧性A633MOD钢板，其特征在于：所述钢板的化学成分组成及重量百分含量为：C：0.13～0.15%，Mn：1.40～1.55%，P≤0.018%，S≤0.005%，Nb：0.028～0.035%，Al：0.025～0.040%，Ni:0.15～0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的大厚度低温高韧性A633MOD钢板，其特征在于：所述钢板厚度为180～250mm。3.根据权利要求1所述的大厚度低温高韧性A633MOD钢板，其特征在于：所述钢板的金相组织为铁素体+回火贝氏体。4.根据权利要求1所述的大厚度低温高韧性A633MOD钢板，其特征在于：所述钢板屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥485MPa，延伸率≥23%，-60℃纵向冲击功≥50J。5.如权利要求1-4任意一项所述的大厚度低温高韧性A633MOD钢板的生产方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，谷盟森，靳兴亚，高雅，龙杰，王青，张鹏云，张志军，徐腾飞，王会岭，程海林，
申请(专利权)人：舞阳钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41