本发明专利技术提供了一种460MPa级低合金高强度结构用钢，它的化学成分按质量百分数计为：C：0.03～0.09％、Si：0.10～0.40％、Mn：1.00～1.60％、Nb：0.01～0.03％、Ti：0.005～0.030％，Als：0.015～0.045％、B：0.0005～0.0030％、P≤0.015％，S≤0.007％，其余为Fe和不可避免杂质；同时碳当量≤0.35％。它的生产方法依次包括：冶炼、精炼、连铸、钢坯加热、控制轧制、控制冷却、缓冷、成品。本发明专利技术的460MPa级低合金高强度结构用钢性能好，碳当量不大于0.35，而且成本低，生产过程简单容易操作。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种460MPa级低合金高强度结构用钢，它的化学成分按质量百分数计为：C：0.03～0.09％、Si：0.10～0.40％、Mn：1.00～1.60％、Nb：0.01～0.03％、Ti：0.005～0.030％，Als：0.015～0.045％、B：0.0005～0.0030％、P≤0.015％，S≤0.007％，其余为Fe和不可避免杂质；同时碳当量≤0.35％。它的生产方法依次包括：冶炼、精炼、连铸、钢坯加热、控制轧制、控制冷却、缓冷、成品。本专利技术的460MPa级低合金高强度结构用钢性能好，碳当量不大于0.35，而且成本低，生产过程简单容易操作。【专利说明】
本专利技术属于低合金高强度结构用钢生产工艺领域，具体是指460MPa级低合金高 强度结构用钢及其生产方法。
技术介绍
随着能源、化工、水电、建筑等领域的迅速发展，低合金高强度结构钢市场需求日 益增大，而且为了满足上述行业中工程结构自重降低，装载能力提高的发展趋势，屈服强度 在460MPa、且具备较好焊接性能的钢板（牌号Q460)用量越来越多。该强度级别的钢板有 的以轧制后淬火+回火（调质）的方式生产，有的以轧制后正火的方式生产，以上两种生产 方式不仅碳含量在约〇. 16% (wt %，以下相同），碳当量大多不低于0. 42%，还添加了 Mo、 Cr、Cu、Ni、V等贵合金元素，而且生产周期长，能耗高；有的虽然采用热机械轧制（TMCP)的 方式生产，缩短了生产流程，但是其碳当量大多在0.40%左右，并且碳含量> 0. 12%，而采 用TMCP的方式生产、且碳含量< 0. 10%的Q460钢板又因 Mo、Cr、Cu、Ni、V等贵合金元素的 加入而成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据现有技术的不足提供一种460MPa级低合金高强度结构用钢 及其生产方法，本专利技术的460MPa级低合金高强度结构用钢性能好，碳当量不大于0. 35,而 且成本低，生产过程简单容易操作。 本专利技术的技术方案如下：一种460MPa级低合金高强度结构用钢，它的化学成 分按质量百分数计为：C :0· 03 ?0· 09 %、Si :0· 10 ?0· 40 %、Mn :1. 00 ?L 60 %、Nb : 0. 01 ?0. 03 %、Ti :0. 005 ?0. 030 %，Als :0. 015 ?0. 045 %、B :0. 0005 ?0. 0030 %、 P彡0. 015 %，S彡0. 007 %，其余为Fe和不可避免杂质；同时该钢的碳当量CEV = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，且CEV彡0·35%。 -种上述的460MPa级低合金高强度结构用钢的生产方法，它依次包括以下步骤： 冶炼、精炼、连铸、钢坯加热、控制轧制、控制冷却、缓冷、成品，其特征在于： 所述钢坯加热时，加热温度为1150?1250°C ; 所述控制轧制时，采用两阶段控轧，使相变前的组织充分细化，第一阶段开轧温度 为1030-1150°C，终轧温度为960-1030°C ;第二阶段开轧温度为900-1000°C，终轧温度为 780-860 0C ； 所述控制冷却阶段时，通过层流或水幕冷却方式进行控制冷却，开冷温度 730-830°C，返红温度 500-650°C。 优选的，所述冶炼过程时，先进行铁水预处理，再采用转炉冶炼，通过顶吹或顶底 复合吹炼。 优选的，所述精炼过程时，进行微合金化，控制钢中各化学成分按质量百 分数计为：C :0· 03 ?0· 09 %、Si :0· 10 ?0· 40 %、Mn :1. 00 ?L 60 %、Nb :0· 01 ? 0.03 %、Ti :0. 005 ?0.030 %，Als :0. 015 ?0.045 %、B :0. 0005 ?0.0030 %、 P彡0. 015 %，S彡0. 007 %，其余为Fe和不可避免杂质；同时该钢的碳当量CEV = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，且CEV彡0·35%。 优选的，所述连铸过程时，采用电磁搅拌，减少元素偏析。 本专利技术的C含量选择在0. 03?0. 09%。因为C是提1?钢板强度的最有效且最廉 价的元素之一，为保证钢板的强度，C含量的下限为0. 03%。但是C含量过高时对钢板的焊 接性能和低温冲击韧性将产生不利的影响，因而C含量的上限为0. 09%。 本专利技术的Si含量在0. 10?0. 40%，Si主要以固溶强化形式提高钢的强度，同时 也是脱氧的必要元素。在本专利技术钢中，Si含量太高会降低钢的低温冲击韧性。 本专利技术的Mn含量在1. 00?1. 60%，Mn是重要的强韧化元素和良好的脱氧剂、脱 硫剂，太低的Mn则不能保证钢的强度但太高的Mn对钢坯中心偏析有不利影响，有损于钢板 的韧性，并且在焊接时容易产生裂纹，对于得到本专利技术钢的性能来讲，也是不必要的。 本专利技术的Nb含量为0. 010?0. 030%，Nb是强碳氮化合物形成元素，能提高钢的 奥氏体再结晶温度。奥氏体可以在更高的轧制温度下进行轧制。此外Nb在控制轧制连续冷 却过程中的析出强化作用，通过Nb的碳氮化物的应变诱导析出可以钉扎奥氏体晶粒，细化 奥氏体晶粒并提高强度及低温韧性。但过高的Nb也易与Fe、C等元素形成低熔点共晶物， 从而增加焊缝金属产生热裂纹的倾向。 本专利技术的Ti含量为0. 005?0. 030%，Ti是强氮化物形成元素，Ti的氮化物能有 效地钉扎奥氏体晶界，因此有助于控制奥氏体晶粒的长大。 本专利技术的Als含量控制在0.015?0.045%，A1是钢中的主要脱氧元素。Al含量 过高时将导致Al的氧化物夹杂增加，降低钢的纯净度，不利于钢的韧性。 本专利技术的B含量控制在0.0005?0.0030%，微量B的加入与Mn、Nb等元素相互 作用，可以促进中温转变，提高钢板的强度。 P和S是钢中不可避免的有害元素，对钢的塑性和韧性不利，应尽量降低P和S含 量，提高钢的洁净度。但考虑到降低P、s含量对冶炼的难度和成本增大，本专利技术钢中P控制 彡 0· 015%，S 控制彡 0· 007%。 本专利技术460MPa级低合金高强度结构用钢成分以低C低Nb微B设计，最终获得铁 素体、珠光体和贝氏体的混合组织。钢的屈服强度彡460MPa，抗拉强度彡550MPa，延伸率 彡 17% ;纵向冲击功：0°C KV2 彡 200J，-20°C KV2 彡 150J，-40°C KV2 彡 100J。同时，化学 成分简单，碳当量彡0. 35,未使用Mo、Cr、Cu、Ni、V等贵合金元素，节省成本。另外，本专利技术 采用控轧控冷的方式生产，乳制后不需回火处理，工艺流程短，钢板厚度可达50mm，容易实 施控制，具有很强的实用性。 【具体实施方式】 以下通过具体实施例对本专利技术的460MPa级低合金高强度结构用钢及其生产方法 作进一步的说明： 表1列出了实施例1-6的460MPa级低合金高强度结构用钢的化学成分的重量百 分数（余量为Fe和不可避免的杂质） 表1实施例1-6化学成分（w 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种460MPa级低合金高强度结构用钢，它的化学成分按质量百分数计为：C：0.03～0.09％、Si：0.10～0.40％、Mn：1.00～1.60％、Nb：0.01～0.03％、Ti：0.005～0.030％，Als：0.015～0.045％、B：0.0005～0.0030％、P≤0.015％，S≤0.007％，其余为Fe和不可避免杂质；同时该钢的碳当量CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，且CEV≤0.35％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗毅，邹德辉，郭斌，张光新，董中波，刘文斌，程吉浩，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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