本发明专利技术公开了一种490MPa级含高有害元素钢板及其制造方法。化学成分及其质量百分含量如下：C％：0.12～0.18，Si％：0.2～0.5，P％：0.040～0.050；S％：0.040～0.050；As％：0.038～0.060；Mn按照Mn/S用量比≥10进行配置，其余为Fe和不可避免的杂质元素。钢的化学成分基于C、Mn、Si、P、S元素，高含量有害元素P、S、As，不添加其他强韧化合金元素，从而降低原型钢的生产成本。满足厚度规格为6～100mm，抗拉强度为490～630MPa，断后伸长率≥25％，低温冲击性能-20℃≥100J的D级钢板技术要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合金高强度钢板生产
，具体涉及一种490MPa级含高有害元 素钢板及其制造方法。
技术介绍
抗拉强度490?630MPa级别低合金高强钢板广泛应用于建筑结构、桥梁、船体建 筑，是使用量很大的高强度中厚板品种。目前，本强度级别的钢板成分设计一般采用较为 严格的P、S含量控制，或添加合金化元素的方式。如欧洲标准EN10025-2《热轧结构钢》 中抗拉强度470MPa以上的钢S355级别钢对化学成分中P、S控制分别为：P彡0. 035%， S < 0. 035 %。而美标A572《高强度低合金铌钒合金钢》中抗拉强度485MPa级及以上钢Gr50 对化学成分中P、S控制分别为：P < 0. 040%，S < 0. 050%，同时必须加入细化晶粒的元素 Nb或V或两种以上合金元素。而我国国标GB/T1591《低合金高强度结构钢》中抗拉强度 470MPa级及以上钢Q345对化学成分中P、S控制要求分别为：P彡0. 035%，S彡0. 035%。 而目前国内外标准中虽然未提及残余元素 As含量，但在实际控制过程中As含量一般控制 在0. 030%以下；同时生产制造方法普遍采用冶炼-连铸-铸坯缓冷-铸坯加热-轧制的 工艺路线。这种成分设计和工艺路线在目前矿石价格居高不下、钢铁企业的降成本策略不 相适宜，这是因为一方面，采用含有低的有害元素 P、S的优质铁水成本较高，另一方面在连 铸后铸坯冷却，再进行加热轧制产生的能耗损失又造成了成本的增加。
技术实现思路
本专利技术目的在于降低原型钢种的制造成本，提供一种含高有害元素钢板的制造方 法，实现采用低品位铁水冶炼、减少能耗损失方式得到强度490MPa级及以上钢板，满足市 场需求。 为达到上述方案，采用技术方案如下： -种490MPa级含高有害元素钢板，化学成分及其质量百分含量如下：C% :0. 12? 0? 18, Si% :0? 2 ?0? 5, P% :0? 040 ?0? 050 ;S% :0? 040 ?0? 050 ;As% :0? 038 ?0? 060 ; Mn按照Mn/S用量比彡10进行配置，其余为Fe和不可避免的杂质元素；其厚度规格为6? 100mm，抗拉强度为490?630MPa，断后伸长率彡25%，低温冲击性能-20°C彡100J。 -种490MPa级含高有害元素钢板，化学成分及其质量百分含量如下：C% :0. 14? 0? 16, Si% :0? 3 ?0? 45，P% :0? 040 ?0? 050 ;S% :0? 040 ?0? 050 ;As% :0? 045 ?0? 050 ; Mn按照Mn/S用量比10-30进行配置，其余为Fe和不可避免的杂质元素；其厚度规格为6? 100mm，抗拉强度为490?630MPa，断后伸长率彡25%，低温冲击性能-20°C彡100J。 -种490MPa级含高有害元素钢板，化学成分及其质量百分含量如下：C% 16， Si% :0. 3, P% :0.045 ;S% :0.045 ;As% :0.045 ;Mn 按照 Mn/S 用量比 17. 8 进行配置，其余 为Fe和不可避免的杂质元素；其厚度规格为6?100mm，抗拉强度为490?630MPa，断后伸 长率彡25%，低温冲击性能-20°C彡100J。 上述490MPa级含高有害元素钢板的制造方法，包括以下步骤： 1)高炉铁水经混铁炉后进入氧气顶底复合吹式转炉冶炼，或高炉铁水直接进入 转炉吹炼，冶炼后采用合金脱氧合金化；而后采用低吹氩对钢水成分均匀化，并使夹杂物上 浮；采用氩气保护浇注成200?300mm铸坯； 2)连铸成坯后，采用热装热送方式装入加热炉进行加热，入加热炉的铸坯温度 彡800°C;加热速率为8?llmin/cm，均热温度为1200?1260°C，均热时间20?30min，出 炉温度为1150?1180°C ; 3)轧制采用控制轧制的方式，总的压缩比彡3 ;第一阶段在奥氏体再结晶区轧制， 开轧温度为1150?1165°C，终轧温度控制在1030?1050°C，中间坯厚度为50?150mm; 第二阶段轧制在奥氏体未再结晶区进行，开轧温度850?950°C，终轧温度为790?850°C; 轧后采用ACC，浇少量水冷却，冷后温度为600?700°C后空冷得到产品。 一种490MPa级含高有害元素钢板的制造方法，其化学成分及其质量百分含量如 下：C% :0? 16, Si% :0? 3, P% :0.045 ;S% :0.045 ;As% :0.045 ;Mn 按照 Mn/S 用量比 17.8 进行配置，其余为Fe和不可避免的杂质元素；其厚度规格为6?100mm，抗拉强度为490? 630MPa，断后伸长率彡25%，低温冲击性能-20°C彡100J ; 高炉铁水经混铁炉后，采用顶底式复吹转炉冶炼成钢水，采用硅铁、硅锰合金脱 氧、合金化，脱氧后钢水中氧含量为30ppm ;钢水经底部接入氦气管道,进行吹氦处理,吹氦 时间为7min ;吹氩完成后，钢水经平台采用氩气保护连铸成250mm的铸坯； 连铸完成后直接经保温车热装热送，在850°C时进入铸坯加热炉内进行加热，加热 速率为8. 5min/cm，均热温度为1230°C，均热时间25min，出炉温度为1180°C ; 轧制采用控制轧制的方式，第一阶段在奥氏体再结晶区轧制，开轧温度为1165 °C， 终轧温度控制在1050°C，中间坯厚度为110mm;第二阶段轧制在奥氏体未再结晶区进行，开 轧温度910°C，终轧温度为850°C ;乳后采用ACC，浇少量水冷却，冷后温度为700°C ;而后钢 板空冷到室温，得到厚度为50mm的钢板。 本专利技术的C含量选择在0. 12?0. 18%，C是钢中不可缺少的提高钢材强度的元素 之一，碳含量每增加〇. 10%，抗拉强度约提高90MPa，屈服强度约提高40?50MPa。随着碳 含量的增加，钢的塑性和韧性指标会降低，焊接性能变差。在焊接C含量较高的钢材时，在 焊接热影响区还就出现淬硬现象，这将加剧焊接时产生冷裂纹的倾向。所以C含量上限控 制在0. 18%。 本专利技术中的Si含量选择在0. 2?0. 4%，Si在钢中主要以固溶强化形式提高钢 的强度，也是钢中的脱氧元素。但钢中Si含量过高时，则会引起面缩率下降，特别是冲击 韧性下降较为明显，同时对焊接性能也不利，因此钢中Si含量不易过高，因此上限控制在 0? 4%。 本专利技术中Mn是确保强度的重要元素，同时，为减少S对钢产生热脆倾向，通常情况 下，通过向钢中加入Mn,保证一定的Mn/S比，从而可以减少S的热脆倾向。本专利技术中Mn/S 比在10以上，从而保证钢的热塑性。 本专利技术的有益效果在于： 1)钢的化学成分基于^11、51、？、3元素，高含量有害元素？、5^8，不添加其他强 韧化合金元素，从而降低原型钢的生产成本。 2)采用连铸后热装热送的方式，从而减少铸坯冷却后再加热使用的煤气、电等能 耗，降低生产成本。 3)满足厚度规格为6?100mm，抗拉强度为490?630MPa，断本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种490MPa级含高有害元素钢板，其特征在于化学成分及其质量百分含量如下：C％：0.12～0.18，Si％：0.2～0.5，P％：0.040～0.050；S％：0.040～0.050；As％：0.038～0.060；Mn按照Mn/S用量比≥10进行配置，其余为Fe和不可避免的杂质元素；其厚度规格为6～100mm，抗拉强度为490～630MPa，断后伸长率≥25％，低温冲击性能‑20℃≥100J。
【技术特征摘要】
1. 一种490MPa级含高有害元素钢板，其特征在于化学成分及其质量百分含量如下： C%:0. 12 ?0? 18，Si%:0. 2 ?0? 5，P%:0. 040 ?0? 050 ;S%:0. 040 ?0? 050 ;As%:0. 038 ? 0.060 ;Mn按照Mn/S用量比彡10进行配置，其余为Fe和不可避免的杂质元素；其厚度规格 为6?100mm，抗拉强度为490?630MPa，断后伸长率彡25%，低温冲击性能-20°C彡100J。2. -种490MPa级含高有害元素钢板，其特征在于化学成分及其质量百分含量如下： C % :0? 14 ?0? 16, Si % :0? 3 ?0? 45, P % :0? 040 ?0? 050 ;S % :0? 040 ?0? 050 ;As % : 0. 045?0. 050 ;Mn按照Mn/S用量比10-30进行配置，其余为Fe和不可避免的杂质元 素；其厚度规格为6?100mm，抗拉强度为490?630MPa，断后伸长率彡25 %，低温冲击性 能-20°C 彡 100J。3. -种490MPa级含高有害元素钢板，其特征在于化学成分及其质量百分含量如下： (：%:0.16,51%:0.3，？％:0.045;5% :0.045;八8%:0.045 以11按照血/5用量比17.8进 行配置，其余为Fe和不可避免的杂质元素；其厚度规格为6?100mm，抗拉强度为490? 630MPa，断后伸长率彡25%，低温冲击性能-20°C彡100J。4. 权利要求1-3任一项所述490MPa级含高有害元素钢板的制造方法，其特征在于包括 以下步骤： 1) 高炉铁水经混铁炉后进入氧气顶底复合吹式转炉冶炼，或高炉铁水直接进入转炉吹 炼，冶炼后采用合金脱氧合金化；而后采用低吹氩对钢水成分均匀化，并使夹杂物上浮；采 用氩气保护浇注成200?300mm铸坯； 2) 连铸成坯后，采用热装热送方式装入加热炉进行加热，入加热炉的铸...
【专利技术属性】
技术研发人员：王世森，余宏伟，李德发，董汉雄，卜勇，鲍海燕，洪君，梁宝珠，李银华，陈勇，
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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