一种460MPa级别特厚板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种460MPa级别特厚板及其生产方法，其化学成分的质量分数为：C 0.14～0.17%、Mn 1.40～1.80%、Si 0.15～0.25%、Al 0.20～0.40%、S≤0.01%、P≤0.02%、V≥0.020%、Ti≥0.010%、Nb≥0.020%，其余为Fe和痕量杂质元素。本特厚板及其生产方法采用C‑Mn‑Nb‑V‑Ti成分体系结合超快冷即可生产60～100mm厚度规格460MPa级别特厚板，可以有效降低Nb、Ti、V微合金元素用量，有效地降低了生产成本。本方法采用C‑Mn‑Nb‑V‑Ti成分设计结合轧后超快冷技术有效的降低成本；为保证板型采用超快冷前预热矫直，经过超快冷动态控制冷却参数，后续采用8000kN～10000kN矫直力保证板型。因此，本方法具有成本低、工艺稳定、板型和性能优异等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种特厚板其生产方法，尤其是一种460MPa级别特厚板及其生产方法。
技术介绍
特厚板主要用于海洋工程装备、高层建筑和容器等行业。随着钢板厚度的增加，轧制特厚板连铸坯尺寸相应增加，导致凝固过程中元素偏析严重恶化铸坯质量；轧制过程中轧制力沿厚度方向渗透困难，心部变形不足；特厚板轧制后冷却困难且钢板厚度传热不均匀。以上因素均对特厚板性能有不利影响，因此提升特厚板性能具有重要的现实意义。目前，生产460MPa级别厚板，成分设计中多采用添加Nb、Ti、V等微合金元素，利用Nb、Ti、V碳氮化物析出强化和沉淀强化作用提高其力学性能。受制于轧后能力，相变强化对性能的贡献不足。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种性能良好的460MPa级别特厚板；本专利技术还提供了一种460MPa级别特厚板的生产方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：其化学成分的质量分数为：C 0.14～0.17%、Mn 1.40～1.80%、Si 0.15～0.25%、Al 0.20～0.40%、S≤0.01%、P≤0.02%、V≥0.020%、Ti≥0.010%、Nb≥0.020%，其余为Fe和痕量杂质元素。本专利技术所述化学成分中，V 0.020～0.040%、Ti 0.010～0.025%、Nb 0.020～0.040%。所述特厚板的厚度规格为60～100mm。本专利技术方法包括加热轧制、超快冷和热矫直工序；所述特厚板化学成分如上所述。本专利技术方法所述超快冷工序：钢板经超快冷冷却后，表面返红温度为580～620℃。本专利技术方法所述加热轧制工序：加热温度1050～1150℃，待温厚度≥140mm；加热待温后进行粗轧和精轧，精轧的二次开轧温度≤860℃，精轧的终轧温度为780～810℃。本专利技术方法所述热矫直工序采用8000kN～10000kN的矫直力。本专利技术方法所述超快冷工序前钢板进行预热矫。本专利技术及其方法采用C-Mn-Nb-V-Ti成分体系结合超快冷生产60～100mm厚度规格460MPa级别特厚板，通过Nb、Ti、V碳氮化物冷却过程析出强化和沉淀强化作用，细化奥氏体晶粒改善钢板的机械性能；结合轧后超快冷快速冷却特性，有效降低冷却时间，抑制晶粒长大；超快冷的条件下冷速增加，贝氏体和针状铁素体相变显著增强有助于钢板实物性能提高。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术及其方法采用C-Mn-Nb-V-Ti成分体系结合超快冷即可生产60～100mm厚度规格460MPa级别特厚板，可以有效降低Nb、Ti、V微合金元素用量，含量由常规加速冷却模式条件V 0.050～0.100%、Ti 0.015～0.030%、Nb 0.038～0.045%可降低到V 0.020～0.040%、Ti 0.010～0.025%、Nb 0.020～0.040%，有效地降低了生产成本。本专利技术方法采用C-Mn-Nb-V-Ti成分设计结合轧后超快冷技术有效的降低成本；为保证板型采用超快冷前预热矫直，经过超快冷动态控制冷却参数，后续采用8000kN～10000kN矫直力保证板型。因此，本专利技术方法具有成本低、工艺稳定、板型和性能优异等特点。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明，下述实施例中的性能检测采用全厚度横向拉伸。实施例1：本460MPa级别特厚板及其生产方法如下所述。本特厚板化学成分的质量百分含量为：C 0.14%，Mn 1.40%，Si 0.24%，Al 0.40%，V 0.020%，Ti 0.023%，Nb 0.020%，S 0.01%，P 0.017%，其余为Fe和痕量杂质元素；厚度为60mm。本特厚板的生产方法包括加热轧制、超快冷和热矫直工序，具体为依次采用下述过程：转炉冶炼、LF精炼、连铸、加热炉、高压除磷、粗轧机、中间坯冷却、精轧机、预热矫直机、超快冷和热矫直机。所述超快冷基于后台自动调整冷却水量、上下集水管水比和辊道速度等冷却参数，确定命中返红温度和板型。工艺参数：加热温度1076℃，待温厚度140mm，精轧的二次开轧温度851℃、终轧温度796℃；钢板出超快冷冷却装置后，钢板表面返红温度616℃；采用9000kN的矫直力。本特厚板经检验，抗拉强度为472MPa，屈服强度608MPa，0℃冲击功165J。实施例2：本460MPa级别特厚板及其生产方法如下所述。本特厚板化学成分的质量百分含量为：C 0.16%，Mn 1.61%，Si 0.22%，Al 0.22%，V 0.031%，Ti 0.019%，Nb 0.029%，S 0.007%，P 0.017%，其余为Fe和痕量杂质元素；厚度为70mm。本特厚板生产方法的工序与步骤同实施例1；具体工艺参数为：加热温度1085℃，待温厚度140mm，精轧的二次开轧温度843℃、终轧温度802℃；钢板出超快冷冷却装置后，钢板表面返红温度607℃；采用8000kN的矫直力。本特厚板经检验，抗拉强度为481MPa，屈服强度602MPa，0℃冲击功153J。实施例3：本460MPa级别特厚板及其生产方法如下所述。本特厚板化学成分的质量百分含量为：C 0.15%，Mn 1.56%，Si 0.19%，Al 0.26%，V 0.026%，Ti 0.022%，Nb 0.031%，S 0.006%，P 0.018%，其余为Fe和痕量杂质元素；厚度为80mm。本特厚板生产方法的工序与步骤同实施例1；具体工艺参数为：加热温度1150℃，待温厚度150mm，精轧的二次开轧温度855℃、终轧温度780℃；钢板出超快冷冷却装置后，钢板表面返红温度620℃；采用8500kN的矫直力。本特厚板经检验，抗拉强度为475MPa，屈服强度593MPa，0℃冲击功131J。实施例4：本460MPa级别特厚板及其生产方法如下所述。本特厚板化学成分的质量百分含量为：C 0.17%，Mn 1.74%，Si 0.25%，Al 0.25%，V 0.040%，Ti 0.010%，Nb 0.040%，S 0.006%，P 0.015%，其余为Fe和痕量杂质元素；厚度为90mm。本特厚板生产方法的工序与步骤同实施例1；具体工艺参数为：加热温度1073℃，待温厚度160mm，精轧的二次开轧温度857℃、终轧温度810℃；钢板出超快冷冷却装置后，钢板表面返红温度583℃；采用9500kN的矫直力。本特厚板经检验，抗拉强度为471MPa，屈服强度611MPa，0℃冲击功113J。实施例5：本460MPa级别特厚板及其生产方法如下所述。本特厚板化学成分的质量百分含量为：C 0.16%，Mn 1.80%，Si 0.15%，Al 0.20%，V 0.037%，Ti 0.025%，Nb 0.037%，S 0.005%，P 0.02%，其余为Fe和痕量杂质元素；厚度为100mm。本特厚板生产方法的工序与步骤同实施例1；具体工艺参数为：加热温度1050℃，待温厚度160mm，精轧的二次开轧温度860℃、终轧温度803℃；钢板出超快冷冷却装置后，钢板表面返红温度580℃；采用10000kN的矫直力。本特厚板经检验，抗拉强度为467MPa，屈服强度606MPa，0℃冲击功105J。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种460MPa级别特厚板，其特征在于，其化学成分的质量分数为：C 0.14～0.17%、Mn 1.40～1.80%、Si 0.15～0.25%、Al 0.20～0.40%、S≤0.01%、P≤0.02%、V≥0.020%、Ti≥0.010%、Nb≥0.020%，其余为Fe和痕量杂质元素。

【技术特征摘要】
1.一种460MPa级别特厚板，其特征在于，其化学成分的质量分数为：C 0.14～0.17%、Mn 1.40～1.80%、Si 0.15～0.25%、Al 0.20～0.40%、S≤0.01%、P≤0.02%、V≥0.020%、Ti≥0.010%、Nb≥0.020%，其余为Fe和痕量杂质元素。2.根据权利要求1所述的一种460MPa级别特厚板，其特征在于：所述化学成分中，V 0.020～0.040%、Ti 0.010～0.025%、Nb 0.020～0.040%。3.根据权利要求1或2所述的一种460MPa级别特厚板，其特征在于：所述特厚板的厚度规格为60～100mm。4.一种460MPa级别特厚板的生产方法，其特征在于：其包括加热轧制、超快冷和热矫直工序；所述特厚板化学成分的质量分数为：C 0.14～0.17%、Mn 1.40～1.80%、Si 0.15～0.25%、Al 0.20～0.40%、S≤0.01%、P≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆勇，臧淼，王云阁，尹绍江，秦坤，王强，
申请(专利权)人：唐山钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13