一种具备‑60℃低温冲击及低应力变形钢板的生产方法技术

本发明专利技术提供一种具备‑60℃低温冲击及低应力变形钢板的生产方法，包括1）、板坯加热工序，将板坯加热到1170～1200℃，保温4～5小时；2）、轧制工序，分为两阶段轧制，粗轧阶段终轧温度≥980℃，随着成品钢板厚度增加精轧阶段开轧温度也随之降低，其中10mm精轧阶段开轧温度≤980℃，12mm精轧阶段开轧温度≤960℃，后续厚度每增加4mm则精轧阶段开轧温度在12mm基础上降低15℃；3）、控制冷却工序，轧后钢板在水中冷却，冷却终止温度精确控制在660‑700℃。本发明专利技术生产的钢板低温冲击韧性优异，切割后不发生应力变形问题，且钢板碳当量低、焊接性能好。

A method for producing with low temperature of 60 DEG C and the impact of low stress and deformation of steel plate

The invention provides a method for producing with low temperature of 60 DEG C and the impact of low stress and deformation of the steel plate, including 1), the slab heating process, the blank is heated to 1170 to 1200 DEG C, holding for 4 to 5 hours; 2), the rolling process is divided into two stages, rolling, roughing rolling temperature more than 980 DEG C with the increase of the thickness of steel plate, finished finishing rolling temperature is reduced, the 10mm finishing rolling temperature is not higher than 980 DEG 12mm, finishing rolling temperature less than 960 DEG C, each subsequent increase thickness 4mm finishing rolling temperature is lowered by 15 DEG C on the basis of 12mm; 3), control the cooling process, rolling after the steel plate in the water cooling, cooling end temperature precise control in 660 700 C. The steel plate produced by the invention has excellent low temperature impact toughness, no stress and deformation after cutting, low carbon equivalent of steel plate and good welding performance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金领域一种钢板的生产工艺，具体的说是一种具备-60℃低温冲击及低应力变形钢板的生产工艺。
技术介绍
为了保证钢板达到-60℃低温冲击性能，一般有两种工艺设计方案，方案一采用中碳合金钢、热处理方式如正火热处理来实现；方案二采用低碳（≤0.07%）、控轧控冷来实现，但为了保证钢板强度，往往采用轧后强控冷方式，即降低终冷温度通过组织强化来提高钢板强度。对于热处理工艺生产的钢板，热处理工序成本、合金成本较高；而对于低碳、控冷工艺生产的钢板，终冷温度一般低于600℃，经验表明低碳钢冷却速率较大、终冷温度≤620℃时，组织类型为贝氏体+铁素体+珠光体等多相组织，且随着钢板厚度增加厚度方向组织越不均匀，钢板切割为工件后特别是切割为长宽比较大的细长条工件时，极易产生应力变形问题，导致钢板下料后的工件不能使用或需采取火焰矫正等补救措施，对后续的工件焊接、成型带来很大的影响。
技术实现思路
本专利技术主要是通过合理的成分设计，采用严格的控制轧制和精确的弱控冷工艺，得到-60℃低温冲击性能、低应力变形、焊接性能优异的钢板，对于生产过程中出现的轧后终冷温度低于工艺要求的钢板，可增加快速回火热处理工序以消除应力，避免切割变形问题的产生。该专利技术相比于热处理工艺生产的钢板，无正火热处理工序成本，不添加Ni等贵重合金成本，总体生产成本低；相比于低碳、强控冷工艺生产的钢板，钢板切割后不发生应力变形问题，提高了施工现场的产品质量及生产效率。本专利技术具体采用如下技术方案：一种具备-60℃低温冲击及低应力变形钢板的生产工艺，其特征在于：该工艺采用严格控制轧制和精确弱控冷工艺进行生产，包括板坯加热工序、轧制工序、控制冷却工序、可选的快速回火工序，得到的钢板的化学成分按重量百分比计为：C：0.08～0.11%，Si：0.10～0.30%，Mn：1.40～1.60%，P：≤0.020%，S：≤0.005%，Alt：0.01～0.06%，Nb：0.01～0.03%，，Ti：0.01～0.04%，其余为Fe和不可避免夹杂元素；具体要求如下：1）、板坯加热工序，将板坯加热到1170～1200℃，保温4～5小时；2）、轧制工序，分为两阶段轧制，粗轧阶段终轧温度≥980℃，随着成品钢板厚度增加精轧阶段开轧温度也随之降低，其中10mm精轧阶段开轧温度≤980℃，12mm精轧阶段开轧温度≤960℃，后续厚度每增加4mm则精轧阶段开轧温度在12mm基础上降低15℃。3）、控制冷却工序，轧后钢板在水中冷却，冷却终止温度精确控制在660-700℃。4）、可选的快速回火工序，对于生产过程中出现的轧后冷却终止温度低于660℃的钢板，为防止切割变形问题的产生，可增加快速回火热处理工序以消除应力，钢板在热处理炉进行回火热处理，回火温度500-600℃，保温时间为(1.2-1.5)*H分钟（H为钢板厚度:mm）。本专利技术方法通过成分设计、板坯加热工序、轧制工序、控制冷却工序、可选的快速回火工序得到化学成分、力学性能符合要求的低温冲击及低应力变形钢板。利用本专利技术方法生产的S355ML钢板组装均匀，-60℃低温冲击性能优异，钢板切割下料为工件后特别是切割为长宽比较大的细长条工件时，不发生应力变形问题，焊接性能好，生产合格率高，可服役于低温、严寒等恶劣环境，其主要性能如下：屈服强度≥370Mpa，抗拉强度490-580Mpa，断后伸长率≥24%，-60℃低温冲击≥120J，钢板低温冲击韧性优异，切割后不发生应力变形问题，且钢板碳当量低、焊接性能好，可大大提高施工现场的产品质量及生产效率，钢板切割后可直接服役或焊接组装成型后服役于低温、严寒等恶劣环境。要求-60℃低温冲击、低应力变形钢板年需求量2万吨，主要应用于极地、近海、深海等低温区域，本专利技术钢板低温冲击性能、切割、焊接性能优异，吨钢毛利800元/吨，产生经济效益1600万元，具有很高的经济价值。具体实施方式实施例1一种具备-60℃低温冲击及低应力变形钢板的生产工艺，其特征在于：该工艺采用控制轧制和精确弱控冷工艺进行生产，包括板坯加热工序、轧制工序、控制冷却工序，板坯化学成分C：0.08%，Si：0.24%，Mn：1.52%，P：0.012%，S：0.002%，Alt：0.042%，Nb：0.021%，，Ti：0.014%，其余为Fe和不可避免夹杂元素板坯加热工序中，板坯加热温度：1182℃,保温4.3小时；轧制工序中，钢板成品厚度10mm，粗轧终了温度998℃，精轧开轧温度972℃，轧后钢板冷却终止温度694℃，得到钢板屈服强度为406Mpa，抗拉强度519Mpa，断后伸长率30%，-60℃纵向冲击（冲击试样7.5*10*55mm）均值152、159、135J。钢板下料、切割为10*400*10500mm规格细长条工件，未发生切割变形质量问题。实施例2一种具备-60℃低温冲击及低应力变形钢板的生产工艺，其特征在于：该工艺采用控制轧制和精确弱控冷工艺进行生产，包括板坯加热工序、轧制工序、控制冷却工序，板坯化学成分C：0.10%，Si：0.18%，Mn：1.47%，P：0.010%，S：0.002%，Alt：0.033%，Nb：0.018%，，Ti：0.011%，其余为Fe和不可避免夹杂元素板坯加热工序中，板坯加热温度：1195℃,保温4.6小时；轧制工序中，钢板成品厚度25mm，粗轧终了温度1007℃，精轧开轧温度910℃，轧后钢板冷却终止温度662℃，得到钢板屈服强度为457Mpa，抗拉强度554Mpa，断后伸长率28%，-60℃纵向冲击（冲击试样10*10*55mm）均值171、197、182J。钢板下料、切割为25*300*8700mm规格细长条工件，未发生切割变形质量问题。实施例3一种具备-60℃低温冲击及低应力变形钢板的生产工艺，其特征在于：该工艺采用控制轧制和精确弱控冷工艺进行生产，包括板坯加热工序、轧制工序、控制冷却工序，板坯化学成分C：0.10%，Si：0.23%，Mn：1.49%，P：0.014%，S：0.002%，Alt：0.039%，Nb：0.024%，，Ti：0.013%，其余为Fe和不可避免夹杂元素。板坯加热工序中，板坯加热温度：1181℃,保温4.4小时；轧制工序中，钢板成品厚度40mm，粗轧终了温度1013℃，精轧开轧温度850℃，轧后钢板冷却终止温度673℃，得到钢板屈服强度为420Mpa，抗拉强度511Mpa，断后伸长率27%，-60℃纵向冲击（冲击试样10*10*55mm）均值191、212、260J。钢板下料、切割为40*300*7700mm规格细长条工件，未发生切割变形质量问题。实施例4一种具备-60℃低温冲击及低应力变形钢板的生产工艺，其特征在于：该工艺采用控制轧制和精确弱控冷工艺进行生产，包括板坯加热工序、轧制工序、控制冷却工序、快速回火工序，板坯化学成分C：0.09%，Si：0.25%，Mn：1.51%，P：0.012%，S：0.002%，Alt：0.044%，Nb：0.021%，，Ti：0.012%，其余为Fe和不可避免夹杂元素板坯加热工序中，板坯加热温度：1191℃,保温4.2小时；轧制工序中，钢板成品厚度10mm，粗轧终了温度987℃，精轧开轧温度980℃，轧后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备‑60℃低温冲击及低应力变形钢板的生产方法，其特征在于：采用严格控制轧制和精确弱控冷工艺进行生产，包括板坯加热工序、轧制工序、控制冷却工序，具体要求如下：1）、板坯加热工序，将板坯加热到1170～1200℃，保温4～5小时；2）、轧制工序，分为两阶段轧制，粗轧阶段终轧温度≥980℃，随着成品钢板厚度增加精轧阶段开轧温度随之降低，其中10mm精轧阶段开轧温度≤980℃，12mm精轧阶段开轧温度≤960℃，后续厚度每增加4mm则精轧阶段开轧温度在12mm基础上降低15℃；3）、控制冷却工序，轧后钢板在水中冷却，冷却终止温度精确控制在660‑700℃。

【技术特征摘要】
1.一种具备-60℃低温冲击及低应力变形钢板的生产方法，其特征在于：采用严格控制轧制和精确弱控冷工艺进行生产，包括板坯加热工序、轧制工序、控制冷却工序，具体要求如下：1）、板坯加热工序，将板坯加热到1170～1200℃，保温4～5小时；2）、轧制工序，分为两阶段轧制，粗轧阶段终轧温度≥980℃，随着成品钢板厚度增加精轧阶段开轧温度随之降低，其中10mm精轧阶段开轧温度≤980℃，12mm精轧阶段开轧温度≤960℃，后续厚度每增加4mm则精轧阶段开轧温度在12mm基础上降低15℃；3）、控制冷却工序，轧后钢板在水中冷却，冷却终止温度精确控制在660-700℃。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘中德，霍松波，刘丽华，陈伟，安丰辉，姜辉，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32