一种奥氏体粗晶粒钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种奥氏体粗晶粒钢及其生产方法，所述奥氏体粗晶粒钢化学成分及质量百分含量如下：C：0.20%‑0.24%，Mn：1.00%‑1.10%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si：0.28%‑0.35%，其余为Fe和不可避免的杂质。制备方法包括冶炼、铸坯加热、控轧控冷、热处理工序。通过铁水预处理脱硫，有效降低了LF脱硫负担；钢中不添加除Mn、Si之外的其他合金元素，有助于将奥氏体晶粒度控制在5级以下；采用板坯重压下技术改善铸坯中心偏析。在超快冷大冷却能力下，60mm以上的钢板厚度方向性能得到明显改善，钢板经堆冷≥48小时后再进行正火处理，满足I级超声波探伤。

Austenite coarse grain steel and production method thereof

The invention discloses a coarse grained austenitic steel and its production method, the coarse grained austenitic steel chemical composition and content: C:0.20% 0.24%, Mn:1.00% 1.10%, S 0.010%, P 0.015%, Si:0.28% 0.35%, Fe and inevitable impurities remaining. The preparation methods include smelting, billet heating, controlled rolling, controlled cooling, and heat treatment processes. Through the pretreatment of hot metal desulphurization, effectively reducing the burden of LF desulfurization; other alloying elements except Mn, Si does not add steel, contributes to the austenite grain size below 5 grade; improve the centerline segregation by slab under pressure technology. In the ultra fast cooling cooling capacity, the steel thickness more than 60mm performance has been significantly improved, after 48 hours of cold plate pile over after normalizing, meet I level of ultrasonic flaw detection.

【技术实现步骤摘要】
一种奥氏体粗晶粒钢及其生产方法
本专利技术属于钢铁冶炼
，具体涉及一种奥氏体粗晶粒钢及其生产方法。
技术介绍
国内外耐高温容器用钢的需求量越来越大，尤其是A515Gr70，该钢除要求有较高的高温强度、良好的加工工艺性能外，还要求经受I级超声波探伤检验，要求奥氏体晶粒度1-5级。该钢冶炼过程不能使用含铝合金进行脱氧，致使精炼造渣困难，脱硫效率低；含C量较高，铸坯经常存在严重的中心偏析；生产规格涉及8-80mm，对于60mm以上的钢板，其厚度方向性能波动较大；产品存在探伤合格率较低的问题。因此解决上述存在的问题，提供一种工艺可控，产品质量优异奥氏体粗晶粒钢的生产方法成为研究的热点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种奥氏体粗晶粒钢，本专利技术还提供了一种奥氏体粗晶粒钢的生产方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种奥氏体粗晶粒钢，所述奥氏体粗晶粒钢化学成分及质量百分含量如下：C：0.20-0.24%，Mn：1.00-1.10%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si：0.28%-0.35%，其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术所述奥氏体粗晶粒钢的晶粒度为1-5级。本专利技术所述钢板的厚度范围为8-80mm。本专利技术还提供了上述一种奥氏体粗晶粒钢的生产方法，所述生产方法包括冶炼、铸坯加热、控轧控冷、热处理工序；所述铸坯化学成分及质量百分含量为：C：0.20-0.24%，Mn：1.00-1.10%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si：0.28%-0.35%，其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术所述冶炼工序包括铁水预处理、顶底复吹转炉和LF精炼；转炉出钢脱氧合金化以及LF造渣过程均采用硅质脱氧剂，严格限制钢中Al含量，采用板坯重压下技术改善铸坯中心偏析。本专利技术所述铸坯加热工序，铸坯经堆冷≥48小时以后装入加热炉，预热段温度为830-970℃，均热段温度为1180-1210℃，出钢温度为1130-1160℃。本专利技术所述控轧控冷工序，采用两阶段轧钢工艺，开轧温度≥1020℃，2-3倍控轧厚度，终轧温度900-930℃。本专利技术所述控轧控冷工序，轧后经预矫直进入超快冷冷却，控制终冷温度为640-680℃。本专利技术所述热处理工序，钢板经堆冷≥48小时以后进行正火热处理，正火温度为870-890℃，正火时间30-40min，保温系数1.8-2.0，正火后采用风机冷却。本专利技术产品奥氏体粗晶粒钢晶粒度按照ASTMA20/A20M-2010规定的McQuaid-Ehn试验中的渗碳法检测。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术通过选用优质铁水，铁水经预处理脱硫，有效降低了LF脱硫负担。2、钢中不添加除Mn、Si之外的其他合金元素，有助于将奥氏体晶粒度控制在5级以下。3、采用板坯重压下技术改善铸坯中心偏析。4、在超快冷大冷却能力下，60mm以上的钢板厚度方向性能得到明显改善。5、钢板经堆冷≥48小时后再进行正火处理，满足I级超声波探伤，屈服强度≥260MPa，抗拉强度485-620MPa，延伸率≥21%，材料在325℃下，屈服强度≥190MPa，抗拉强度≥440MPa。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。本专利技术生产的奥氏体粗晶粒钢A515Gr70方法如下：以表1所述化学成分为原料，经冶炼、铸坯加热、控轧控冷、热处理工序制备而成；冶炼工序包括铁水预处理、顶底复吹转炉和LF精炼；铸坯加热工序，铸坯经堆冷≥48小时以后装入加热炉，预热段温度为830-970℃，均热段温度为1180-1210℃，出钢温度为1130-1160℃；控轧控冷工序，采用两阶段轧钢工艺，开轧温度≥1020℃，2-3倍控轧厚度，终轧温度900-930℃，轧后经预矫直进入超快冷冷却，控制终冷温度为640-680℃；热处理工序，钢板经堆冷≥48小时以后进行正火热处理，正火温度为870-890℃，正火时间30-40min，保温系数1.8-2.0，正火后采用风机冷却。各实施例所得奥氏体粗晶粒钢A515Gr70进行性能检测，检测得到的力学性能及325℃下高温性能见表2。实施例1奥氏体粗晶粒钢A515Gr70，钢板厚度20mm，化学成分及质量百分含量见表1，力学性能及325℃下高温性能见表2。生产方法包括冶炼、铸坯加热、控轧控冷、热处理工序，具体步骤如下：1）冶炼工序，包括铁水预处理、顶底复吹转炉和LF精炼。2）铸坯加热工序，铸坯厚度280mm，连铸过程铸坯压下28mm，铸坯经堆冷48小时以后装入加热炉，预热段温度为850℃，均热段温度为1200℃，出钢温度为1150℃。3）控轧控冷工序，采用两阶段轧钢工艺，开轧温度1025℃，2.5倍控轧厚度，终轧温度920℃，轧后经预矫直进入超快冷冷却，控制终冷温度为650℃。4）热处理工序，钢板经堆冷48小时以后进行正火热处理，正火温度为880℃，正火时间36min，保温系数1.8，正火后采用风机冷却。实施例2奥氏体粗晶粒钢A515Gr70，钢板厚度40mm，化学成分及质量百分含量见表1，力学性能及325℃下高温性能见表2。生产方法包括冶炼、铸坯加热、控轧控冷、热处理工序，具体步骤如下：1）冶炼工序，包括铁水预处理、顶底复吹转炉和LF精炼。2）铸坯加热工序，铸坯厚度280mm，连铸过程铸坯压下25mm，铸坯经堆冷48小时以后装入加热炉，预热段温度为880℃，均热段温度为1208℃，出钢温度为1148℃。3）控轧控冷工序，采用两阶段轧钢工艺，开轧温度1020℃，2倍控轧厚度，终轧温度925℃，轧后经预矫直进入超快冷冷却，控制终冷温度为656℃。4）热处理工序，钢板经堆冷48小时以后进行正火热处理，正火温度为885℃，正火时间36min，保温系数1.8，正火后采用风机冷却。实施例3奥氏体粗晶粒钢A515Gr70，钢板厚度60mm，化学成分及质量百分含量见表1，力学性能及325℃下高温性能见表2。生产方法包括冶炼、铸坯加热、控轧控冷、热处理工序，具体步骤如下：1）冶炼工序，包括铁水预处理、顶底复吹转炉和LF精炼。2）铸坯加热工序，铸坯厚度280mm，连铸过程铸坯压下28mm，铸坯经堆冷48小时以后装入加热炉，预热段温度为930℃，均热段温度为1210℃，出钢温度为1140℃。3）控轧控冷工序，采用两阶段轧钢工艺，开轧温度1025℃，3倍控轧厚度，终轧温度930℃，轧后经预矫直进入超快冷冷却，控制终冷温度为645℃。4）热处理工序，钢板经堆冷48小时以后进行正火热处理，正火温度为890℃，正火时间36min，保温系数1.8，正火后采用风机冷却。实施例4奥氏体粗晶粒钢A515Gr70，钢板厚度8mm，化学成分及质量百分含量见表1，力学性能及325℃下高温性能见表2。生产方法包括冶炼、铸坯加热、控轧控冷、热处理工序，具体步骤如下：1）冶炼工序，包括铁水预处理、顶底复吹转炉和LF精炼。2）铸坯加热工序，铸坯厚度280mm，连铸过程铸坯压下27mm，铸坯经堆冷50小时以后装入加热炉，预热段温度为970℃，均热段温度为1190℃，出钢温度为1130℃。3）控轧控冷工序，采用两阶段轧钢工艺，开轧温度1035℃，3倍控轧厚度，终轧温度910℃，轧后经预矫直进入超快冷冷却，控制终冷温度为680℃。4）热处理工序，钢板经堆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种奥氏体粗晶粒钢，其特征在于，所述奥氏体粗晶粒钢化学成分及质量百分含量如下：C：0.20‑0.24%，Mn：1.00‑1.10%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si：0.28%‑0.35%，其余为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种奥氏体粗晶粒钢，其特征在于，所述奥氏体粗晶粒钢化学成分及质量百分含量如下：C：0.20-0.24%，Mn：1.00-1.10%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si：0.28%-0.35%，其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种奥氏体粗晶粒钢，其特征在于，奥氏体粗晶粒钢的晶粒度为1-5级。3.根据权利要求1所述的一种奥氏体粗晶粒钢，其特征在于，钢板的厚度范围为8-80mm。4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种奥氏体粗晶粒钢的生产方法，包括冶炼、铸坯加热、控轧控冷、热处理工序，其特征在于，所述铸坯化学成分及质量百分含量为：C：0.20-0.24%，Mn：1.00-1.10%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si：0.28%-0.35%，其余为Fe和不可避免的杂质。5.根据权利要求4所述的一种奥氏体粗晶粒钢的生产方法，其特征在于，所述冶炼工序包括铁水预处理、顶底复...

【专利技术属性】
技术研发人员：石晓伟，刘芳芳，尹绍江，王云阁，刘宝喜，郑文超，郝鑫，安海玉，秦坤，
申请(专利权)人：唐山钢铁集团有限责任公司，河钢股份有限公司唐山分公司，
类型：发明
国别省市：河北,13