一种不大于48mm厚1000MPa级水电用钢板的GB-Q＆T生产方法技术

本发明专利技术公开了一种不大于48mm厚1000MPa级水电用钢板的GB‑Q&T生产方法，其化学成分为：C 0.12～0.18％，Si 0.25～0.70％，Mn≤1.30％，P≤0.01％，S≤0.002％，Ni≤1.50％，Cr 0.20～0.50％，Cu≤0.06％,Alt≤0.05％,Nb≤0.10％，Mo≤0.70％，V≤0.06％，Ti≤0.04％，B≤0.002％，余量为Fe。通过低碳低合金的化学成分设计，并进行合理的两阶段轧制，轧后空冷至室温，再进行离线调质热处理，最终获得抗拉强度达到1000MPa级的水电用钢板。

A GB-Q&T production method for 1000MPa grade steel plate not larger than 48mm thick

The invention discloses a production method of GB Q&T Q&T, which is not larger than 48mm thick 1000MPa, its chemical composition is C 0.12 ~ 0.18%, Si 0.25 ~ 0.70%, Mn < 1.30%, P < 0.01%, S < 0.002%, Ni < 1.50%, Cr 0.20 ~ 0.50%, Cu < < < < 0.05% > < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < %, Ti < 0.04%, B < 0.002%, and the remainder Fe. Through the design of chemical composition of low carbon low alloy and reasonable two stage rolling, air cooling to room temperature after rolling, and then off-line quenching and tempering heat treatment, and finally obtain the tensile strength of the 1000MPa class of hydropower steel plate.

【技术实现步骤摘要】
一种不大于48mm厚1000MPa级水电用钢板的GB-Q＆T生产方法
本专利技术属于冶金领域，特别涉及一种不大于48mm厚1000MPa级水电用钢板的GB-Q&T生产方法。
技术介绍
目前，水电用钢板的抗拉强度正在向1000MPa级的方向发展。通常，水电用钢板的厚度规格是10～100mm。随着厚度规格的增加，钢板的微观组织及其力学性能难以控制和保证。因此，需要针对不同的厚度规格从成分设计、工艺路径控制等方面保证强度和冲击功等力学性能指标。申请号为201210244423.9的专利提出一种水电用钢生产方法，可生产厚度规格不大于25mm的钢板。采用两阶段控制轧制，轧后快速冷却至450～550℃，冷却速率为15～30℃/s，之后空冷至室温，最后进行回火热处理。最终，钢板的屈服强度≥520MPa，抗拉强度≥640MPa，﹣60℃冲击功≥250J。申请号为201310426852.2的专利提出一种水电工程用调质高强度钢板及其制备方法，可生产厚度规格16～40mm的钢板。采用两阶段控制轧制+直接淬火+回火处理工艺，其屈服强度≥504MPa，抗拉强度630～720MPa，﹣40℃冲击功可达到154J以上。但是，上述专利方法生产的不大于40mm厚的水电用钢板无法达到抗拉强度为1000MPa级的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种不大于48mm厚1000MPa级水电用钢板的GB-Q&T生产方法。GB-Q&T生产方法是指两阶段轧制后，钢板通过空冷得到粒状贝氏体(GB)，然后经过淬火(Q)和回火(T)热处理的工艺方法。为了达到以上目的，本专利技术的技术方案为：本专利技术提供一种不大于48mm厚1000MPa级水电用钢板的GB-Q&T生产方法，具体步骤如下：(1)按照设定的化学成分冶炼钢水并连铸成板坯，连铸坯的化学成分按重量百分比为C0.12～0.18％，Si0.25～0.70％，Mn≤1.30％，P≤0.01％，S≤0.002％，Ni≤1.50％，Cr0.20～0.50％，Cu≤0.06％,Alt≤0.05％,Nb≤0.10％，Mo≤0.70％，V≤0.06％，Ti≤0.02％，B≤0.002％，余量为Fe；(2)对板坯进行加热，均热段温度1200～1250℃，均热时间≥60min，出钢温度1200±20℃，且钢温均匀性≤20℃；(3)对加热后的板坯进行高压水除磷处理，从而去除板坯在加热阶段所产生的氧化铁皮；(4)板坯除磷后进行两阶段控制轧制，粗轧开轧温度为1110～1150℃，终轧温度为980～1050℃，轧制道次数为6～8；精轧开轧温度为840～890℃，终轧温度为770～830℃，轧制道次数为4～8，之后再进行平整，获得厚度不大于48mm的钢板；(5)控轧后的钢板空冷至室温，之后进行离线调质处理，调质处理的淬火加热温度为870～970℃，保温30～120min；调质处理的回火温度为600～680℃，回火时间为30～180min。根据上文技术方案，优选的情况下，步骤(1)中所述的连铸坯采用副枪技术和双钢包车式的LF/双工位VD精炼技术。根据上文技术方案，优选的情况下，步骤(1)中所述的连铸坯的厚度为300mm。根据上文技术方案，优选的情况下，步骤(2)中所述的板坯的均热时间为60～120min。根据上文技术方案，优选的情况下，步骤(4)中所述平整为一道次平整。根据上文技术方案，优选的情况下，步骤(5)中所述的淬火和回火热处理采用氮气保护，使钢板表面无氧化。根据上文技术方案，优选的情况下，步骤(5)中所述的保温时间为钢板心部达到设定温度后开始计时的保持时间。本专利技术还涉及利用上述方法生产的不大于48mm厚1000MPa级水电用钢板。连铸坯经两阶段轧制后，空冷至室温得到粒状贝氏体组织，经过淬火热处理得到板条马氏体组织，最后经过回火热处理得到回火索氏体+少量回火马氏体组织。通过对材料化学成分的计算与优化，以及轧制、冷却及调质处理工艺的优化，最终得到厚度规格不大于48mm的1000MPa级水电用钢板，其力学性能指标如下：室温屈服强度(横向)≥885MPa，抗拉强度(横向)为950～1130MPa，延伸率(横向)≥15％，﹣60℃V型冲击功(横向)≥140J。本专利技术与已有技术相比较，具有显著的优点和积极效果：通过低碳低合金的化学成分设计，并进行合理的轧制、冷却和调质热处理，最终获得1000MPa级水电用钢板：室温屈服强度(横向)≥885MPa，抗拉强度(横向)为950～1130MPa，延伸率(横向)≥15％，﹣60℃V型冲击功(横向)≥140J。此外，钢板在热轧后采用空冷的冷却方式，不需要轧后控制冷却装置，从而降低了设备的投资。附图说明图1为本专利技术实施例1的显微组织图；图2为本专利技术实施例2的显微组织图。具体实施方式下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。按照GB/T228-2002在CMT5105-SANS微机控制电子万能实验机上对本专利技术的1000MPa级水电用钢板进行室温拉伸试验，夏比摆锤式冲击实验在﹣60℃进行，试样尺寸为10mm×10mm×55mm。采用JXA-8530F型电子探针X射线显微分析仪对本专利技术的1000MPa级水电用钢板进行了显微组织观察分析。依照本专利技术的不大于48mm厚1000MPa级水电用钢板的GB-Q&T生产方法，具体实施案例如下：实施例1(1)冶炼与浇铸：按照设定的化学成分冶炼钢水、采用副枪技术和双钢包车式的LF/双工位VD精炼技术并连铸成板坯，连铸坯的化学成分按重量百分比为C0.12％，Si0.27％，Mn1.15％，P0.007％，S0.001％，Ni1.30％，Cr0.32％，Cu0.02％,Alt0.03％,Nb0.03％，Mo0.43％，V0.05％，Ti0.02％，B0.001％，余量为Fe；连铸坯的厚度为300mm；(2)连铸坯加热：板坯采用三阶段步进式加热，均热段温度1220℃，均热时间80min，出钢温度1200℃，且钢温均匀性≤20℃；(3)除磷：出炉后的板坯进行高压水除磷处理，从而去除板坯在加热阶段所产生的氧化铁皮；(4)热轧：板坯除磷后利用4700mm四辊轧机进行两阶段轧制，粗轧开轧温度为1145℃，终轧温度为990℃，轧制道次数为6；精轧开轧温度为880℃，终轧温度为820℃，轧制道次数为4，之后再进行一道次平整，钢板的终轧厚度为48mm。(5)调质热处理：热轧后的钢板空冷至室温，之后进行离线调质处理。离线再加热温度为920℃，保温60min后淬火，最后进行回火处理，回火保温温度为630℃，回火时间为60min。保温时间为钢板心部达到设定温度后开始计时的保持时间。其中淬火和回火热处理采用氮气保护，使钢板表面无氧化。本实施例钢板的屈服强度(横向)为945MPa，抗拉强度(横向)为967MPa，断后伸长率(横向)18.4％，﹣60℃V型冲击功(横向)189J。图1为本专利技术实施例1的显微组织。可以得出：本专利技术实施例的钢板的显微组织主要是回火索氏体+少量的回火马氏体。实施例2实施例2与实施例1的化学成分、轧制和冷却工艺是一样的，不同之处在于两者的离线再加热淬火温度不同。实施例2的离线再加热淬火本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不大于48mm厚1000MPa级水电用钢板的GB‑Q&T生产方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)按照设定的化学成分冶炼钢水并连铸成板坯，连铸坯的化学成分按重量百分比为C 0.12～0.18％，Si 0.25～0.70％，Mn≤1.30％，P≤0.01％，S≤0.002％，Ni≤1.50％，Cr 0.20～0.50％，Cu≤0.06％,Alt≤0.05％,Nb≤0.10％，Mo≤0.70％，V≤0.06％，Ti≤0.02％，B≤0.002％，余量为Fe；(2)对连铸后的板坯进行加热，均热段温度1200～1250℃，均热时间≥60min，出钢温度1200±20℃，且钢温均匀性≤20℃；(3)对加热后的板坯进行高压水除磷处理；(4)板坯除磷后进行两阶段控制轧制，粗轧开轧温度为1110～1150℃，终轧温度为980～1050℃，轧制道次数为6～8；精轧开轧温度为840～890℃，终轧温度为770～830℃，轧制道次数为4～8，之后再进行平整，获得厚度不大于48mm的钢板；(5)控轧后的钢板空冷至室温，之后进行离线调质处理，调质处理的淬火加热温度为870～970℃，保温30～120min；调质处理的回火温度为600～680℃，回火时间为30～180min。...

【技术特征摘要】
1.一种不大于48mm厚1000MPa级水电用钢板的GB-Q&T生产方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)按照设定的化学成分冶炼钢水并连铸成板坯，连铸坯的化学成分按重量百分比为C0.12～0.18％，Si0.25～0.70％，Mn≤1.30％，P≤0.01％，S≤0.002％，Ni≤1.50％，Cr0.20～0.50％，Cu≤0.06％,Alt≤0.05％,Nb≤0.10％，Mo≤0.70％，V≤0.06％，Ti≤0.02％，B≤0.002％，余量为Fe；(2)对连铸后的板坯进行加热，均热段温度1200～1250℃，均热时间≥60min，出钢温度1200±20℃，且钢温均匀性≤20℃；(3)对加热后的板坯进行高压水除磷处理；(4)板坯除磷后进行两阶段控制轧制，粗轧开轧温度为1110～1150℃，终轧温度为980～1050℃，轧制道次数为6～8；精轧开轧温度为840～890℃，终轧温度为770～830℃，轧制道次数为4～8，之后再进行平整，获得厚度不大于48mm的钢板；(5)控轧后的钢板空冷至室温，之后进行离线调质处理，调质处理的淬火加热温度为870～970℃，保温30～120min；调质处理的回火温度为600～680℃，回火时间为30～180min。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长生，陈洁，王期文，任津毅，陈礼清，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21