一种经济型高塑性360MPa级结构钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种经济型高塑性360MPa级结构钢板及其制造方法，其中，所述经济型高塑性360MPa级结构钢板的组分及重量百分比含量包括：C：0.13~0.18%，Mn：1.0~1.6%，Si：0.20~0.50%，P：≤0.025%，S：≤0.010%，Ti：0.020~0.050%，Als：≥0.015%，N：≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；本发明专利技术提供的钢板常温下的屈服强度≥360MPa，抗拉强度≥500MPa，延伸率≥30%，屈强比≤0.80，‑20℃温度下冲击功≥180J，具有高强度、高塑性、低屈强比及优良的焊接性能，能很好地满足桥梁用钢的安全性需求，且合金含量低，工艺流程短，生产效率高，生产成本低，符合绿色经济的钢种开发的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种经济型高塑性360MPa级结构钢板及其制造方法
本专利技术涉及高塑性钢板制造
，特别涉及一种经济型高塑性360MPa级结构钢板及其制造方法。
技术介绍
随着我国桥梁、建筑的发展，钢结构作为模块化产品，具有重量轻，制造简便，生产安装速度快，得到广泛应用，因此低合金结构钢板的需求量占据中厚板产品一半以上。钢结构要求在超载或局部超载而能够抵御断裂破坏，及在动载荷防止破坏，需要求所使用的钢板具有较好的塑性和韧性，从而保证钢结构的安全。在本专利技术之前，国内有关高塑性低合金结构用钢板的报道较多，且申请了专利技术专利。中国专利申请号为201110432477.3的专利文献，公开了“一种低合金高强度宽薄钢板及其生产方法”：其化学成分为C：≤0.18%，Si:≤0.55%，Mn：1.4~1.6%，P：≤0.030%，S：≤0.030%，V：0.34~0.35%，及其它元素。生产工艺中通过正火获得桥梁钢板。其不足之处在于：其炼钢工序为电炉-LF-VD真空处理-连铸，工序较长，生产成本较高，同时其通过加入的V含量达到0.34~0.36%，焊接性能差，不能作为低合金结构用钢材。中国专利申请号为201610591133.X的专利文献，公开了一种“正火轧制的低屈强比桥梁结构及其生产方法”，其化学成分为C：0.08~0.17%，Si:≤0.55%，Mn：0.9~1.7%，P：≤0.015%，S：≤0.003%，V：0.015~0.055%，Ti:0.015~0.055%，Ca：0.005~0.015%，Als：≥0.015%及其它元素。其轧制过程采用正火轧制工艺。其虽然将正火工艺提前至轧制过程，但其存在的不足之处为：加入了较多的V，且C含量的范围控制得出的碳当量仍可达0.43%，焊接性能差。且其加入的V含量较多对钢板的塑性有较大不利影响。中国专利申请号为201410203451.5的专利文献，公开了一种“Ti微合金化中厚钢板及其生产方法”，其化学成分为C：0.05~0.1%，Si：0.01~1.0%，Mn：0.5~1.8%，P：≤0.014%，S：≤0.01%，Nb：0.001~0.04%，Ti：0.05~0.015%，N：≤0.004%，O：≥0.004%及其它元素。其轧制采用TMCP工艺。其不足之处在于：C含量较低，采用较大冷速的加速冷却工艺，导致钢板的延伸率低于30%，且钢中添加了较多的Ti，对低温冲击不利，恶化焊接性能，且会导致成本有加大上升。中国专利申请号为200910306428.8的专利文献，公开了“一种非合金结构钢S355J2钢板及其生产方法”，其化学成分为C：0.12~0.18%、Si：0.25~0.45%，Mn：1.3~1.5%，P：≤0.02%，S：≤0.014%，Als：0.015~0.035%，V：0.03~0.08%，其轧制采用的TMCP工艺，其不足之处在于：钢种加入V，其成本比本专利技术高，且V对低温冲击不利，恶化焊接性能。同时轧制过程停顿，生产效率降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种经济型高塑性360MPa级结构钢板及其制造方法，该所述钢板常温下的屈服强度≥360MPa，抗拉强度≥500MPa，延伸率≥30%，屈强比≤0.80，-20℃温度下冲击功≥180J，具有高强度、高塑性、低屈强比及优良的焊接性能，能很好地满足桥梁用钢的安全性需求，且合金含量低，工艺流程短，生产效率高，生产成本低，符合绿色经济的钢种开发的要求。为实现上述目的，本专利技术提出一种经济型高塑性360MPa级结构钢板，其组分及重量百分比含量包括：C：0.13~0.18%，Mn：1.0~1.6%，Si：0.20~0.50%，P：≤0.025%，S：≤0.010%，Ti：0.020~0.050%，Als：≥0.015%，N：≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。优选地，所述钢板常温下的屈服强度≥360MPa，抗拉强度≥500MPa，延伸率≥30%，屈强比≤0.80，-20℃温度下冲击功≥180J。优选地，所述钢板的厚度范围为10~60mm。此外，为实现上述目的，本专利技术提出一种经济型高塑性360MPa级结构钢板的制造方法，其主要工艺流程为：KR铁水脱硫→转炉冶炼→氩站吹氩→连铸→加热→轧制→冷却，所述KR铁水脱硫步骤包括：原铁水经KR炉脱硫预处理，控制S≤0.005%并得到出站的低硫铁水；所述转炉冶炼步骤包括：将上述低硫铁水经转炉冶炼，控制出钢时间大于3分钟，采用挡渣帽和滑板配合挡渣，控制P≤0.012%并得到低硫低磷铁水；所述氩站吹氩步骤包括：将上述低硫低磷铁水送入氩站吹氩，通入大氩气搅拌60S，以3~3.5m/t的速率加入铝线，根据快速分析提供的钢水成分进行成分微调，按60kg/100t的比例加入钛铁线，保持吹氩时间≥8min，制得连铸板坯。优选地，所述加热步骤的具体控制为：对上述连铸板坯进行铸坯加热，控制均热段在1170~1280℃下均热30~45分钟。优选地，所述轧制步骤采用粗轧和精轧两阶段轧制工艺轧制，包括：所述粗轧阶段采用大压下，开轧温度1090~1100℃，终轧温度控制1050~1065℃，道次压下率20~30%，轧制停止厚度为成品厚度的2~4倍，经水冷装置进行降温至精轧开轧温度；所述精轧阶段的开轧温度850~1000℃，终轧温度控制为780~870℃。优选地，所述冷却步骤包括水冷、冷床空冷和堆垛缓冷，所述水冷采用层流冷却装置以6~10℃/s的冷却速度冷却至600~650℃，所述冷床空冷控制温度冷却至450~550℃，所述堆垛缓冷控制温度冷却至40~100℃。本专利技术提供的技术方案中，通过采用铝钛低含量、不添加钒的低合金的成分设计，转炉冶炼出钢采用挡渣帽和滑板挡渣双挡渣，降低P含量，吹氩采用通入大氩气搅拌60s，以3~3.5m/t的速率加入铝线，根据快速分析提供的钢水成分进行成分微调，按60kg/100t的比例加入钛铁线，保持吹氩时间≥8min，制得连铸板坯，从而制得高塑性结构钢板，并充分优化冶炼、轧制和冷却工艺，氩站处理直接连铸，不需要经过炉外精炼和真空处理，从而精简了处理工艺，缩短了处理流程，降低生产成本，轧钢采用降低开轧温度、中间水冷方式，使轧制过程更连贯，可明显提高轧制效率。该经济型高塑性360MPa级结构钢板的制造方法流程短、成本低、效率高，符合绿色经济的钢种开发的要求，具有很强的适应性和推广性。所述经济型高塑性360MPa级结构钢板，钢板厚度规格为10~60mm，常温下的屈服强度≥360MPa，抗拉强度≥500MPa，延伸率≥30%，屈强比≤0.80，-20℃温度下冲击功≥180J，具有高强度、高塑性、低屈强比及优良的焊接性能，能很好地满足桥梁用钢的安全性需求，且合金含量低，工艺流程短，生产效率高，生产成本低，符合绿色经济的钢种开发的要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术一种经济型高塑性360MPa级结构钢板的制造方法第一实施例的流程示意图。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种经济型高塑性360MPa级结构钢板，其特征在于：所述钢板的组分及重量百分比含量包括：C：0.13~0.18%，Mn：1.0~1.6%，Si：0.20~0.50%，P：≤0.025%，S：≤0.010%，Ti：0.020~0.050%，Als：≥0.015%，N：≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

【技术特征摘要】
1.一种经济型高塑性360MPa级结构钢板，其特征在于：所述钢板的组分及重量百分比含量包括：C：0.13~0.18%，Mn：1.0~1.6%，Si：0.20~0.50%，P：≤0.025%，S：≤0.010%，Ti：0.020~0.050%，Als：≥0.015%，N：≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的一种经济型高塑性360MPa级结构钢板，其特征在于：所述钢板常温下的屈服强度≥360MPa，抗拉强度≥500MPa，延伸率≥30%，屈强比≤0.80，-20℃温度下冲击功≥180J。3.根据权利要求1所述的一种经济型高塑性360MPa级结构钢板，其特征在于：所述钢板的厚度范围为10~60mm。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种经济型高塑性360MPa级结构钢板的制造方法，其特征在于：其主要工艺流程为：KR铁水脱硫→转炉冶炼→氩站吹氩→连铸→加热→轧制→冷却，所述KR铁水脱硫步骤包括：原铁水经KR炉脱硫预处理，控制S≤0.005%并得到出站的低硫铁水；所述转炉冶炼步骤包括：将上述低硫铁水经转炉冶炼，控制出钢时间大于3分钟，采用挡渣帽和滑板配合挡渣，控制P≤0.012%并得到低硫低磷铁水；所述氩站吹氩步骤包括：将上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：余宏伟，易勋，黄道昌，李相付，王孝东，卜勇，张欢，余爱华，鲍海燕，梁宝珠，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团鄂城钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42