本发明专利技术涉及一种具有低温冲击韧性的轧态钢板及其制造方法，该钢板的化学成分重量含量为：C：0.14‑0.17％；Si：0.15‑0.40％；Mn：1.40‑1.50％；P：≤0.015％；S：≤0.005％；Alt：0.02‑0.04％；Nb：0.015‑0.025％；Ca：0.001‑0.004％，余量为Fe及不可避免的微量杂质元素，且上述元素含量满足一定的定量关系；该管线钢的生产方法包括如下步骤：S1、冶炼、浇铸；S2、加热、保温；S3、轧制。本发明专利技术采用轧态工艺制造出最低温度达‑40℃的低温冲击韧性钢板KV2≥100J，实现了除现有的轧后TMCP或离线热处理工艺之外的低温用钢生产技术，可用于复杂的高低温交替环境下，且生产成本低，生产工艺简单，过程容易控制，具有很强的适应性和极高的经济性。
A Rolled Steel Plate with Low Temperature Impact Toughness and Its Manufacturing Method
【技术实现步骤摘要】
一种具有低温冲击韧性的轧态钢板及其制造方法
本专利技术属于低温用钢生产
，具体涉及一种具有低温冲击韧性的轧态钢板及其制造方法。
技术介绍
对于有低温冲击韧性要求的钢板，目前一般采用两种手段生产：(1)新兴的TMCP(ThermoMechanicalControlProcess：热机械控制工艺)，通过控轧细化奥氏体晶粒，控冷控制相变组织和相变组织细化；(2)传统的采用离线热处理工艺，使钢板晶粒细化和碳化物分布均匀化。两种手段均是通过细化组织晶粒提高钢板韧性，使其具备低温冲击韧性要求。针对以上两种生产手段，TMCP工艺生产的钢板不可用于有高温要求的环境下，而有些钢板的服役环境特殊复杂，有时需长期处于高温腐蚀环境中，因此有低温冲击韧性要求的此类钢板均采用离线热处理工艺生产，不仅钢板制造工期长且制造成本高，因此，目前急需一种能适应复杂的高低温交替环境，且具有低温冲击韧性，采用轧态工艺生产的钢板。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种具有低温冲击韧性的轧态钢板及其制造方法，能满足最低温度达-40℃的低温冲击韧性KV2≥100J，且轧制后钢板无需TMCP或热处理工艺处理即可具备优良低温冲击韧性。为实现上述专利技术的目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种具有低温冲击韧性的轧态钢板及其制造方法，该轧态钢板的化学成分重量含量为：C：0.14-0.17％；Si：0.15-0.40％；Mn：1.40-1.50％；P：≤0.015％；S：≤0.005％；Alt：0.02-0.04％；Nb：0.015-0.025％；Ca：0.001-0.004％，其余为Fe以及不可避免的杂质，且上述元素含量必须同时满足如下关系：C、Mn、Si之间：Mn/C比为8.5～10.5，且[(％C)+(％Mn)/6]×(％Si)≤0.145；Ca处理，且Ca、S之间：Ca/S比为1.0～4.0；C、Mn、Si之间：Mn/C比为8.5～10.5，且[(％C)+(％Mn)/6]×(％Si)≤0.145，保证在此方法制造条件下轧态钢板的韧脆转变温度在-40℃以下且抗拉强度Rm值在490-630MPa之间、屈服强度不小于345MPa。Ca处理且Ca/S在1.0～4.0之间：促使钢中夹杂物呈均匀细小弥散状分布在钢中，进一步改善钢板的低温韧性。所述钢板的制造方法如下步骤：S1、冶炼、浇铸：对设计的化学成分进行浇铸，浇铸时中间包钢水温度1450℃～1550℃；S2、加热、保温：采用板坯低温加热，板坯平均温度达到1000-1100℃保温≥30min；S3、轧制：所述轧制，包括粗轧阶段和精轧阶段；所述粗轧阶段，每轧制道次采用大压下率进行连续轧制，确保轧制材料发生动态/静态再结晶，细化奥氏体晶粒；累计压下率≥60％，粗轧阶段开轧心部温度为1000℃以上，其中轧制道次压下率≥12％不少于2道次；所述精轧阶段，控制合适开轧温度及道次保证终轧钢板心部温度730-800℃，累计压下率≥40％，其中轧制道次压下率≥9％不少于2道次，末道次压下率≥7％，通过控轧来调控轧后钢板获得细小铁素体组织，粗轧在再结晶区轧制，轧制道次压下率≥12％不少于2道次，连续轧制，防止再结晶后奥氏体晶粒长大，使待温板坯获得细小奥氏体晶粒，为相变后生成细小的铁素体晶粒提供了先决条件。精轧时保证终轧道次钢板心部温度730-800℃，轧制道次压下率≥9％不少于2道次，此时变形的奥氏体晶粒被拉长，晶粒内有大量变形带，相变过程中形核点多，相变后铁素体晶粒细化，确保轧态钢板铁素体晶粒度≥8级，奥氏体晶粒度≥6.5级。与现有技术相比：本专利技术的有益效果是采用轧态工艺可制造出设计最低温度达-40℃的有低温冲击韧性要求的钢板KV2≥100J，在满足抗拉强度Rm值在490-630MPa之间、屈服强度不小于345MPa要求情况下具备-40℃冲击功KV2≥100J的性能要求；克服了以往的低温钢生产技术均存在的缺陷，无法适应复杂高温要求的环境、传统的轧后钢板离线热处理增加生产成本等问题。生产出具备低温冲击韧性要求的钢板。附图说明图1是本专利技术实施例3制成的成品轧态钢板的金相组织图；图2是本专利技术实施例3奥氏体化后的组织图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。根据所述钢种成分设计，冶炼、浇铸。成分设计中添加Nb，当Nb添加量低于0.008％时，不能有效发挥控轧作用，因此Nb含量控制在0.015％～0.025％之间，固溶Nb在轧制过程中可起阻碍再结晶过程或阻止再结晶晶粒长大的作用，同时奥氏体向铁素体转变过程中Nb的析出可以进一步阻止晶粒尺寸的长大。采用连铸工艺，连铸工艺采用低温浇铸，细化原始铸态组织，中间包钢水浇铸温度1450℃～1550℃，形成连铸坯。为确保出加热炉板坯初始奥氏体晶粒均匀细小及微合金化元素Nb的完全固溶，将连铸坯加热到平均温度为1000-1100℃，保温≥30min。第一阶段轧制为粗轧阶段，每轧制道次采用大压下率进行连续轧制，确保轧制材料发生动态/静态再结晶，细化奥氏体晶粒；为此累计压下率≥60％，粗轧阶段开轧心部温度为1000℃以上,其中轧制道次压下率≥12％不少于2道次。第二阶段为精轧阶段，控制轧制，控制合适开轧温度及道次保证终轧钢板心部温度730-800℃，累计压下率≥40％，其中轧制道次压下率≥9％不少于2道次，末道次压下率≥7％。通过控轧来调控轧后钢板获得细小铁素体组织，粗轧在再结晶区轧制，轧制道次压下率≥12％不少于2道次，连续轧制，防止再结晶后奥氏体晶粒长大，使待温板坯获得细小奥氏体晶粒，为相变后生成细小的铁素体晶粒提供了先决条件。精轧时保证终轧道次钢板心部温度730-800℃，轧制道次压下率≥9％不少于2道次，此时变形的奥氏体晶粒被拉长，晶粒内有大量变形带，相变过程中形核点多，相变后铁素体晶粒细化，确保轧态钢板铁素体晶粒度≥8级，奥氏体晶粒度≥6.5级。实施例1结合表1、表2所示，对轧态钢板设计的化学成分进行浇铸，其化学成分为：C0.1528％、Si0.2826％、Mn1.472％、P0.0117％、S0.0040％、Alt0.0332％、Nb0.0198％、Ca0.0015％，余量为Fe以及不可避免的杂质，浇铸时中间包钢水温度为1537℃。采用厚度为227mm板坯低温加热，板坯平均温度为1086℃，板坯温度≥1000℃保温30分钟。轧制成厚度为20mm的钢板；粗轧阶段，每轧制道次采用大压下率进行连续轧制，确保轧制材料发生动态/静态再结晶，细化奥氏体晶粒；累计压下率为68.30％，开轧心部温度为1075℃，其中轧制道次压下率≥12％为2道次；精轧阶段，控制合适开轧温度及道次保证终轧钢板心部温791℃，累计压下率72.20％，其中轧制道次压下率≥9％为7道次，末道次压下率8％。所得轧态钢板详细的性能见表3。实施例2结合表1、表2所示，对轧态钢板设计的化学成分进行浇铸，其化学成分为：C0.1511％、Si0.3006％、Mn1.489％、P0.0143％、S0.0039％、Alt0.0352％、Nb0.0205％、Ca0.0029％，余量为Fe以及不可避免的杂质，浇铸时中间包钢水温度为1549℃。采用厚度为227本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有低温冲击韧性的轧态钢板，其特征在于，所述轧态钢板化学成分重量含量为：C：0.14‑0.17％；Si：0.15‑0.40％；Mn：1.40‑1.50％；P：≤0.015％；S：≤0.005％；Alt：0.02‑0.04％；Nb：0.015‑0.025％；Ca：0.001‑0.004％，余量为Fe以及不可避免的杂质，且上述元素含量必须同时满足如下关系：C、Mn、Si之间：Mn/C比为8.5～10.5，且[(％C)+(％Mn)/6]×(％Si)≤0.145；Ca处理，且Ca、S之间：Ca/S比为1.0～4.0；所述轧态钢板的制造方法如下步骤：S1、冶炼、浇铸：对设计的化学成分进行浇铸，浇铸时中间包钢水温度1450℃～1550℃；S2、加热、保温：采用板坯低温加热，板坯平均温度达到1000‑1100℃保温≥30min；S3、轧制：所述轧制，包括粗轧阶段和精轧阶段；所述粗轧阶段，每轧制道次采用大压下率进行连续轧制，确保轧制材料发生动态/静态再结晶，细化奥氏体晶粒；累计压下率≥60％，粗轧阶段开轧心部温度为1000℃以上，其中轧制道次压下率≥12％不少于2道次；所述精轧阶段，控制合适开轧温度及道次保证终轧钢板心部温730‑800℃，累计压下率≥40％，其中轧制道次压下率≥9％不少于2道次，末道次压下率≥7％。...
【技术特征摘要】
1.一种具有低温冲击韧性的轧态钢板，其特征在于，所述轧态钢板化学成分重量含量为：C：0.14-0.17％；Si：0.15-0.40％；Mn：1.40-1.50％；P：≤0.015％；S：≤0.005％；Alt：0.02-0.04％；Nb：0.015-0.025％；Ca：0.001-0.004％，余量为Fe以及不可避免的杂质，且上述元素含量必须同时满足如下关系：C、Mn、Si之间：Mn/C比为8.5～10.5，且[(％C)+(％Mn)/6]×(％Si)≤0.145；Ca处理，且Ca、S之间：Ca/S比为1.0～4.0；所述轧态钢板的制造方法如下步骤：S1、冶...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡战，刘鹏，陈继雄，
申请(专利权)人：宝钢湛江钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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