一种高韧性调质型Q960钢板及其生产方法技术

一种高韧性调质型Q960钢板及其生产方法，属于冶金技术领域。所述钢板的化学成分及质量百分含量为C：0.16～0.18%，Si：0.2～0.4%，Mn：1.3～1.4%，P≤0.015%，S≤0.005%，Cr：0.25～0.32%，Mo：0.40～0.45%，Nb：0.02～0.03%，Ti：0.015～0.025%，B：0.0012～0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。其生产方法包括冶炼、LF精炼、真空处理、连铸、加热、轧制、淬火、回火工序。本发明专利技术不添加Ni、V元素，生产成本低；强化控轧工艺，采用两相区的淬火工艺，保证钢板的强韧性满足要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性调质型Q960钢板及其生产方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种高韧性调质型Q960钢板及其生产方法。
技术介绍
Q960强度级别的调质钢作为调质钢的主流品种，在钢铁企业中大量生产，此钢种执行国标GB/T16270，其性能典型特点是强度高，韧性差，标准要求屈服强度≥960mpa，抗拉强度980-1150mpa，延伸率≥10％，-40℃纵向冲击≥27J。随着市场对钢板综合性能要求的日益提高，已不再仅仅要求能够稳定保证钢板强度性能指标，在钢板的韧性指标上也提出了更高的质量要求。延伸率在现有标准基础上提升2％，冲击性能值由现在的27J提高到40J，冲击方向由只保证纵向冲击提高了纵横向冲击全面保证。因此，如何在较低的生产成本下生产出更高质量水平的Q960钢板，是目前行业亟需解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高韧性调质型Q960钢板及其生产方法。本专利技术采用如下技术方案：一种高韧性调质型Q960钢板，所述钢板的化学成分及质量百分含量为C：0.16～0.18％，Si：0.20～0.40％，Mn：1.30～1.40％，P≤0.015％，S≤0.005％，Cr：0.25～0.32％，Mo：0.40～0.45％，Nb：0.020～0.030％，Ti：0.015～0.025％，B：0.0012～0.0020％，余量为Fe和不可避免的杂质。所述钢板厚度为8.0～30.0mm，钢板屈服强度≥960MPa，抗拉强度1000～1200MPa，延伸率≥12％，-40℃纵向冲击功≥60J，-40℃横向冲击功≥30J。上述高韧性调质型Q960钢板的生产方法，包括冶炼、LF精炼、真空处理、连铸、加热、轧制、热处理工序。所述冶炼工序，钢包烘烤温度900～950℃，不允许出钢见渣，出钢温度1600～1700℃，出钢钢水中[C]0.09～0.10％。所述LF精炼工序，全程保证吹氩良好，精炼白渣保持时间30～45min，总精炼时间55～65min，铝线用量6～8m/t钢，石灰用量17～20kg/t钢，脱氧剂用量2～3kg/t钢，过程铝含量≥0.015％，扒渣铝≥0.020％，精炼结束保证钢水中S≤0.005％。所述真空处理工序，真空度≤66Pa，真空保持时间20～30min，真空前加入Ca-Si块150～180kg/t或Ca-Fe线250～270m/t，真空后不允许补喂Al线。所述加热工序，最高加热温度1250℃，均热段温度1220～1240℃，均热段保温时间60～80min，加热时间系数11～13min/mm。所述轧制工序，所述轧制工序，采用二阶段控制工艺，Ⅱ阶段开轧温度880～890℃，开轧厚度为(2～3)h+(20～30)mm，轧后不浇水；所述h为成品钢板的厚度。所述热处理工序，采用淬火+回火工艺，淬火温度860±5℃，加热时间PLC+12～15min；回火温度540±5℃，加热时间系数4.2～4.5min/mm。本专利技术钢板厚度在8-30mm，因钢板厚度较薄可实现充分的淬透性，因此，在成分设计环节，考虑到钢板薄的淬透性，取消有利于低温冲击性能的Ni元素的添加，取消有利于强度性能的V元素的添加，从而实现生产成本的降低。在生产工艺方面，破除调质钢不需要控轧的工艺理念，强化控轧工艺的执行，为热处理工序提供细化组织的基础；在热处理工艺上采用两相区的淬火工艺技术，有效的实现了钢板的强韧性要求。本专利技术通过大量的生产试验对比，最终实现了成分与工艺的最优匹配，同时在传统纵向冲击的基础上增加了横向冲击性能的要求，并且钢板延伸率进一步提高。本专利技术钢板屈服强度≥960MPa，抗拉强度1000～1200MPa，延伸率≥12％，-40℃纵向冲击功≥60J，-40℃横向冲击功≥30J。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1本实施例高韧性调质型Q960钢板的厚度为8mm，其化学成分组成及质量百分含量见表10。其生产方法包括冶炼、LF精炼、真空处理、连铸、加热、轧制、热处理工序。具体步骤如下所述：(1)冶炼工序：钢包烘烤温度900℃，不允许出钢见渣，出钢温度1600℃，出钢钢水中[C]含量0.091％；(2)LF精炼工序：全程保证吹氩良好，精炼白渣保持时间35min，总精炼时间58min，铝线用量7.8m/t钢，石灰用量18kg/t钢，脱氧剂用量2.9kg/t钢，过程铝含量0.015％，精炼结束保证钢水中S含量为0.004％；(3)真空处理工序：真空度65Pa，真空保持时间20min，真空前加入Ca-Si块150kg；(4)加热工序：最高加热温度1250℃，均热段温度1223℃，均热段保温时间60min，加热时间系数11.3min/mm；(5)轧制工序：采用二阶段控制工艺，Ⅱ阶段开轧温度880℃，开轧厚度50mm，轧后不浇水；(6)热处理工序：采用淬火+回火工艺，淬火温度855℃，加热时间PLC+12min；回火温度540℃，加热时间系数4.2min/mm。本实施例钢板性能见表1。表1.实施例1钢板力学性能实施例2本实施例高韧性调质型Q960钢板的厚度为30mm，其化学成分组成及质量百分含量见表10。其生产方法包括冶炼、LF精炼、真空处理、连铸、加热、轧制、热处理工序。具体步骤如下所述：(1)冶炼工序：钢包烘烤温度909℃，不允许出钢见渣，出钢温度1620℃，出钢钢水中[C]含量0.09％；(2)LF精炼工序：全程保证吹氩良好，精炼白渣保持时间30min，总精炼时间55min，铝线用量6.1m/t钢，石灰用量17kg/t钢，脱氧剂用量2.2kg/t钢，过程铝含量0.015％，精炼结束保证钢水中S含量为0.005％；(3)真空处理工序：真空度65Pa，真空保持时间22min，真空前加入Ca-Si块160kg；(4)加热工序：最高加热温度1250℃，均热段温度1230℃，均热段保温时间72min，加热时间系数11.3min/mm；(5)轧制工序：采用二阶段控制工艺，Ⅱ阶段开轧温度885℃，开轧厚度90mm，轧后不浇水；(6)热处理工序：采用淬火+回火工艺，淬火温度860℃，加热时间PLC+13min；回火温度535℃，加热时间系数4.3min/mm。表2.实施例2钢板力学性能实施例3本实施例高韧性调质型Q960钢板的厚度为15mm，其化学成分组成及质量百分含量见表10。其生产方法包括冶炼、LF精炼、真空处理、连铸、加热、轧制、热处理工序。具体步骤如下所述：(1)冶炼工序：钢包烘烤温度922℃，不允许出钢见渣，出钢温度1650℃，出钢钢水中[C]含量0.098％；(2)LF精炼工序：全程保证吹氩良好，精炼白渣保持时间40min，总精炼时间59min，铝线用量8m/t钢，石灰用量19kg本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高韧性调质型Q960钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分及质量百分含量为C：0.16～0.18%，Si：0.20～0.40%，Mn：1.30～1.40%，P≤0.015%，S≤0.005%，Cr：0.25～0.32%，Mo：0.40～0.45%，Nb：0.020～0.030%，Ti：0.015～0.025%，B：0.0012～0.0020%，余量为Fe和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种高韧性调质型Q960钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分及质量百分含量为C：0.16～0.18%，Si：0.20～0.40%，Mn：1.30～1.40%，P≤0.015%，S≤0.005%，Cr：0.25～0.32%，Mo：0.40～0.45%，Nb：0.020～0.030%，Ti：0.015～0.025%，B：0.0012～0.0020%，余量为Fe和不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的高韧性调质型Q960钢板，其特征在于，所述钢板厚度为8.0～30.0mm，钢板屈服强度≥960MPa，抗拉强度1000～1200MPa，延伸率≥12%，-40℃纵向冲击功≥60J，-40℃横向冲击功≥30J。


3.基于权利要求1或2所述的高韧性调质型Q960钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括冶炼、LF精炼、真空处理、连铸、加热、轧制、热处理工序；所述热处理工序，采用淬火+回火工艺，淬火温度860±5℃，加热时间PLC+12～15min。


4.根据权利要求3所述的高韧性调质型Q960钢板的生产方法，其特征在于，所述冶炼工序，钢包烘烤温度900～950℃，不允许出钢见渣，出钢温度1600～1700℃，出钢钢水中[C]0.09～0.10%。


5.根据权利要求4所述的高韧性调质型Q960钢板的生产方...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓东升，雷钧皓，马驰，
申请(专利权)人：舞阳钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41