一种低温高韧性低合金中厚钢板及制备方法技术

本发明专利技术涉及冶金技术领域，具体涉及一种低温高韧性低合金中厚钢板及制备方法，包括如下重量百分比的成分：C：0.14～0.18％，Si：0.10～0.50％，Mn：0.95～1.10％，P≤0.020％，S≤0.010％，Als：0.015～0.050％，Nb：0.010～0.020％，其余为Fe及残余元素。制备方法为以上述成分为原料，经熔炼得铸坯，将铸坯加热，除磷，轧制，矫直所得。本发明专利技术产品组织均匀、细化，低温韧性良好，很好的满足了重点结构及风电用钢对产品良好加工性能的需求。钢对产品良好加工性能的需求。钢对产品良好加工性能的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种低温高韧性低合金中厚钢板及制备方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种低温高韧性低合金中厚钢板及制备方法。

技术介绍

[0002]低合金结构钢是钢材用量的主体，市场需求量大，传统均采用较高锰合金固溶强化，一方面高锰合金容易造成偏析、夹杂等铸坯缺陷，同时加热和轧制过程中容易造成晶粒度粗大、不均匀等组织缺陷，造成产品低温韧性差。
[0003]近年来，海上风电和陆上风电用钢需求逐步增大，要求其具有良好的焊接、折弯等工艺性能和成形性能，对产品的强度、塑形、韧性等指标有更为严格的要求；铌微合金钢在生产中，主要通过在成分体系中添加微量的Nb合金，利用Nb(CN)在奥氏体中的形变诱导析出来抑制奥氏体再结晶，实现细化铁素体晶粒的目的；通过Nb与钢中的C、N原子结合，形成Nb(CN)析出相来抑制再结晶及形成沉淀强化来提高强度；降低因晶粒度粗大等造成的产品韧性差，使用性能降低。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的低合金钢低温韧性低等技术问题，本专利技术提供一种低温高韧性低合金中厚钢板及制备方法，制得的钢板低温下韧性性能优异。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种低温高韧性低合金中厚钢板，包括如下重量百分比的成分：C：0.14～0.18％，Si：0.10～0.50％，Mn：0.95～1.10％，P≤0.020％，S≤0.010％，Als：0.015～0.050％，Nb：0.010～0.020％，其余为Fe及残余元素。
[0006]进一步的，钢板屈服强度≥380MPa，抗拉强度470～630MPa，断后伸长率≥19％；
‑
40℃下KV2≥120J，厚度为10
‑
50mm。
[0007]第二方面，本专利技术提供一种低温高韧性低合金中厚钢板得制备方法，包括如下步骤：以含上述成分的原料经熔炼得铸坯，将铸坯加热，除磷，轧制，矫直所得；其中，轧制首先采用粗轧，再精轧；所得钢板成品厚度为d，当10mm≤d＜16mm时，粗轧中间坯厚度为45～50mm，当16mm≤d≤30mm时，粗轧中间坯厚度为60～90mm，当30mm＜d≤50mm时，粗轧中间坯厚度为100～125mm。
[0008]进一步的，铸坯厚度为300mm。
[0009]进一步的，铸坯加热时间为8～12min/cm，加热温度为1195
‑
1235℃。
[0010]进一步的，除磷采用高压水除磷，高压水水压≥21MPa，除磷率≥95％。
[0011]进一步的，粗轧的工艺为：展宽后纵轧，保证粗轧阶段至少2个道次压下率≥15％。
[0012]进一步的，精轧工艺为：当10≤d＜16时，开轧温度910～940℃，终轧温度830～880℃；当16mm≤d≤30mm时，开轧温度860～900℃，终轧温度820～860℃；当30mm＜d≤50mm时，开轧温度850～880℃，终轧温度810～850℃。
[0013]进一步的，当10mm≤d＜16mm时，轧制后不水冷；当16mm≤d≤30mm时，采用弱水冷，
开冷温度≥790℃，冷速5
‑
9℃/s，终冷温度670
±
20℃；当30mm＜d≤50mm时，开冷温度≥790℃，冷速5
‑
9℃/s，终冷温度650
±
20℃。
[0014]作为一个优选的技术方案，本专利技术所述的低温高韧性低合金中厚钢板的制备方法，具体包括如下步骤：
[0015](1)铸坯加热：铸坯在炉加热时间为8～12min/cm，加热温度1195
‑
1235℃；
[0016](2)除磷：除磷采用高压水除磷，高压水水压≥21MPa，除磷率≥95％；
[0017](3)轧制：轧制首先采用粗轧，再精轧；所得钢板成品厚度为d，粗轧工艺为，展宽后纵轧，保证粗轧阶段至少2个道次压下率≥15％，当10mm≤d＜16mm时，中间坯厚度为45～50mm，当16mm≤d≤30mm时，中间坯厚度为60～90mm，当30mm＜d≤50mm时，中间坯厚度为100～125mm；精轧工艺为，当10≤d＜16时，开轧温度910～940℃，终轧温度830～880℃，当16mm≤d≤30mm时，开轧温度860～900℃，终轧温度820～860℃，当30mm＜d≤50mm时，开轧温度850～880℃，终轧温度810～850℃；
[0018](4)水冷：当10mm≤d＜16mm时，轧制后不水冷；当16mm≤d≤30mm时，采用弱水冷，开冷温度≥790℃，冷速5
‑
9℃/s，终冷温度670
±
20℃；当30mm＜d≤50mm时，开冷温度≥790℃，冷速5
‑
9℃/s，终冷温度650
±
20℃；
[0019](5)矫直，经热矫直机矫正钢板板型，消除内应力及残余应力。
[0020]本专利技术的有益效果在于，本专利技术通过添加微量的Nb合金代替Mn合金，以Nb合金的细晶强化代替传统的Mn合金固溶强化，实现10～50mm厚度规格采用同一种成分设计，通过合理调整各工序段工艺参数，实现批量稳定生产，产品
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40℃试验温度下纵向夏比冲击吸收功(KV2)单值≥120J，物理性能远优于国标(GB/T 1591
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2018)要求。本专利技术所得产品组织均匀、细化，低温韧性良好，很好的满足了重点结构及风电用钢对产品良好加工性能的需求。
附图说明
[0021]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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术具体实施方式实施例1产品金相显微镜下形貌图。
具体实施方式
[0023]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0024]本专利技术实施例中力学性能测试采用如下方法进行：轧制后沿钢板长度方向的头中尾位置、宽度方向的1/4位置分别取样，按照GB228进行拉伸性能的检验，按照GB229进行低温冲击韧性的检验。
[0025]实施例1
[0026]本专利技术所述铸坯熔炼成分为：C：0.16％，Si：0.20％，Mn：1.0％，P:0.015％，S:
0.008％，Als：0.020％，Nb：0.013％，其余为Fe及残余元素；铸坯厚度为300mm。
[0027]本实施例为厚度10mm的低温高韧性低合金钢的生产方法，具体包括如下步骤：
[0028](1)铸坯加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温高韧性低合金中厚钢板，其特征在于，包括如下重量百分比的成分：C：0.14～0.18％，Si：0.10～0.50％，Mn：0.95～1.10％，P≤0.020％，S≤0.010％，Als：0.015～0.050％，Nb：0.010～0.020％，其余为Fe及残余元素。2.如权利要求1所述的低温高韧性低合金中厚钢板，其特征在于，钢板屈服强度≥380MPa，抗拉强度470～630MPa，断后伸长率≥19％；
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40℃下KV2≥120J，厚度为10
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50mm。3.一种权利要求1所述的低温高韧性低合金中厚钢板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：以含权利要求1所述成分的原料，经熔炼得铸坯，将铸坯加热，除磷，轧制，矫直所得；其中，轧制首先采用粗轧，再精轧；所得钢板成品厚度为d，当10mm≤d＜16mm时，粗轧中间坯厚度为45～50mm，当16mm≤d≤30mm时，粗轧中间坯厚度为60～90mm，当30mm＜d≤50mm时，粗轧中间坯厚度为100～125mm。4.如权利要求3所述的低温高韧性低合金中厚钢板的制备方法，其特征在于，所述铸坯厚度为300mm。5.如权利要求3所述的低温高韧性低合金中厚钢板的制备方法，其特征在于，铸坯加热时间为8～12min/cm，加热温度为1195
‑
1235℃。6.如权利要求3所述的低温高韧性低合金中厚钢板的制备方法，其特征在于，除磷采用高压水除磷，高压水水压≥21MPa，除磷率≥95％。7.如权利要求3所述的低温高韧性低合金中厚钢板的制备方法，其特征在于，粗轧的工艺为：展宽后纵轧，保证粗轧阶段至少2个道次压下率≥15％。8.如权利要求3所述的低温高韧性低合金中厚钢板的制备方法，其特征在于，精轧工艺为：当10≤d＜16时，开轧温度910～940℃，终轧温度830～880℃；当16mm≤d≤30mm时，开轧温度860～900℃，终轧温度820～860℃；当30mm＜...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓英，胡淑娥，汤化胜，王厚昕，王南辉，张维国，韩启彪，侯东华，李灿明，薛燕，郑飞，金璐，刘坤，丛林，
申请(专利权)人：山东钢铁集团日照有限公司，
类型：发明
国别省市：