一种表面质量良好的屈服强度300MPa级耐候结构钢板生产方法技术

本发明专利技术公开了一种表面质量良好的屈服强度300MPa级耐候结构钢板生产方法，本发明专利技术通过合适的冶炼、连铸、加热、控轧、控冷、除鳞工艺，生产出了表面质量、力学性能良好的屈服强度300MPa级耐候结构钢板。钢板的强度、塑性、韧性良好,组织为细小的铁素体+珠光体。钢板的屈服强度在328MPa～365MPa之间，抗拉强度在462MPa～516MPa之间，延伸率在26.5％～35％之间，

【技术实现步骤摘要】
一种表面质量良好的屈服强度300MPa级耐候结构钢板生产方法


[0001]本专利技术涉及一种表面质量良好的屈服强度300MPa级耐候结构钢板生产方法。

技术介绍

[0002]采用普通结构钢制作的结构件在野外使用时，钢板长期暴露在阳光、大气、水等介质中，钢板表面腐蚀较快，使用寿命较短，损失较大，已不能适应生产发展的需要。现在越来越多采用抗腐蚀的耐候结构钢制作结构件，耐候结构钢是一类在大气中具有良好耐腐蚀性能的低合金钢，采用低碳成分设计，Cr、Ni、Cu、P、Si、Mn等作为主要合金元素。通过国内外大量的研究，现在普遍认为经过长时间地暴露于大气中，耐候钢表面将生成一层致密且附着性良好的氧化产物使钢基体与外界腐蚀性物质隔绝，从而显著提高耐候钢的耐腐蚀性能。由于为了抗腐蚀，耐候结构钢中加入了一定量的Cr、Ni、Cu等元素，这些元素的加入，一是钢板的表面质量不好控制，钢板表面容易出现麻坑缺陷；二是钢板的合金较多，强度高，组织比较复杂，冲击韧性和塑性不稳定，经常出现钢板冲击功和延伸率低于标准下限的现象，钢板的强度和塑性、韧性匹配不好。钢板表面麻坑轻微的通过追加修磨进行消除，严重的只能切除判废；性能不合的只能通过追加热处理工序进行挽救，因此钢板表面有麻坑或性能不合会导致制造成本大幅增加，延长交货周期。因此生产耐候结构钢板，难度较大，尤其是在除鳞压力较低、轧机能力较小的宽厚板轧机上。
[0003]申请号CN 112126855 A的专利“一种屈服强度310MPa以上冷轧耐候钢的生产方法”提供了一种屈服强度310MPa以上冷轧耐候钢的生产方法，该方法生产的耐候钢性能满足要求，但该方法适合冷轧薄板的生产，不适合宽厚钢板生产。
[0004]申请号CN 111850411 A的专利“400MPa级高铬耐候钢及其制备方法”提供了一种屈服强度400MPa级的高铬耐候钢生产方法，该方法生产的耐候钢性能满足要求，但该方法生产的耐候钢碳当量较高，焊接性能不好，同时该方法适合在热连轧机组上生产，不适合宽厚钢板生产。
[0005]申请号CN 106435406 A的专利“一种厚规格低合金耐候钢板及其制造方法”提供了一种10～19mm厚的耐候钢生产方法，该方法生产的耐候钢性能满足要求，但该方法适合在热连轧机组上生产，不适合宽厚钢板生产。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种生产工艺简单、生产成本低、生产周期短、表面质量良好、韧性良好的屈服强度300MPa级耐候钢板生产方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术一种表面质量良好的屈服强度300MPa级耐候结构钢板生产方法，包括：
[0009]1)、钢水的精炼时间不少于40分钟，不回收热渣；
[0010]2)、钢水进行RH炉处理，RH真空处理时间不少于19分钟，纯脱气时间不少于15分
钟；
[0011]3)、连铸坯的厚度为250mm，钢水浇铸时过热度控制在16～31℃，连铸时采用电磁搅拌，电磁搅拌频率为6Hz，电流为370A，电磁搅拌位置为5段；
[0012]4)、连铸坯的浇铸时的拉速为0.9
‑
1.0m/min；
[0013]5)、板坯采用直接热装，在进入加热炉前，对其表面进行喷水冷却，表面温降速度为4～7℃/s,喷水冷却时间60～80秒；
[0014]6)、加热工艺：板坯加热时采用三段式加热的步进式加热炉，第一加热段的加热温度1190～1210℃，加热时间45～60分钟；第二加热段的加热温度1220～1260℃，加热时间45～65分钟；均热段加热时间40～60分钟；连铸坯出炉温度1225
‑
1245℃；加热时使用高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气，混合煤气热值控制在2300～2500kcal/m 3之间，废气残氧量控制在1.2～3％；
[0015]7)、轧制及冷却工艺：板坯加热好之后进行控制轧制，第一阶段开轧厚度为板坯厚度，第一阶段开轧温度1215～1235℃，第一阶段终轧温度≥1045℃，第一阶段轧制时设定扭矩为1900～2100kNm，设定单位轧制力为20MN/m，第一阶段轧制时,高温延伸阶段至少有两道次压下率＞15％；第一阶段轧制到第二阶段的开轧厚度为止；第二阶段的开轧厚度为3.3倍成品钢板厚度，第二阶段的开轧温度915～930℃，第二阶段终轧温度为820～840℃，第二阶段轧制到钢板要求的成品厚度为止；钢板轧完后进行层流冷却，ACC水温为22～25℃，冷却速度为10～15℃/s，终冷温度为700～720℃，ACC辊道设定速度为2.0～2.2m/s；
[0016]8)、钢板轧制时除鳞工艺：除鳞罐蓄能器的压力不小于19MPa，板坯出炉后经初始除鳞机除鳞时，除鳞机的辊道速度为1.1m/s；第一阶段轧制时，前三道次每道次除鳞，采用反除方式；最后两道次除鳞，除鳞方式为正除；第二阶段轧制时，前两个道次除鳞，除鳞方式为反除，前两个道次每道次轧制完成后，钢板摆动待温4～8秒后再进行下一道次轧制；
[0017]9)、所生产的钢板厚度为14mm～30mm厚，在宽厚板轧机上生产。
[0018]进一步的，所述耐候钢板的化学成分，按重量百分比：C：0.11～0.13％；Si：0.15～0.25％；Mn：0.5～0.6％；Cr:0.55～0.65％；Ni:0.25～0.35％；Cu:0.3～0.4％；P≤0.015％；S≤0.006％；Ca：0.001～0.0025％；Als：0.018～0.032％；H≤2.0ppm；O:≤0.004％；N：≤0.005％；其余为铁和不可避免杂质。
[0019]进一步的，钢板的屈服强度为328MPa～365MPa，抗拉强度462MPa～516MPa，延伸率26.5％～35％，
‑
20℃冲击功157J～216J。
[0020]进一步的，所述耐候钢板的化学成分，按重量百分比：C：0.11％；Si：0.25％；Mn：0.5％；Cr:0.65％；Ni:0.25％；Cu:0.3％；P:0.015％；S:0.006％；Ca：0.0015％；Als：0.018％；H：2.0ppm；O:0.004％；N：0.005％；其余为铁和不可避免杂质。
[0021]进一步的，所述耐候钢板的化学成分，按重量百分比：C：0.13％；Si：0.15％；Mn：0.6％；Cr:0.55％；Ni:0.35％；Cu:0.4％；P:0.014％；S:0.003％；Ca：0.001％；Als：0.032％；H：1.5ppm；O:0.0032％；N：0.0041％；其余为铁和不可避免杂质。
[0022]进一步的，所述耐候钢板的化学成分，按重量百分比：C：0.12％；Si：0.19％；Mn：0.52％；Cr:0.59％；Ni:0.28％；Cu:0.33％；P:0.013％；S:0.004％；Ca：0.0016％；Als：0.026％；H：1.6ppm；O:0.0031％；N：0.0038％；其余为铁和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面质量良好的屈服强度300MPa级耐候结构钢板生产方法，其特征在于：包括：1)、钢水的精炼时间不少于40分钟，不回收热渣；2)、钢水进行RH炉处理，RH真空处理时间不少于19分钟，纯脱气时间不少于15分钟；3)、连铸坯的厚度为250mm，钢水浇铸时过热度控制在16～31℃，连铸时采用电磁搅拌，电磁搅拌频率为6Hz，电流为370A，电磁搅拌位置为5段；4)、连铸坯的浇铸时的拉速为0.9
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1.0m/min；5)、板坯采用直接热装，在进入加热炉前，对其表面进行喷水冷却，表面温降速度为4～7℃/s,喷水冷却时间60～80秒；6)、加热工艺：板坯加热时采用三段式加热的步进式加热炉，第一加热段的加热温度1190～1210℃，加热时间45～60分钟；第二加热段的加热温度1220～1260℃，加热时间45～65分钟；均热段加热时间40～60分钟；连铸坯出炉温度1225
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1245℃；加热时使用高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气，混合煤气热值控制在2300～2500kcal/m 3之间，废气残氧量控制在1.2～3％；7)、轧制及冷却工艺：板坯加热好之后进行控制轧制，第一阶段开轧厚度为板坯厚度，第一阶段开轧温度1215～1235℃，第一阶段终轧温度≥1045℃，第一阶段轧制时设定扭矩为1900～2100kNm，设定单位轧制力为20MN/m，第一阶段轧制时,高温延伸阶段至少有两道次压下率＞15％；第一阶段轧制到第二阶段的开轧厚度为止；第二阶段的开轧厚度为3.3倍成品钢板厚度，第二阶段的开轧温度915～930℃，第二阶段终轧温度为820～840℃，第二阶段轧制到钢板要求的成品厚度为止；钢板轧完后进行层流冷却，ACC水温为22～25℃，冷却速度为10～15℃/s，终冷温度为700～720℃，ACC辊道设定速度为2.0～2.2m/s；8)、钢板轧制时除鳞工艺：除鳞罐蓄能器的压力不小于19MPa，板坯出炉后经初始除鳞机除鳞时，除鳞机的辊道速度为1.1m/s；第一阶段轧制时，前三道次每道次除鳞，采用反除方式；最后两道次除鳞，除鳞方式为正除；第二阶段轧制时，前两个道次除鳞，除鳞方式为反除，前两个道次每道次轧制完成后，钢板摆动待温4～8秒后再进行下一道次轧制；9)、所生产的钢板厚度为14mm～30mm厚，在宽厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：温利军，薛越，李浩，王国海，赵超，杨文海，高军，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：