一种低屈强高韧性比Q500GJ钢板的生产方法技术

一种低屈强比高韧性Q500GJ钢板的生产方法。钢的化学成分质量百分比为C=0.06~0.10%，Si=0.15~0.35，Mn=1.3~1.6，P≤0.015，S≤0.003，Cr=0.05~0.3，Nb=0.2~0.5，V=0.2~0.5，Ti=0.01~0.03，Mo=0.05~0.2，余量为Fe和不可避免的杂质。钢的生产工艺路线为冶炼

【技术实现步骤摘要】
一种低屈强高韧性比Q500GJ钢板的生产方法


[0001]本专利技术属于冶金
，涉及一种500MPa级别建筑用钢板的生产方法。

技术介绍

[0002]建筑用钢广泛地使用在超高层建筑、车站、机场、会展中心等钢结构建筑上，具有建造速度快，抗震性好，环境友好等特点。钢结构建筑往往有抗震等级的要求。建筑的抗震性能不仅在于建筑设计，也与钢结构材料本身的屈强比以及强度一致性相关。国家标准里建筑用钢的屈强比要求≤0.85。在500级别以上的高强钢中，受限于冶金原理，实现有一定的难度。
[0003]CN110453055A公开了“一种大厚度Q500级别钢板的生产方法”，其主要是通过复合坯的生产方法来生产Q500级别的低合金特厚板，其采用了低温正火工艺，屈强比最大为0.9。CN112210719A公开了“一种低成本高性能Q500桥梁钢及生产方法”，其化学成分及质量百分比如下：C≤0.035%，Si：0.31%～0.40%，Mn：1.71%～1.80%，P≤0.015%，S≤0.0030%，Nb：0.030%～0.050%，V：0.020%～0.050%，Ti：0.010%～0.018%，Cr：0.70%～0.80%，Ni：0.10%～0.20%，残余Mo≤0.05%，Cu：0.10%～0.20%，B≤0.0005%，N≤0.0005%，Al：0.020%～0.050%。降低屈服强度的同时提升产品抗拉强度。其主要是生产50mm以下低屈强比高韧性桥梁板。其超低碳的成分设计，采用转炉生产困难比较大，需要RH脱碳，然后再进LF处理，H含量会偏高，不适合特厚板生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是通过最大厚度为450mm的特厚连铸机，生产一种特厚低屈强比高韧性的Q500GJ建筑结构用钢。通过成分优化设计，无需驰豫以及热处理，短流程生产，不影响正常生产节奏，受环境温度影响小，轧成率高，屈服强度≥500MPa，屈强比≤0.83，
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40℃冲击＞80J，Z向拉伸断面收缩率≥50%，满足GB/T 19879
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2015对于Q550GJ的要求，适合批量生产。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现：一种低屈强高韧性比Q500GJ钢板的生产方法，钢的化学成分质量百分比为C=0.06~0.10%，Si=0.15~0.35，Mn=1.3~1.6，P≤0.015，S≤0.003，Cr=0.05~0.3，Nb=0.2~0.5，V=0.2~0.5，Ti=0.01~0.03，Mo=0.05~0.2，余量为Fe和不可避免的杂质；包括以下工艺步骤：（1）冶炼：采用BOF
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LF
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RH工艺路径，严格按照目标成分控制，采用RH炉脱气，真空时间10~20min，采用氮气作为循环气体，提高钢中的N含量到80~100ppm；（2）连铸：采用最大厚度为450mm的特厚板坯连铸机，在连铸坯凝固末端前后各施加≥5mm的辊缝收缩，控制板坯低倍偏析与低倍疏松控制在国标C类1.0以下；（3）轧制：采用热装热送，600℃以上装炉，加热温度1150~1180℃，到温后保温30min以上；轧制采用二阶段轧制，粗轧采用大压下制度，单道次最大压下量≥40mm，精轧采用高温轧制，终轧温度≥850℃，轧后立即采用层流冷却，冷速3~10℃/s，终冷温度400
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450
℃；（4）快速冷却：材料轧后立即采用层流冷却，冷速3~10℃/s，终冷温度400~450℃。
[0006]采用上述方法生产Q500GJ建筑用钢板，屈服强度在500~590MPa之间，抗拉强度在610~690MPa之间，延伸率超过20%，屈强比≤0.83，Z向拉伸面缩率≥40%，
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40℃冲击在80J以上。
[0007]本专利技术适用于Q500GJD/Q500GJE厚度120mm以下的钢板的生产。屈服强度≥500MPa，屈强比≤0.83，
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40℃冲击＞80J，Z向拉伸断面收缩率≥50%，满足GB/T 19879
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2015对于Q550GJ的要求，强韧性匹配较好，屈强比较低，碳当量低，焊接性能优异，具有较强的抗层状撕裂性能，能够满足具有抗震要求的建筑结构用钢的各项要求，适用于超高层建筑、大型公共建筑的主结构件的制作。
[0008]本专利技术的突出特点体现在利用最大450特厚连铸坯，通过成分与轧制工艺的优化设计，无需任何驰豫或者热处理即可生产出各项性能优异的Q500GJ，通过各工序的严格控制，即可在较低的成本下实现Q500GJ厚板的批量生产。
附图说明
[0009]图1 为本专利技术实施例120mmQ500GJ钢板的1/2组织金相图。
[0010]从图1中可以看出，钢的组织为（铁素体+针状铁素体）+粒状贝氏体构成。整体组织较为均匀细小，是该级别钢种的理想组织。
具体实施方式
[0011]下面结合实施例对本专利技术之成分控制范围、最佳实施方式等主要内容作进一步说明。
[0012]实施例1：采用转炉
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LF
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RH工艺路径，RH炉真空处理时间11min，测得N=85ppm。连铸采用350mm厚生产断面，凝固前后辊缝收缩值各为7mm。连铸坯采用GB/T 226
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2015的冷酸腐蚀方式进行腐蚀，YB/T 4003
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2016连铸板坯低倍缺陷评级图评定中心偏析为C类1.0。轧制采用热装热送，热装温度670℃，加热炉保温段心部温度1165℃，保温35min后开轧，轧制采用二阶段轧制，粗轧单道次最大压下量41mm，精轧终轧温度870℃，成品厚度60mm，轧后立即采用层流冷却，冷速8℃/s，终冷温度425℃。
[0013]实施例2：采用转炉
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LF
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RH工艺路径，RH炉真空处理时间15min，测得N=88ppm。连铸采用350mm厚生产断面，凝固前后辊缝收缩值各为7mm。连铸坯采用GB/T 226
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2015的冷酸腐蚀方式进行腐蚀，YB/T 4003
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2016连铸板坯低倍缺陷评级图评定中心偏析为C类0.5。轧制采用热装热送，热装温度620℃，加热炉保温段心部温度1168℃，保温38min后开轧，轧制采用二阶段轧制，粗轧单道次最大压下量40mm，精轧终轧温度865℃，成品厚度80mm，轧后立即采用层流冷却，冷速7℃/s，终冷温度430℃。
[0014]实施例3：采用转炉
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LF
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RH工艺路径，RH炉真空处理时间11min，测得N=82ppm。连铸采用400mm厚生产断面，凝固前后辊缝收缩值各为10mm。连铸坯采用GB/T 226
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2015的冷酸腐蚀
方式进行腐蚀，YB/T4003
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2016连铸板坯低倍缺陷评级图评定中心偏析为C类1.0。轧制采用热装热送，热装温度650℃，加热炉保温段心部温度1175本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低屈强高韧性比Q500GJ钢板的生产方法，其特征在于：钢的化学成分质量百分比为C=0.06~0.10%，Si=0.15~0.35，Mn=1.3~1.6，P≤0.015，S≤0.003，Cr=0.05~0.3，Nb=0.2~0.5，V=0.2~0.5,Ti=0.01~0.03，Mo=0.05~0.2，余量为Fe和不可避免的杂质；包括以下工艺步骤：（1）冶炼：采用BOF
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LF
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RH工艺路径，严格按照目标成分控制，采用RH炉脱气，真空时间10~20min，采用氮气作为循环气体，提高钢中的N含量到80~1...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯赞，罗登，史术华，廖宏义，张勇伟，刘琴，脱臣德，欧阳藩，高海亮，于青，
申请(专利权)人：湖南华菱湘潭钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：