具有屈服平台性能Q460GJDZ35钢板的生产方法技术

本发明专利技术属于宽厚板生产领域，具体涉及到一种具有屈服平台性能Q460GJDZ35钢板的生产方法。该钢板含有以下化学成分：C、Si、Mn、P、S、Nb、V、Cr、Mo、Ni、Cu,Ti，其它为Fe和残留元素，其生产方法包括以下步骤：KR铁水预处理工艺、冶炼浇铸工艺、加热工艺、高温再结晶轧制技术、热处理工艺，通过亚温淬火来控制屈强比，并达到细化奥氏体晶粒及最终组织，且最终组织中的铁素体有阻碍裂纹扩展的作用，提高贝氏体的冲击韧性，并改善了钢种残留有害元素的分布，使其均匀的分布在细化后晶粒的晶界上，总晶界面积明显增多，单位晶界面积上的有害元素含量较少，有效的提高了钢板的最终各项性能。有效的提高了钢板的最终各项性能。

【技术实现步骤摘要】
具有屈服平台性能Q460GJDZ35钢板的生产方法


[0001]本专利技术属于宽厚板生产领域，具体涉及到一种具有屈服平台性能Q460GJDZ35钢板的生产方法。

技术介绍

[0002]钢结构具有强度高、重量轻、塑性和韧性好、施工快速等特点,它适应于各种工程结构。近年来随着钢产量的稳步增长和全球应用技术研究的深入,钢结构在建筑行业得到了越来越广泛的应用,尤其在超高层及大跨度建筑等方面更显示出其强大的生命力。但随着钢结构建筑的发展,随之而来的是高强度、高韧性、有屈服平台等安全系数较高的新一代建筑结构钢等方面的市场需求越来越迫切。

技术实现思路

[0003]为满足上述技术要求，本专利技术的目的在于提供一种具有屈服平台性能Q460GJDZ35钢板的生产方法，通过该方法生产出的钢板具有高强度、高韧性及具有屈服平台等特点，满足市场对安全系数较高的新一代建筑结构钢的要求。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种具有屈服平台性能Q460GJDZ35钢板的生产方法，所述钢板厚度为120mm，包含有以下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：0.09～0.11、Si：0.06～0.30、Mn：1.48～1.53、P≤0.005、S≤0.002、Als：0.020～0.060、Nb：0.050～0.060、V：0.055～0.065、Cr：0.2～0.3、Mo：0.1～0.3、Ni:0.40
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0.50、Cu:0.10
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0.30,Ti：0.008
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0.020，其它为Fe和残留元素，其碳当量Ceq＝C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14≤0.47，
[0005]焊接裂纹敏感性指数Pcm＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B≤0.25。
[0006]关于成分设计，需要说明的是，采用适当的碳当量确保钢的强度，优化Nb、V、Cr、Mo等合金元素保证钢的淬透性，在不降低韧性的前提下，确保其的各项性能指标达到技术条件的要求。炼钢的重要任务之一就是要把熔池中的碳氧化脱除至所炼钢钟的要求。从钢的性质可看出碳也是重要的合金元素，它可以增加钢的强度和硬度，但对韧性产生不利影响。锰是一种非常弱的脱氧剂，在碳含量非常低、氧含量很高时，可以显示出脱氧作用，协助脱氧，提高他们的脱氧能力。锰可以略微提高钢的强度，并可提高钢的淬透性能，稳定并扩大奥氏体区。Mn能增加奥氏体的稳定性，扩大γ相区得奥氏体，降低淬火时的临界冷却速度，降低钢的临界点(A1和A3)较同碳量碳素钢低25～30℃，提高钢的淬透性，淬火时的变形也比较小，适用于宽厚板的要求。当镍＞0.3％时，其变脆温度即达
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100℃以下，所以能同时提高淬火结构钢的强度和塑性。Ni的晶格常数与γ
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铁相近，所以可成连续固溶体。这就有利于提高钢的淬硬性，Ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性，所以其淬火温度可降低，淬透性好。当它同Cr、Mo结合的时候，淬透性尤可增高。镍钼钢还具有很高的疲劳极限。Ni本身不是有效的抗氧化学元素，所以很少单独用作不锈钢的合金元素，但对浓苛性碱有好的作用。
Ni可提高奥氏体钢的蠕变抗力，须加入别的合金元素，通过固溶强化或沉淀硬化的途径来解决。在所有各种碳化物中，铬碳化物是最细小的一种，它可均匀地分布在钢体积中，所以具有高的强度、硬度、屈服点和高的耐磨性。由于它能使组织细化而又均匀分布，所以塑性、韧性也好，这对工具钢尤有价值。
[0007]上述钢板的生产方法包括以下步骤：KR铁水预处理、冶炼、浇铸、加热、控轧控冷及热处理；
[0008]1)KR铁水预处理工艺要求：到站铁水扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤28mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.009％，保证脱硫周期≤28min、脱硫温降≤24℃；
[0009]2)冶炼工艺要求：VD到站1666℃，预抽6min至真空，保压18min破空，软吹6min后1585℃离站，定氢0.8ppm符合标准；要求在67Pa的真空度下，保压时间≥18min，同时要求保压过程钢水翻腾效果良好；VD离站温度:1570～1575℃；
[0010]需要说明的是，钢水中的杂质成分，包括S、P及各类氧化物夹杂等易在钢水的凝固过程中产生严重的偏析，对特厚板的机械性能和冶金质量均会产生较大的影响。为获得较好的内部质量，并确保符合一级探伤标准，洁净钢的冶炼是根本，主要从两个方面来确保，一是钢水中非金属夹杂物的总级别必须在3.0以内，二是严格控制钢水中五大有害元素的含量。
[0011]3)加热工艺要求：钢坯加热温度为1170～1200℃，加热时间为1min/mm；
[0012]合理的钢坯加热制度即可以保证合金第二相粒子在加热过程中充分固溶，又能保证奥氏体晶粒不发生粗化，根据常用的Irvine经验公式：log[Nb][C+12*N/14]＝
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6770/T+2.16，钢坯的Nb元素完全固溶温度为1150℃；在高温激光试验中观察了在120mm钢板原始奥氏体随温度变化的情况，在不同加热温度下的奥氏体晶粒变化图中可以看到，加热温度从1100℃提高至1180℃时，原始奥氏体晶粒尺寸仍然处于60μm以下；当加热温度提高至1250℃时，原始奥氏体晶粒开始出现合并和不均匀长大，晶粒尺寸达到100μm，发生粗化；根据Irvine经验公式计算和高温激光观察结果，遵循钢坯充分加热原则，选取合金充分固溶的平衡温度以上40～50℃做为均热温度，因此钢坯加热温度为1170～1200℃，加热时间为1min/mm；
[0013]4)控轧控冷工艺要求：粗轧阶段采用再结晶区轧制，使钢板在高温阶段充分发生再结晶，进行奥氏体晶粒细化，开轧温度在1050～1100℃，保证轧制力在8600吨以上，轧制扭矩在3200KNm以上，首道次压下率17％，中间坯厚度为成品厚度的2～2.5倍，保持未再结晶区的轧制变形量，可以获得充分压扁的变形奥氏体，积累形变和位错，创造更多的形核位置，促进相变后获得细小的相变组织。提高纵轧阶段压下率，特别是转钢后纵轧阶段压下率，对心部韧性改善效果显著。在考虑成品钢板尺寸的前提下，尽可能优化钢坯尺寸，采用宽坯轧制减少展宽道次，提高再结晶区轧制的道次和变形量。在强水冷后获得的粒状贝氏体组织中，贝氏体铁素体基体上残留了弥散分布的小M/A岛以及在粒贝团或准多边形铁素体边界存留的M/A岛；
[0014]精轧开轧温度≤860℃，道次压下率≥15％，累计压下率≥60％，终轧温度760～800℃，轧制结束后，进入ACC层流冷却，冷却速度控制在10～20℃/s，出水温度控制在600
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620℃，最大限度保留细化的奥氏体组织，使钢板不具备晶粒长大条件，达到细化晶粒目的；
[0015]5)热处理工艺要求：采用淬火(Quenching)+两相区淬火(Lamellarizing)+回火
(Tempering)工艺(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有屈服平台性能Q460GJDZ35钢板的生产方法，其特征在于：所述钢板厚度为120mm，包含有以下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：0.09～0.11、Si：0.06～0.30、Mn：1.48～1.53、P≤0.005、S≤0.002、Als：0.020～0.060、Nb：0.050～0.060、V：0.055～0.065、Cr：0.2～0.3、Mo：0.1～0.3、Ni:0.40
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0.50、Cu:0.10
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0.30,Ti：0.008
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0.020，其它为Fe和残留元素，其碳当量Ceq≤0.47，焊接裂纹敏感性指数Pcm≤0.25；上述钢板生产方法包括以下步骤：KR铁水预处理、冶炼、浇铸、加热、控轧控冷、热处理；1)KR铁水预处理工艺要求：到站铁水扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤28mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.009％，保证脱硫周期≤28min、脱硫温降≤24℃；2)冶炼工艺要求：VD到站1666℃，预抽6min至真空，保压18min破空，软吹6min后1585℃离站，定氢0.8ppm符合标准；要求在67Pa的真空度下，保压时间≥18min，同时要求保压过程钢水翻...

【专利技术属性】
技术研发人员：许少普，于飒，朱书成，李忠波，王柳懿，康文举，刘庆波，杨阳，唐郑磊，杨春，李嘎子，朱先兴，任义，
申请(专利权)人：南阳汉冶特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：