一种40~80mm高强耐候钢厚板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种40～80mm高强耐候钢厚板及其生产方法。包括步骤：铁水经过脱硫处理和转炉冶炼，再结合RH炉精炼与LF炉精炼得到纯净度高和合适的化学成分。低的过热度和恒定拉速控制保障了连铸坯内部质量，减少了裂纹和缩孔。通过再加热奥氏体化和再结晶控制轧制和在线淬火过程缩短了生产流程。最后堆垛冷却得到性能稳定的高强耐候钢厚板，屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥900MPa，

【技术实现步骤摘要】
一种40～80mm高强耐候钢厚板及其生产方法


[0001]本专利技术属于钢厚板生产
，具体涉及一种40～80mm高强耐候钢厚板及其生产方法。

技术介绍

[0002]耐候钢是在普通碳钢成分上添加Cu、Cr、Ni元素，在腐蚀过程中形成致密的锈层，达到以及防止锈的效果，耐蚀性能优于普通碳钢2
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8倍。优异的耐蚀性能节约了表面处理的成本，同时兼备优异的强韧性，被广泛应用于桥梁建筑，集装箱板，石油钻井平台和工程建设中。目前，连铸工艺生产的耐候钢厚板厚度超过16mm时，由于淬透性低，基体为铁素体组织，屈服强度低，一般不超过500MPa，厚板内部组织性能差异难以控制。
[0003]中国专利CN108085589A公开了一种120mm～150mm厚超低温韧性耐火耐候钢及其生产方法。其包含如下质量百分比的化学成分：C 0.09～0.12、Si 0.20～0.40、Mn 1.10～1.20、P ≤0.010、S≤0.003、Nb 0.025～0.035、V 0.025～0.035、Mo 0.40～0.50、Ni 0.50～0.60、Cu 0.25～0.35、Cr 0.2～0.3、Als 0.30～0.50，其它为Fe和残留元素。该专利采用的是模铸浇注工艺，生产周期长，产品质量难以保障。
[0004]中国专利CN107385332A公开了一种B
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Nb
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N微合金化高强度耐候钢厚板及制备方法，该专利钢中化学成分按质量百分比为：C 0.02
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0.08％，Si 0.10
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0.25％，Mn 1.30
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1.60％，P<0.030％，S<0.020％，Cr 0.30
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0.35％，Cu 0.45
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0.70％，Ni 0.30
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0.50％，Mo 0.10
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0.30％，Nb 0.04
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0.06％，B 0.0020
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0.0040％。电化学自腐蚀电位为小于
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1V，腐蚀电流大于50μA，耐蚀性能难以保障。
[0005]中国专利CN106756476A公开了高强度耐高湿热海洋大气环境用耐候钢及制备方法，该专利钢的化学成分wt％为：C 0.01～0.03、Si 0.30～0.50、Mn 0.60～0.80、Cu 0.90～1.10、Ni 2.80～3.20、Mo 0.20～0.40、Sn 0.25～0.35、Sb 0.05～0.10、Cr≤0.03、Nb≤0.02、P≤0.01、S≤0.01、RE 0.03～0.05，其余为Fe。抗拉强度≥750MPa，屈服强度≥650MPa，延伸率≥15％。该方法中添加了Mo、Nb和稀土元素等价格昂贵的合金元素，生产成本高。

技术实现思路

[0006]本专利技术通过优化现有合金成分体系，添加主要提高耐蚀性能和淬透性的Cu和Ni元素，提供了一种40～80mm高强耐候钢厚板及其生产方法，提高强度的同时保障了心部和表面的性能差异，降低了生产成本，节约了生产时间，大大缩短交货周期。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0008]一种40～80mm高强耐候钢厚板及其生产方法，包括以下步骤：
[0009](1)KR脱硫处理预处理铁水，最终含硫量[S]≤0.0030wt％，通过稠渣和扒渣使铁水表面光面面积≥90％；
[0010](2)进行转炉冶炼，全程采用吹氩工艺，终渣碱度控制在2.5
‑
3.5；脱氧要求白渣精
炼时间超过20min，同时软吹时间大于10min；吹炼时加入石灰和萤石，挡渣处理后，渣厚≤30mm；
[0011](3)LF炉精炼和RH炉精炼，转炉出钢温度控制在1620
±
20℃，精炼终止温度控制在1580
±
10℃；在LF精炼过程中喂入铝线或者钛线，目的是调整适宜的AlS和Ti的含量；RH处理时钢包净空在350～500mm范围内，真空度≤500Pa，处理时间控制在15～20min，加入金属进行合金化；然后开启五级真空泵进行真空循环处理；
[0012](4)板坯连铸过程中采用长水口保护浇铸，防止浇注过程中氧化，过热度控制在10～25℃，并且采用电磁搅拌，在扇形段采用动态连铸轻压下工艺，减少疏松和偏析等缺陷，连铸拉速控制在1.0～1.2m/min，连铸坯厚度250～300mm；连铸板坯堆冷一天以上；
[0013](5)将连铸板坯送入加热炉加热，加热温度1200～1250℃，保温时间大于2h，板坯出加热炉温度≥1150℃；
[0014](6)出加热炉后进行高压水除磷，水压在15～23Mpa；
[0015](7)热轧6～13道次，包括精轧和粗轧过程，保证咬入条件下前几个道次尽可能大，终轧温度≥850℃，最后道次压下率≤10％，保证表面质量；
[0016](8)轧板出轧机后采用在线超快冷装置淬火，淬火终止温度为250～400℃；
[0017](9)淬火后进行堆垛冷却。
[0018]进一步地，步骤(2)所述挡渣处理采用的是挡渣锥、挡渣塞双挡渣处理。目的是减少回磷，提高钢水质量，减少钢坯产生缺陷和裂纹。
[0019]进一步地，步骤(2)中，每吨钢中萤石加入量≤5kg。目的在于稀释炉渣，降低炉渣的熔点，提高炉渣的流动性。
[0020]进一步地，步骤(3)调整Ti含量的目的在于通过产生纳米析出TiC，阻碍晶粒长大和产生析出强化效果。
[0021]进一步地，步骤(3)所述金属包括铜板和硅铁、锰铁、铬铁、镍铁。
[0022]进一步地，步骤(3)所述五级真空泵开启3分钟内，真空度<65Pa；步骤(3)所述真空循环处理的时间控制在15～25min。
[0023]进一步地，步骤(5)中，板坯的化学成分及其重量百分比为：C 0.03
‑
0.07％、Si 0.30
‑
0.50％、Mn 1.20
‑
1.60％、P≤0.015％、S≤0.003％、Cu 1.60
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2.0％、Cr 0.30
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0.55％、Ni 3.50
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3.80％、Ti 0.05
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0.12％，余量为Fe和杂质。
[0024]进一步地，步骤(5)中，采用高的加热温度(1200～1250℃)和保温时间(＞2h)是为了保证合金元素完全固溶在奥氏体中，消除元素偏析，使厚板内外热状态保持一致。
[0025]进一步地，步骤(5)所述加热和保温均在还原性气氛下进行，以减少氧化铁皮的形成。
[0026]进一步地，步骤(7)所述轧制的温区为850℃～1150℃，轧机出口厚度40～80mm。粗轧道次保证咬入的前提下增大压下率，减少轧制道次，促进奥氏体的再结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种40～80mm高强耐候钢厚板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)KR脱硫处理预处理铁水，最终含硫量[S]≤0.0030wt％，通过稠渣和扒渣使铁水表面光面面积≥90％；(2)进行转炉冶炼，全程采用吹氩工艺，终渣碱度控制在2.5
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3.5；脱氧要求白渣精炼时间超过20min，同时软吹时间大于10min；吹炼时加入石灰和萤石，挡渣处理后，渣厚≤30mm；(3)LF炉精炼和RH炉精炼，转炉出钢温度控制在1620
±
20℃，精炼终止温度控制在1580
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10℃；在LF精炼过程中喂入铝线或者钛线，调整AlS和Ti的含量；RH处理时钢包净空在350～500mm范围内，真空度≤500Pa，处理时间控制在15～20min，加入金属进行合金化，然后开启五级真空泵进行真空循环处理；(4)板坯连铸过程中采用长水口保护浇铸，防止浇注过程中氧化，过热度控制在10～25℃，并且采用电磁搅拌，在扇形段采用动态连铸轻压下工艺，减少疏松和偏析等缺陷，连铸拉速控制在1.0～1.2m/min，连铸坯厚度250～300mm；连铸板坯堆冷一天以上；(5)将连铸板坯送入加热炉加热，加热温度1200～1250℃，保温时间大于2h，板坯出加热炉温度≥1150℃；(6)出加热炉后进行高压水除磷，水压在15～23Mpa；(7)热轧6～13道次，包括精轧和粗轧过程，保证咬入条件下前几个道次尽可能大，终轧温度≥850℃，最后道次压下率≤10％，保证表面质量；(8)轧板出轧机后采用在线超快冷装置淬火，淬火终止温度为250～400℃；(9)淬火后进行堆垛冷却。2.根据权利要求1所述的生...

【专利技术属性】
技术研发人员：温志林，李烈军，彭政务，李炯轶，陈松军，高吉祥，欧阳健平，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：