本发明专利技术公开了一种贝氏体组织高强韧性结构钢Ｑ５５０Ｄ（Ｅ）钢板及其生产方法。该钢板包含如下质量百分比的化学成分（单位，ｗｔ％）：Ｃ：０．０５～０．１５、Ｓｉ：０．１０～０．４０、Ｍｎ：１．４０～１．６５、Ｐ：≤０．０１０、Ｓ：≤０．００５、微合金化元素（Ｖ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｍｏ＋Ｂ）：≤０．３０、Ａｌｓ：≤０．０５０，其它为Ｆｅ和残留元素。本发明专利技术的生产方法包括：铁水预处理、转炉冶炼、ＬＦ精炼、ＶＤ真空精炼、连续铸钢、加热、ＴＭＣＰ轧制、控冷、堆垛缓冷。对铁水预处理到钢板堆垛缓冷整改过程，制订了严格的工艺点控制标准，并严格执行，产品的实物质量优良，性能富余量较大，其中屈服富余量在５０～１００ＭＰａ，抗拉富余量在３０～６０ＭＰａ，伸长率富余量为２～４％，冲击性能达到了－６０℃水平。采用ＴＭＣＰ工艺一次生产合格，不需进行回火或调质处理，大降低了生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到钢材，具体涉及到一种贝氏体组织高强韧性结构钢Q550D (E)钢板及其生产方法。
技术介绍
高强度结构钢Q550D (E)是一种低合金高强度结构钢，它具有强度高、韧性好、低 温韧性优良、加工性能和焊接性能好等特点。主要应用在工程机械、煤矿机械、造船和钢结 构等领域。近年来，低合金高强度钢的应用更为广泛，国内对此有了大量的研究。但高强度 Q550D (E)钢板以其生产难度大、工艺装备要求特殊等原因生产成本居高不下，国内部分钢 厂采用TMCP+RPC+T进行生产，工序复杂，还有部分钢材以调质状态交货，钢板经过淬火和 回火两道热处理工序，不仅对热处理设备要求严格，更是增加了生产制造周期和生产成本。
技术实现思路
针对上述问题，经过专利技术人摸索，获得了一种采用TMCP工艺生产制造低合金高强 度结构钢Q550D (E)钢板，从而完成了本专利技术。因此，本专利技术的目的在于提供一种厚度在12-40mm低合金高强度结构钢Q550D(E) 的钢板。本专利技术的另一个目的在于提供这种钢板的生产方法。为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案是厚度在12_40mm的保性能、保探伤高 强度结构钢Q550D (E)钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)C 0. 05 0. 15、Si 0. 10 0. 40, Mn 1. 40 1. 65, P 彡 0. 010、S 彡 0. 005、微合金 化元素(V+Nb+Ti+Mo+B) ^ 0. 30、Als ^ 0. 050，其它为 Fe 和残留元素。碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]彡0. 30。上述化学元素的作用分析如下C 是钢中最基础的强化元素，能用微合金元素Nb、V等形成化合物提高强度，但C影响 钢的焊接性能和性。综合考虑，碳的含量尽量控制的低一些。Si 是固溶强化元素，对提高钢板的强度有利。Mn 是固溶强化元素，对提高钢板的强度和韧性均有利。P:对焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量 低。S:易形成MnS类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的 尽量低。V、Nb、Ti 在钢中能够与C、N结合，形成微细碳化物或碳氮化物，能起细化晶粒和 弥散强化作用，从而达到有效提高钢材的强韧性的综合效果。Mo:适量的加入起到固溶强化的作用，能有效降低Y — α相变速率，抑制多边 形铁素体和珠光体形核，促进高密度位错亚结构的针状铁素体或微细结构超低碳贝氏体形核，保证钢板高强度高韧性。Al 可以起到细化晶粒强化作用。B 与钢中Nb形成Nb (B)类析出物，在热变形后，在奥氏体中通过应变诱导在位错 线上析出，阻碍再结晶，提高再结晶温度，B原子在晶界偏聚会极大地阻碍新相在晶界处形 核，使得先共析铁素体生成区明显右移。所述低合金高强度结构钢Q550D (E)钢板厚度在12_40mm，Ceq < 0.42，Pcm < 0. 21.为达到上述目的，本专利技术采取的生产方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真 空精炼、连续铸钢、加热、TMCP轧制、控冷、堆垛缓冷，在所述转炉冶炼中，出钢碳0. 03 0. 04%，出钢P彡0. 012%, S彡0. 010% ；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；在所述 LF精炼中，采取大渣量进行造渣，确保白渣成渣时间控制在15min以内，避免渣稀现象发 生；在所述真空精炼中，在彡67Pa下的保压时间按> 20min进行控制；在所述加热中，加热 炉的保温温度控制在1200°C 1220°C ；在所述轧制中，开轧温度1020°C 1120°C ；—阶段 终轧温度在950°C 1000°C，二阶段开轧温度在880 920°C，二阶段采取小压下轧制，以 确保原始板形，终轧温度800 860°C ；在所述控冷中，返红温度560 600°C，冷速控制在 10 15°C /s ；在所述缓冷中，入缓冷坑温度彡3000C ；堆冷时间彡24小时。通过合理的采取较低碳、低锰、多元复合微合金元素的化学成分设计，LF+VD工 艺来保证钢质的洁净度，达到各类夹杂物级别总和不超过3. 0，通过控轧控冷+正火处理使 钢的晶粒度达到11 12级，通过上述等措施的有效实施，成功地生产出了 12 40mm的保 性能、保探伤高强度结构钢Q550D (E)钢板。对铁水预处理到钢板堆垛缓冷整改过程，制订了严格的工艺点控制标准，并严格 执行，产品的实物质量优良，性能富余量较大，其中屈服富余量在50 lOOMpa，抗拉富余量 在30 60Mpa，伸长率富余量为2 4%，冲击性能达到了 -60°C水平。采用TMCP工艺一次 生产合格，不需进行回火或调质处理，大降低了生产成本。附图说明下面结合附图，对本专利技术做进一步阐述。图1是本专利技术TMCP轧制后的金相组织图(200X)。具体实施例方式本专利技术所述厚度在12-40mm的低合金高强度结构钢Q550D (E)钢板包含如下质量 百分比的化学成分(单位，wt%)C 0. 05 0. 15、Si 0. 10 0. 40、Mn :1· 40 1. 65、P 彡 0. 010、S ^ 0. 005、微合金 化元素(V+Nb+Ti+Mo+B) ^ 0. 30、Als ^ 0. 050，其它为 Fe 和残留元素。碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]彡0. 30。本专利技术采取的生产方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空精炼、连 续铸钢、加热、TMCP轧制、控冷、堆垛缓冷，在所述转炉冶炼中，出钢碳0. 03 0. 04%,出钢 P彡0. 012%，S ( 0. 010% ；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；在所述LF精炼中， 采取大渣量进行造渣，确保白渣成渣时间控制在15min以内，避免渣稀现象发生；在所述真空精炼中，在< 67Pa下的保压时间按> 20min进行控制；在所述加热中，加热炉的保温温 度控制在1200°C 1220°C ；在所述轧制中，开轧温度1020°C 1120°C ；—阶段终轧温度在 950°C 1000°C，二阶段开轧温度在880 920°C，二阶段采取小压下轧制，以确保原始板 形，终轧温度800 860°C;在所述控冷中，返红温度560 600°C，冷速控制在10 15°C / s ；在所述缓冷中，入缓冷坑温度> 3000C ；堆冷时间> 24小时。实施例1通过铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空精炼、连续铸钢、加热、TMCP轧制、控冷、堆 垛缓冷工艺，获得如表1所述化学成分的Q550D(E)成品钢板，其中各工艺参数及力学性能 见下表4、5。表1实施例1钢化学成分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种贝氏体组织高强韧性结构钢Ｑ５５０Ｄ（Ｅ）钢板，该钢板包含如下质量百分比的化学成分（单位，ｗｔ％）：Ｃ：０．０５～０．１５、Ｓｉ：０．１０～０．４０、Ｍｎ：１．４０～１．６５、Ｐ：≤０．０１０、Ｓ：≤０．００５、微合金化元素（Ｖ＋Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｍｏ＋Ｂ）：≤０．３０、Ａｌｓ：≤０．０５０，其它为Ｆｅ和残留元素。
【技术特征摘要】
1.一种贝氏体组织高强韧性结构钢Q550D (E)钢板，该钢板包含如下质量百分比的化 学成分(单位，wt%)C 0. 05 0. 15、Si 0. 10 0. 40、Mn :1· 40 1. 65、P 彡 0. 010、S ^ 0. 005、微合金化元素(V+Nb+Ti+Mo+B) ^ 0. 30、Als ^ 0. 050，其它为 Fe 和残留元素。2.一种如权利要求1所述贝氏体组织高强韧性结构钢Q550D (E)钢板的生产方法， 该方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空精炼、连续铸钢、加热、TMCP轧制、 控冷、堆垛缓冷；其特征在于在所述转炉冶炼中，出钢碳0. 03 0. 04%,出钢012%， S ( 0. 0...
【专利技术属性】
技术研发人员：李忠波，朱书成，许少普，张立新，崔冠军，高照海，袁永旗，于飒，李亮，宋君君，罗涛，王嘎，
申请(专利权)人：南阳汉冶特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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