本发明专利技术属于特厚钢板制备领域，特别涉及一种420MPa级别低合金高强度特厚钢板及其制造方法。一种420MPa级别低合金高强度特厚钢板，其特征在于：其化学组分和质量百分比含量为：C：0.13～0.165%、Si：0.28～0.40%、Mn:1.36～1.55%、P:≤0.020%、S:≤0.011%、Nb：0.032～0.042%、V：0.032～0.042%、Cu：≤0.13%、N：≤0.007%、Als：0.0092～0.012%、O：≤0.003%、H：≤0.0002%，其中Nb+V≤0.08%，其余为Fe和不可避免的杂质。该420MPa级别低合金高强度特厚钢板屈服强度可达到420MPa级别，抗拉强度≥550MPa，延伸率≥25%，-20℃冲击功≥160J，性能优异，适用广泛。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于特厚钢板制备领域，特别涉及。
技术介绍
随着现代工业的飞速发展，对重型机械制造、压力容器、锅炉制造、军工、海洋钻井平台、核电站、模具制造、桥梁、机场、交通等各类钢板的需求量逐年增加，为降低各种装置的制造成本，这些装置都趋向于大型化，进而为制造这些大型装置必须使用的大单重特厚(大于100mm)钢板的需求量也越来越大；且为提高大型装置的安全可靠性，对使用的钢板质量要求越来越严格。现有特厚板的生产方式除了原有的锻造法，还有比较流行的连铸法。如转炉冶炼-模铸浇注-轧制-热处理工艺路线，但是受技术条件的限制连铸无法生产厚度过大的特厚板。目前世界上最大的转炉连铸板坯厚度为390mm，但受转炉连铸坯内部偏析 和压缩比的限制，只能生产厚度小于IOOmm的特厚板。目前国内生产超过IOOmm厚钢板的厂家较少，并且大多数厂家都是通过锻造法生产高性能结构钢板，无法组织大批量生产，生产效率很低，成材成本较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的是技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种性能优异的420MPa级别低合金高强度特厚钢板及其制造方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为一种420MPa级别低合金高强度特厚钢板，其特征在于其化学组分和质量百分比含量为c 0. 13 O. 165%, Si 0. 28 O. 40%, Mn 1. 36 I. 55%, P :彡 O. 020%, S (O. 011%,Nb 0. 032 O. 042%,V 0. 032 O. 042%,Cu ·.( O. 13%,N :彡 O. 007%,Als O. 0092 O. 012%,O ·.( O. 003%, H ·.( O. 0002%，其中 Nb+V ( O. 08%，其余为 Fe 和不可避免的杂质。按上述方案，所述的420MPa级别低合金高强度特厚钢板厚度为100 160mm。上述420MPa级别低合金高强度特厚钢板的制造方法，其特征在于它包括以下步骤(I)电弧炉冶炼，然后经钢包精炼炉精炼处理，再经真空炉处理后连铸浇铸得到厚度不少于150_的连铸小方还；(2)将连铸小方坯拼焊而得的拼焊方坯作为母材即自耗电极，形成自耗电极回路，在电渣炉中进行板坯电渣重熔冶炼，在重熔中，使钢坯内部A、B、C、D类夹杂物总量不超过I. O级且不允许出现A、B两类夹杂，及气体含量满足[O] < 30ppm、[N] < 70ppm、[H] ( 2ppm ；(3) 1200°C 1260°C预热处理，然后进行两阶段控制轧制，其中第一阶段开轧温度1070°C 1180°C ;第二阶段开轧温度860°C 900°C，终轧温度830°C 860°C ；(4)采用Mulpic加速冷却，控制终冷温度在580°C 620°C;冷却速率为4 9°C/s ；(5)采用正火热处理，加热温度为860°C 900°C，加热时间为150 260min。按上述方案，所述的钢包精炼炉处理为加入活性石灰进行脱硫脱磷处理；加入硅钙或硅铁粉进行脱氧及合金化处理。按上述方案，所述的钢包精炼炉处理中所述的活性石灰按照35 60Kg/吨钢加入；所述的硅钙或硅铁粉按照O. 02 O. 04Kg/吨钢加入。按上述方案，所述的真空炉处理为按照80 IOOml/分钟吹入氩气，并控制真空度不超过67Pa，保持真空处理不少于25分钟。 按上述方案，所述连铸时拉坯速度控制在I. 6 I. 7米/分钟。按上述方案，所述连铸浇铸得到的连铸坯尺寸为150mm(厚)X150mm(宽)X4500mm(长)。按上述方案，所述步骤(2)中所述预熔渣按照15 25Kg/吨钢装入电渣炉的结晶器中；所述的抽锭速度控制在3. 5 4. 5毫米/分钟，并于抽锭同时进行缓冷；当自耗电极融化到长度剩余300 350毫米时进行补缩，同时控制抽锭速度在6. 5 7. 5毫米/分钟，直至重熔结束得到断面电渣坯。按上述方案,所述步骤(3)预热处理中的加热速率8°C /min 11°C /min ;所述第一阶段的轧制道次为4 6道次,总压下率为50 70%,轧制后的中间还厚度为I. 3-1. 4倍；所述第二阶段的轧制道次为4 6道次，总压下率30% 50%。按上述方案，所述步骤(4)Mulpic加速冷却过程中的上下水比控制在I. 2 I. 35之间。本专利技术中各组分作用及控制的理由C :C是钢中不可缺少的提高钢材强度的元素之一，C含量每增加O. 10wt%，抗拉强度大约提高60MPa，屈服极限大约提高20 30MPa。随着C含量的增加，钢种Fe3C增加，钢的抗拉强度和屈服极限会提高，而塑性和韧性指标会下降，焊接性能变差。而本钢种不仅要求一定的强度，更主要需要优异的韧性指标和焊接性能。所以规定C含量偏低，下限为O. 13%，上限为O. 165%。在此范围内，不仅保证了钢的强度并适合生产操作，更保证了该钢种的使用性能。Si =Si主要以固溶强化形式提高钢材强度，也是钢中的脱氧元素。但是如果钢中Si含量较高，则会引起面缩率下降，特别是冲击韧性下降明显，同时对钢的焊接性能也不利，因此将Si含量选择在O. 28% O. 40%。Mn :在确保钢的强度和韧性方面，Mn是不可缺少的元素。对于该钢种贵重合金元素添加较少，需要适当提高Mn含量，因此将Mn的含量选择在I. 36 1.55%。P、S :控制P彡O. 020%,S ( O. 011 %，是由于只有冶炼纯净钢，才能保证本专利技术钢的综合性能。Nb Nb元素对奥氏体再结晶有强烈的抑制作用，使得含Nb钢可以在较高的温度下进行控制轧制，为高温轧制提供了条件。但含量过高时，亦将生成铁素体S相或其它脆性相，而使其韧性降低，热加工性能变坏。故对于该钢种的超厚板控制Nb含量范围为O. 032 O.042%。V V元素可以细化晶粒作用强，提高钢的强度和韧性，减小过热敏感性，提高热稳定性。但是V过高会阻碍钢的脱碳及石墨化的作用。对于该钢种的超厚板需要控制V含量范围为O. 032 O. 042% OCu :Cu含量控制在彡O. 13%，是因为Cu为奥氏体形成元素，在扩大奥氏体相区的同时也在回火过程中促进了奥氏体的形成及稳定化。少量Cu的存在可以明显提高钢的腐蚀电位，从而提高钢材的耐腐蚀性能。同时当Cu的含量达到一定程度时，ε-Cu的析出物会提高钢板的强度.但是Cu的含量高于O. 13%时，会引起钢的热脆现象，恶化钢板表面质量。Als :钢中Al的加入则会形成酸溶招(Als)和酸不溶招,而Als包括固溶招和AlN,弥散的AlN粒子能阻止奥氏体晶粒的长大，细化晶粒，因此Als最低含量控制在O. 0092%。但对于铝镇静钢来说，随着Als的增加，钢的夹杂物数量增多，夹杂物尺寸也将变大，将导致钢板内部质量的下降，因此Als最高含量控制在O. 012%。 N:钢种N元素对于钢板的韧性影响较大，因此做了上限的限制，控制钢中N 彡 O. 007%。O 0元素残存于钢锭中或扩散到金属表层，易使晶界氧化而形成脆性的氧化物夹层，把奥氏体晶粒隔绝开来，以至于在随后的变形加工中引起晶间裂纹，从而使钢板强度和塑性明显下降，因此尽可能控制O的含量。H :氢元素的存在会降低碳的含量，而且会产生白点，因此尽量控制H的含量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种420MPa级别低合金高强度特厚钢板，其特征在于：其化学组分和质量百分比含量为：C：0.13～0.165%、Si：0.28～0.40%、Mn:1.36～1.55%、P:≤0.020%、S:≤0.011%、Nb：0.032～0.042%、V：0.032～0.042%、Cu：≤0.13%、N：≤0.007%、Als：0.0092～0.012%、O：≤0.003%、H：≤0.0002%，其中Nb+V≤0.08%，其余为Fe和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
1.一种420MPa级别低合金高强度特厚钢板，其特征在于其化学组分和质量百分比含量为C 0. 13 0. 165%,Si :0. 28 0. 40%、Mn: I. 36 I. 55%,P: ( 0. 020%,S: ( 0. 011%、Nb :0. 032 0. 042%,V :0. 032 0. 042%,Cu :彡 0. 13%、N :彡 0. 007%,Als :0. 0092 0. 012%、O S 0. 003%、K 0. 0002%，其中Nb+V彡0. 08%，其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求I所述的420MPa级别低合金高强度特厚钢板，其特征在于所述的420MPa级别低合金高强度特厚钢板厚度为100 160mm。3.根据权利要求I所述的420MPa级别低合金高强度特厚钢板的制造方法，其特征在于它包括以下步骤 (1)电弧炉冶炼，然后经钢包精炼炉精炼处理，再经真空炉处理后连铸浇铸得到厚度不少于150_的连铸小方还； (2)将连铸小方坯拼焊而得的拼焊方坯作为母材即自耗电极，形成自耗电极回路，在电洛炉中进行板还电洛重熔冶炼，在重熔中，使钢还内部A、B、C、D类夹杂物总量不超过I. 0级且不允许出现A、B两类夹杂，及气体含量满足 ( 30ppm、[N] ( 70ppm、[H] ( 2ppm ； (3)120(TC 1260°C预热处理，然后进行两阶段控制轧制，其中第一阶段开轧温度1070°C 1180°C ;第二阶段开轧温度860°C 900°C，终轧温度830°C 860°C ； (4)采用Mulpic加速冷却，控制终冷温度在580°C 620°C;冷却速率为4 9°C /s ； (5)采用正火热处理，加热温度为860°C 900°C，加热时间为150 260min。4.根据权利要求3所述的420MPa级别低合金高强度...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊涛，熊玉彰，邱文涛，王世森，董汉雄，张新宇，洪君，李德发，梁宝珠，王建明，陈勇，王孝东，余宏伟，李银华，李伟，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：
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