一種160mm厚Q235C低壓縮比特厚鋼板其制備方法

　　【專利摘要】本發明公開了一種160mm厚Q235C低壓縮比特厚鋼板及其制備方法，按重量百分比包括以下組分：C：0.10～0.17%，Si：0.10～0.35%，Mn：0.80～1.40%，P：≤0.018%，S：≤0.0050%，Alt：0.020～0.050%，Ceq：0.28～0.34%，其余為Fe及不可避免的雜質。軋制時：厚度320mm連鑄坯加熱溫度1140～1240℃，坯料加熱時間300~400min，均熱段溫度1130~1230℃，均熱時間≥70min，出爐溫度1130～1230℃；采用一階段控制軋制，每道次用盡可能大的壓下量，終軋溫度800～900℃，軋后采用擺動式往復水冷工藝。本發明適合于在壓縮比僅為2:1的前提下軋制出屈服強度＞195MPa級別160mm厚碳素結構用鋼，生產節奏快，適用性強，同時具有優良的抗層狀撕裂能力，無需熱處理，生產成本低。

　　【專利說明】-種160mm厚Q235C低壓縮比特厚鋼板其制備方法

　　【技術領域】

　　[0001] 本發明屬于冶金【技術領域】，涉及一種碳素結構鋼板及其制備方法，尤其是一種 160mm厚Q235C低壓縮比特厚鋼板其制備方法。

　　【背景技術】

　　[0002] 隨著我國基礎結構建設項目的不斷增加，對特厚板(大于等于60mm厚)的市場需求 量越來越大。我國特厚鋼板的生產不能滿足市場的需求，每年仍需從國外進口，特別是一 些高性能的特厚鋼，具有很高的附加價值。

　　[0003] 特厚板應用于重要構件，對產品服役安全性要求很高，這就要求160mm厚Q235C 鋼板必須具有：①較高的強度和韌性，屈服強度> 195MPa，抗拉強度370~500MPa，滿足板厚 1/4處20°C沖擊功縱向> 27J ;②良好的Z向抗層狀撕裂性能；③良好的焊接性能；④高純 凈度，低S、P、夾雜物和氣體含量。

　　[0004] 在生產厚度規格> 150mm，屈服強度195MPa以上的Q235C鋼板時，主要特厚板生 產企業一般采用鋼錠為原料生產特厚鋼板，成材率低，生產環境惡劣，生產周期慢。而采用 320mm厚坯料，一階段軋制生產160mm厚Q235C特厚板，生產節奏快，無需熱處理，成本低，有 利于在國內寬厚板廠推廣。

　　【發明內容】

　　[0005] 為了解決現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種160mm厚Q235C鋼板及 其制備方法，鋼板產品在壓縮比僅為2:1的前提下強度達到195MPa以上，生產周期短，具有 重大的經濟意義。

　　[0006] 本發明的目的通過以下技術方案實現： 一種160mm厚Q235C低壓縮比特厚鋼板，其特征在于：該160mm厚特厚鋼板由厚度為 320mm連鑄板坯得到，壓縮比為2:1 ;所述鋼板的化學成分重量百分比為C :0. 10?0. 17%， Si :0. 10 ?0. 35%，Mn :0. 80 ?1. 40%，P :彡 0. 018%，S :彡 0. 0050%，Alt :0. 020 ?0. 050%， Ceq :0. 28?0. 34%，其余為Fe及不可避免的雜質。

　　[0007] 本發明較為優選的是按重量百分比包括以下組分：C:0. 15%，Si :0. 21%，Mn : 0. 91%，P :彡0. 018%，S :彡0. 004%，Alt :0. 030%，其余為Fe及不可避免的雜質。

　　[0008] 化學成分是影響連鑄坯內部質量與特厚板性能的關鍵因素之一，本發明為了使所 述鋼獲得優異的綜合性能，對所述鋼的化學成分進行了限制，原因在于： C :碳是影響高強度鋼力學性能的主要元素之一，通過間隙固溶提高鋼的強度，含量過 高時，韌性和可焊性將變差，本發明碳含量控制在〇. 10?〇. 17%。

　　[0009] Si :硅是煉鋼必要的脫氧元素，具有一定的固溶強化作用；硅含量過高，不利于鋼 板表面質量及韌性，本發明硅含量控制在〇. 10?〇. 35%。

　　[0010] Mn:錳具有細化組織、提高強度及低溫韌性的作用，而且成本低廉。錳含量過高時， 易造成連鑄坯偏析。本發明錳含量控制在0. 80?1. 40%。

　　[0011] P:磷是有害的雜質元素，磷具有很強的固溶強化左右，它使鋼的強度、硬度顯著提 高，但劇烈地降低鋼的韌性，尤其是低溫韌性，稱為冷脆，本發明磷含量控制在< 0. 018%。

　　[0012] S :硫是鋼中的有害元素，硫與鐵生成FeS在晶界處偏析，熱加工時融化，導致鋼的 開裂，稱為熱脆，本發明磷含量控制在< 〇. 004%。

　　[0013] 一種160mm厚Q235C低壓縮比特厚鋼板的制備方法，其特征在于該方法包括以下 工序：鐵水脫硫預處理一轉爐冶煉一LF精煉一RH精煉一連鑄一鑄坯加熱一除鱗一軋制一 冷卻一探傷一入庫，具體要求如下： 1) 采用CaO+Mg復合噴吹鐵水脫硫處理，預處理后硫含量控制在S < 0. 005%，嚴格 要求扒渣操作，扒渣后鐵水表面無殘渣；轉爐入爐鐵水溫度> 1250°C，終點溫度控制：1600°C -1670°C，采用鋁脫氧，到精煉全鋁含量0. 010%_0. 050%，轉爐終點碳控制在0. 07%以 上，避免鋼水過氧化；LF爐采用白渣操作，白渣保持時間> 10分鐘，精煉總時間> 30分鐘； RH爐彡5. Ombar條件下保持時間彡20分鐘，連鑄控制中包溫度在液相線+8?22°C，連鑄 坯堆垛緩冷72小時以上； 2) 軋制工藝：連鑄坯加熱溫度為1140?1240°C，坯料加熱時間300~400min，均熱段溫 度1130~1230°C，均熱時間彡70min，出爐溫度1130?1230°C。采用一階段不待溫軋制，在 保證不跳道次的前提下，每道次用大的壓下量以破碎奧氏體晶粒，乳制速度< I. 8m/s，開軋 溫度控制在1000?1050°C ; 3) 冷卻工藝：采用擺動式水冷工藝軋后控制冷卻，即鋼板在超快冷工作段往復擺動通 過3~6次，解決一階段軋制成型后鋼板開冷溫度高，返紅溫度難以保證的問題；開冷溫度 950~1000°C，返紅溫度為600?700°C，隨后空冷。

　　[0014] 本發明成分合理，經轉爐冶煉，LF及RH精煉，采用高溫低速大壓下軋制，鋼板的表 面組織為細小的貝氏體組織，鋼板1/4及中心處為均勻的鐵素體加珠光體組織。鋼板綜合 力學性能良好，具體表現為：抗拉強度為2501〇^，屈服強度為4281〇^，延伸率為35%，01：沖 擊性能> 100J，另外滿足GB/T 5313-2010標準中Z35檢測要求，具有優良的抗層狀撕裂能 力，無需熱處理，生產成本較低。

　　[0015] 本發明的有益效果是： 1、傳統概念一般要求軋制特厚板的壓縮比要大于3:1，在這種情況下，連鑄坯的厚度限 制了鋼板厚度的提高，本發明連鑄板坯厚度為320mm，成品厚度為160mm，壓縮比僅為2:1， 在壓縮比極低的情況下，對生產各個環節嚴格控制，得到綜合性能優異的特厚板，在連鑄坯 厚度有限的寬厚板廠具有重要意義。

　　[0016] 2、本發明通過合理成分設計，低磷硫冶煉工藝，增強了碳素結構鋼的強韌性能。采 用往復式水冷工藝軋后控制冷卻，保證鋼板組織及性能均勻；一階段軋制，每道次盡可能大 的壓下量，乳制速度彡I. 8m/s，開發出屈服強度> 195MPa級別160mm厚Q235C碳素結構鋼， 適用性強。

　　[0017] 3、本發明采用一階段軋制配合擺動式往復水冷工藝生產特厚板，無需熱處理，即 可得到性能優良的特厚板，生產節奏快，成本低，生產工序穩定，工藝命中率高，可控性強。

　　【專利附圖】

　　【附圖說明】

　　[0018] 圖1是實施例1中鋼板表面的金相組織，主要為貝氏體的示意圖。

　　[0019] 圖2是實施例1中鋼板四分之一厚度的金相組織，為由多邊形鐵素體和珠光體構 成的示意圖。

　　[0020] 圖3是實施例1中鋼板心部位置的金相組織，為由多邊形鐵素體和珠光體構成的 示意圖。

　　【具體實施方式】

　　[0021] 實施例1~2為一種160_厚Q235C鋼板及其制造方法，采用中碳低磷、低硫冶煉工 藝，采用一階段軋制和往復式水冷技術，主要的生產工藝路線為：鐵水脫硫預處理一轉爐冶 煉一LF精煉一RH精煉一連鑄一鑄坯檢驗、判定一鑄坯驗收一鋼坯加熱一除鱗一軋制一冷 卻一探傷一切割、取樣一噴印標識一入庫。

　　[0022] 實施例1~2的主要化學成分如表1所示：

　　【權利要求】

　　1. 一種160mm厚Q235C低壓縮比特厚鋼板，其特征在于：該160mm厚特厚鋼板由厚度為 320mm連鑄板坯得到，壓縮比為2:1 ;所述鋼板的化學成分重量百分比為C :0. 10?0. 17%， Si :0. 10 ?0. 35%，Mn :0. 80 ?1. 40%，P :彡 0. 018%，S :彡 0. 0050%，Alt :0. 020 ?0. 050%， Ceq :0. 28?0. 34%，其余為Fe及不可避免的雜質。

　　2. 根據權利要求1所述的160mm厚Q235C低壓縮比特厚鋼板，其特征在于：所述鋼 板的化學成分優選的是：按重量百分比包括以下組分：C:0. 15%，Si :0. 21%，Mn :0. 91%，P :彡0. 018%，S :彡0. 004%，Alt :0. 030%，其余為Fe及不可避免的雜質。

　　3. -種權利要求1所述160mm厚Q235C低壓縮比特厚鋼板的制備方法，其特征在于該 方法包括以下工序：鐵水脫硫預處理一轉爐冶煉一LF精煉一RH精煉一連鑄一鑄坯加熱一 除鱗一軋制一冷卻一探傷一入庫，具體要求如下： 1) 采用CaO+Mg復合噴吹鐵水脫硫處理，預處理后硫含量控制在S < 0. 005%，嚴格 要求扒渣操作，扒渣后鐵水表面無殘渣；轉爐入爐鐵水溫度> 1250°C，終點溫度控制：1600°C -1670°C，采用鋁脫氧，到精煉全鋁含量0. 010%_0. 050%，轉爐終點碳控制在0. 07%以 上，避免鋼水過氧化；LF爐采用白渣操作，白渣保持時間> 10分鐘，精煉總時間> 30分鐘； RH爐彡5. Ombar條件下保持時間彡20分鐘，連鑄控制中包溫度在液相線+8?22°C，連鑄 坯堆垛緩冷72小時以上； 2) 軋制工藝：連鑄坯加熱溫度為1140?1240°C，坯料加熱時間300~400min，均熱段溫 度1130~1230°C，均熱時間彡70min，出爐溫度1130?1230°C ; 采用一階段不待溫軋制，在保證不跳道次的前提下，每道次用大的壓下量以破碎奧氏 體晶粒，乳制速度彡1. 8m/s，開軋溫度控制在1000?1050°C ; 3) 冷卻工藝：采用擺動式水冷工藝軋后控制冷卻，即鋼板在超快冷工作段往復擺動通 過3~6次，解決一階段軋制成型后鋼板開冷溫度高，返紅溫度難以保證的問題；開冷溫度 950~1000°C，返紅溫度為600?700°C，隨后空冷。

　　【文檔編號】C22C38/06GK104451375SQ201410653487

　　【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日

　　【發明者】李強, 崔強, 付軍 申請人:南京鋼鐵股份有限公司