一种特厚特宽钢板的生产方法与流程

allin2026-06-15  17


本发明属于冶金,具体涉及一种低成本特厚特宽钢板的生产方法。


背景技术:

1、宽厚板属于高附加值产品,广泛应用于海洋石油平台、汽轮发电机组、石油化工设备以及大型军用装备。尤其是近些年来,随着时代的进步发展,设备的更新迭代,大型化、复杂化趋势显著,导致材料设计厚度及宽度不断增大。其次因宽厚板多用于设备的关键部位,为保证安全性,其性能要求严苛。

2、传统的100mm以上的宽厚板多采用钢锭成材,且热处理工艺复杂繁琐,生产成本高。连铸坯生产具有节能高效的特点,生产成本低。但受铸坯尺寸限制,其压缩比远低于钢锭,且连铸坯的心部偏析严重,严影响钢板的质量。


技术实现思路

1、本发明旨在提供一种低成本特厚特宽钢板的生产方法。钢板厚度规格为130~200mm、宽度规格为4500~5000mm。钢板模拟焊后热处理后,钢板表面、厚度1/4及1/2处力学性能均满足常温拉伸rel≥345mpa,rm=480~600mpa,a≥25.0%,~20℃横向冲击功≥100j,硬度≤150hbw。

2、为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案是:

3、一种特厚特宽钢板的生产方法,钢板化学组成质量百分比为c=0.18%~0.20%,mn=1.00%~1.20%,p≤0.015%,s≤0.005%,cu=0.20%~0.25%,ni=0.20%~0.30%,nb=0.030%~0.045%,v=0.030%~0.045%,ti=0.015%~0.020%,nb﹕v﹕ti=(2~3)﹕(2~3)﹕1,余量为fe和不可避免的杂质;钢板表面、厚度1/4及1/2处力学性能均满足常温拉伸rel≥345mpa,rm=480~600mpa,a≥25.0%,-20℃横向冲击功≥100j,硬度≤150hbw;关键工艺步骤包括:

4、1)铸坯冶炼:采用转炉初炼+lf/vd精炼+连铸工艺,连铸坯厚度为450mm;

5、2)钢板轧制:采用两次加热轧制工艺,第一次轧制使用连续炉加热均匀烧透,均热段温度1240~1280℃,铸坯横向轧制至钢板最终的宽度,道次压下量≥30mm,终轧温度≥950℃,轧后以≥5℃/s的冷速冷却却至≤200℃;第二次轧制使用连续炉加热均匀烧透,均热段温度1100~1140℃,铸坯纵向两阶段控制轧制,粗轧轧至170~250mm,中间坯打水至表面温度≤750℃开始精轧,轧后入水,返红温度≤650℃;

6、3)正火热处理:保温温度870~880℃,升温速率1.0~1.5min/mm,保温时间1.5~2.0倍板厚mm×min/mm,出炉空冷。

7、本发明低成本特厚特宽钢板产品标准参考gb/t713.2~2023,产品性能检测方法参考gb/t228、gb/t229、gb/t231。

8、采用上述技术方案所产生的有益效果:

9、(1)采用高c低mn设计,有效减弱mn元素偏聚;因c属于间隙固溶原子,易扩散,后续再通过2次铸坯加热,扩散均匀化c元素的偏聚,在保证钢板强度的前提下,减轻了坯料厚度方向的成分偏析。

10、(2)微合金元素nb/v/ti复合添加,能更好的起到细晶强化和沉淀强化的作用,且考虑nb固溶温度高、v固溶温度低、ti易富集在晶界等原因,设计其比例为2:2:1;这样既提高了强度又保证了韧性。适量奥氏体固溶元素ni和cu的添加能同时提高强度和韧性。

11、(3)严格控制冶炼工艺,获得了优质450mm连铸坯。采用两次加热轧制工艺,第一次主要是细化奥氏体晶粒及均匀化成分的作用;第二次起细化铁素体晶粒及差温轧制提高钢板心部性能的作用。匹配合理的正火工艺,采用快速升温+长时保温的形式,保持晶粒细小均匀。出炉空冷,使得组织温度,且是保证钢板表面低硬度的关键。最终获得了优异综合性能的钢板。

12、(4)通过成分及工艺的优化改进,保证了钢板的高技术要求。成功采用钢坯代替传统的钢锭生产,不仅提高了生产效率,且成材率由60%左右提高至90%以上,吨钢可降本约1000元。同时本申请采用正火工艺热处理,代替了为保心部性能常用的淬回热处理工艺,生产周期短,释放了产线效能,降低了生产成本。



技术特征:

1.一种特厚特宽钢板的生产方法,其特征在于,钢板化学组成质量百分比为c=0.18%~0.20%,mn=1.00%~1.20%,p≤0.015%,s≤0.005%,cu=0.20%~0.25%,ni=0.20%~0.30%,nb=0.030%~0.045%,v=0.030%~0.045%,ti=0.015%~0.020%,nb﹕v﹕ti=(2~3)﹕(2~3)﹕1,余量为fe和不可避免的杂质;钢板表面、厚度1/4及1/2处力学性能均满足常温拉伸rel≥345mpa,rm=480~600mpa,a≥25.0%,-20℃横向冲击功≥100j,硬度≤150hbw;关键工艺步骤包括:


技术总结
本发明公开了一种特厚特宽钢板的生产方法,属于冶金技术领域。钢板化学组成质量百分比为C=0.18%~0.20%,Mn=1.00%~1.20%,P≤0.015%,S≤0.005%,Cu=0.20%~0.25%,Ni=0.20%~0.30%,Nb=0.030%~0.045%,V=0.030%~0.045%,Ti=0.015%~0.020%,Nb﹕V﹕Ti=(2~3)﹕(2~3)﹕1,余量为Fe和不可避免的杂质;采用450mm连铸坯生产厚度130~200mm、宽度4500~5000mm特厚特宽钢板,工艺包括铸坯冶炼、钢板轧制、钢板正火热处理,生产出满足附加的模拟焊后热处理性能而且强韧性良好、表面硬度低、厚度方向性能差异小。

技术研发人员:石莉,高擎,巨银军,张计谋,史术华,王记铭,冷鹏,韩宇,侯敬超,吴进,徐琛
受保护的技术使用者:湖南华菱湘潭钢铁有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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