提高屈服强度345MPa级厚钢板韧性的生产方法转让专利

申请号 : CN201310625771.5

文献号 : CN103643017B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 温利军张大治刘海涛徐建东赵超戴鑫王遐亮

申请人 : 内蒙古包钢钢联股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种提高屈服强度345MPa级厚钢板韧性的生产方法,步骤包括:板坯的加热,板坯厚度为250mm,板坯出炉温度1210~1240℃,加热时间260~450分钟;加热后板坯的轧制,第一阶段的开轧厚度为板坯厚度250mm,先将板坯进行展宽轧制,轧制到钢板的目标宽度为止,展宽轧制完成后转钢90度,待板坯平均温度降至1140~1145℃时再进行轧制,板坯待温完成再轧制时,钢板的单道次压下率≥10%,第一阶段轧制5~7个道次;第二阶段开轧厚度为1.2~2.2倍成品钢板厚度,第二阶段开轧温度为900~920℃,终轧温度为860~880℃,至少有一道次的压下率≥12%,每道次轧制速度在2~4m/s之间;轧制后的钢板进行层流冷却,冷却速度为5~8℃/s,终冷温度为570~610℃。

权利要求 :

1.一种提高屈服强度345MPa级厚钢板韧性的生产方法,步骤包括:

板坯的加热;板坯厚度为250mm,板坯出炉温度1210~1240℃,加热时间260~450分钟;

加热后板坯的轧制;钢板分两阶段轧制,第一阶段的开轧厚度为板坯厚度250mm,先将板坯进行展宽轧制,轧制到钢板的目标宽度为止,展宽轧制完成后转钢90度,然后将板坯手动摆动降温,待板坯平均温度降至1140~1145℃时再进行轧制,直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止,板坯待温完成再轧制时,钢板的单道次压下率≥10%,第一阶段轧制5~7个道次;第二阶段开轧厚度为1.2~2.2倍成品钢板厚度,第二阶段开轧温度为

900~920℃,终轧温度为860~880℃,第二阶段轧完的钢板厚度为成品钢板厚度,第二阶段轧制时要求至少有一道次的压下率≥12%,第二阶段每道次轧制速度在2~4m/s之间;

轧制后的钢板进行层流冷却,冷却速度为5~8℃/s,终冷温度为570~610℃;成品钢板屈服强度为345MPa级,碳含量在0.06~0.08%之间,厚度在大于等于50mm且小于等于100mm之间。

2.如权利要求1所述提高屈服强度345MPa级厚钢板韧性的生产方法,其特征在于:板坯的加热过程中,板坯出炉温度为1210℃,加热时间为260分钟;第一阶段的开轧厚度为板坯厚度250mm,降温至1140℃再进行轧制,板坯待温完成再轧制时,钢板的最小单道次压下率为10%,第一阶段共轧制7个道次,第一阶段轧制到110mm为止;第二阶段钢板的开轧厚度为110mm,第二阶段开轧温度为920℃,终轧温度为860℃,第二阶段单道次压下率分别为

16.4%、17.4%、15.8%、14.1%、9.1%对应道次的轧制速度分别为2.2m/s、2.6m/s、2.9m/s、3.1m/s、3.1m/s;钢板的冷却速度为8℃/s,终冷温度为610℃,成品钢板厚度为50mm。

3.如权利要求1所述提高屈服强度345MPa级厚钢板韧性的生产方法,其特征在于:板坯的加热过程中,板坯出炉温度为1240℃,加热时间为450分钟;第一阶段的开轧厚度为板坯厚度250mm,先进行展宽轧制,展宽轧制完毕转钢90度后,降温至1145℃再进行轧制,板坯待温完成再轧制时,钢板的最小单道次压下率为12.5%,第一阶段轧制6个道次,第一阶段轧制到112mm为止;第二阶段钢板的开轧厚度为112mm,第二阶段开轧温度为910℃,终轧温度为870℃,第二阶段单道次压下率分别为13.4%、15.5%、15.9%和13%,对应道次的轧制速度分别为3.2m/s、3.5m/s、3.5m/s和4m/s;钢板的冷却速度为7℃/s,终冷温度为

590℃,成品钢板厚度为60mm。

4.如权利要求1所述提高屈服强度345MPa级厚钢板韧性的生产方法,其特征在于:板坯的加热过程中,板坯出炉温度为1236℃,加热时间为385分钟;第一阶段的开轧厚度为板坯厚度250mm,板坯出炉后,先进行展宽轧制,展宽轧制完毕转钢90度后,将板坯降温至

1143℃再进行轧制,板坯待温完成再轧制时,钢板的最小单道次压下率为13%,第一阶段轧制5个道次,第一阶段轧制到120mm为止;第二阶段钢板的开轧厚度为120mm,第二阶段开轧温度为900℃,终轧温度为880℃,第二阶段轧制到100mm为止,第二阶段单道次压下率分别为12.9%和4.3%,对应道次的轧制速度分别为2m/s和2.2m/s;钢板的冷却速度为5℃/s,终冷温度为570℃,成品钢板厚度为100mm。

说明书 :

提高屈服强度345MPa级厚钢板韧性的生产方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种材料加工领域,具体说,涉及一种提高屈服强度345MPa级厚钢板韧性的生产方法。

背景技术

[0002] 屈服强度为345MPa级别的低合金高强度钢板被广泛的应有在国民经济的各个领域,如现在国家正在大力发展的清洁能源风电,其用于支撑叶片转动的塔杆主要材料就是屈服强度为345MPa级别的低合金高强度钢板,并且占相当大部分的是厚度大于40mm的厚钢板。
[0003] 由于钢板厚度较厚,轧制时压缩比小,对奥氏体晶粒的细化和破碎作用也有限,而且轧完后由于钢板厚度较厚,即使使用层流冷却,钢板的实际冷速也不大,导致最终得到的钢板晶粒粗大、韧性差。同时由于钢板厚度较厚,钢板轧完在加速冷却时,沿钢板厚度方向会形成较大的温度梯度,表面温度低,越往心部温度越高,这样钢板沿厚度方向的组织存在较大差别,表面晶粒细小,越往钢板内部晶粒越粗大,这样心部或1/4厚度处的韧性往往由于晶粒粗大而出现低于标准要求下限的情况。为了改善厚钢板的组织、提高厚钢板的韧性,常采用工艺是对厚规格钢板进行热处理,常用的热处理方式为正火或淬火+回火。厚钢板经热处理后,钢板的韧性大幅度提高,同时组织均匀性也得到改善。但钢板经热处理会导致制造成本大幅上升,同时使钢板的制造工艺复杂,管理难度加大,制造周期延长。
[0004] 公开号CN 101876001 A的专利提供了一种提高高强度厚钢板低温冲击韧性的方法,按该方法制造的钢板冲击性能良好。但该方法是通过淬火+淬火+回火的热处理工艺和添加Mo、Ni等昂贵合金的方法来提高韧性,钢板的制造工艺复杂,管理难度大,制造周期长,制造成本和合金成本高。

发明内容

[0005] 本发明所解决的技术问题是提供一种提高屈服强度345MPa级厚钢板韧性的生产方法,能有效提高屈服强度345MPa级厚钢板的韧性,不用添加Mo、Ni等贵重合金,钢板也不用进行热处理,材料的制造成本与合金成本均较低,生产周期短。
[0006] 技术方案如下:
[0007] 一种提高屈服强度345MPa级厚钢板韧性的生产方法,步骤包括:
[0008] 板坯的加热;板坯厚度为250mm,板坯出炉温度1210~1240℃,加热时间260~450分钟;
[0009] 加热后板坯的轧制;钢板分两阶段轧制,第一阶段的开轧厚度为板坯厚度250mm,先将板坯进行展宽轧制,轧制到钢板的目标宽度为止,展宽轧制完成后转钢90度,然后将板坯手动摆动降温,待板坯平均温度降至1140~1145℃时再进行轧制,直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止,板坯待温完成再轧制时,钢板的单道次压下率≥10%,第一阶段轧制5~7个道次;第二阶段开轧厚度为1.2~2.2倍成品钢板厚度,第二阶段开轧温度为900~920℃,终轧温度为860~880℃,第二阶段轧完的钢板厚度为成品钢板厚度,第二阶段轧制时要求至少有一道次的压下率≥12%,第二阶段每道次轧制速度在2~4m/s之间;
[0010] 轧制后的钢板进行层流冷却,冷却速度为5~8℃/s,终冷温度为570~610℃;成品钢板屈服强度为345MPa级,碳含量在0.06~0.08%之间,厚度在大于等于50mm且小于等于100mm之间。
[0011] 进一步:板坯的加热过程中,板坯出炉温度为1210℃,加热时间为260分钟;第一阶段的开轧厚度为板坯厚度250mm,降温至1140℃再进行轧制,板坯待温完成再轧制时,钢板的最小单道次压下率为10%,第一阶段共轧制7个道次,第一阶段轧制到110mm为止;第二阶段钢板的开轧厚度为110mm,第二阶段开轧温度为920℃,终轧温度为860℃,第二阶段单道次压下率分别为16.4%、17.4%、15.8%、14.1%、9.1%对应道次的轧制速度分别为
2.2m/s、2.6m/s、2.9m/s、3.1m/s、3.1m/s;钢板的冷却速度为8℃/s,终冷温度为610℃,成品钢板厚度为50mm。
[0012] 进一步:板坯的加热过程中,板坯出炉温度为1240℃,加热时间为450分钟;第一阶段的开轧厚度为板坯厚度250mm,先进行展宽轧制,展宽轧制完毕转钢90度后,降温至1145℃再进行轧制,板坯待温完成再轧制时,钢板的最小单道次压下率为12.5%,第一阶段轧制6个道次,第一阶段轧制到112mm为止;第二阶段钢板的开轧厚度为112mm,第二阶段开轧温度为910℃,终轧温度为870℃,第二阶段单道次压下率分别为13.4%、15.5%、
15.9%和13%,对应道次的轧制速度分别为3.2m/s、3.5m/s、3.5m/s和4m/s;钢板的冷却速度为7℃/s,终冷温度为590℃,成品钢板厚度为60mm。
[0013] 进一步:板坯的加热过程中,板坯出炉温度为1236℃,加热时间为385分钟;第一阶段的开轧厚度为板坯厚度250mm,板坯出炉后,先进行展宽轧制,展宽轧制完毕转钢90度后,将板坯降温至1143℃再进行轧制,板坯待温完成再轧制时,钢板的最小单道次压下率为13%,第一阶段轧制5个道次,第一阶段轧制到120mm为止;第二阶段钢板的开轧厚度为120mm,第二阶段开轧温度为900℃,终轧温度为880℃,第二阶段轧制到100mm为止,第二阶段单道次压下率分别为12.9%和4.3%,对应道次的轧制速度分别为2m/s和2.2m/s;钢板的冷却速度为5℃/s,终冷温度为570℃,成品钢板厚度为100mm。
[0014] 本发明与已有技术比较,具有下列显著的优点和效果:
[0015] 1、本发明能有效提高屈服强度345MPa级厚钢板的韧性,屈服强度345MPa级厚钢板的冲击功合格率由以前的94%提高至99.96%。
[0016] 2、采用本发明提高屈服强度345MPa级厚钢板的韧性,不用添加Mo、Ni等贵重合金,钢板也不用进行热处理,材料的制造成本与合金成本均较低,生产周期短。以1年生产8万吨厚度大于50mm小于等于100mm厚规格钢板计算。冲击功合格率由以前的94%提高到99.96%。以热处理每挽救一吨钢板增加成本200元计算。一年可节约95.36万元。
[0017] 3、钢板的工艺制度比较宽松,可在宽厚板线上稳定生产。
[0018] 4、本发明特别适合厚度大于等于50mm且小于等于100mm厚钢板的生产。

具体实施方式

[0019] 本发明适合于屈服强度345MPa级、碳含量在0.06~0.08%之间,厚度在大于等于50mm且小于等于100mm之间的钢板的生产。不需添加Mo、Ni等贵重合金,钢板不用进行热处理,只要控制好出炉温度、加热时间、第一阶段板坯展宽完后的待温温度、第二阶段开轧厚度、开轧温度、终轧温度、终冷温度等参数,就能生产处韧性良好的屈服强度345MPa级的厚钢板。
[0020] 提高屈服强度345MPa级厚钢板韧性的生产方法,步骤包括:
[0021] 步骤1:板坯的加热;
[0022] 板坯厚度为250mm,板坯出炉温度1210~1240℃,加热时间260~450分钟。
[0023] 步骤2:加热后板坯的轧制;
[0024] 钢板分两阶段轧制。
[0025] 第一阶段轧制工艺:第一阶段的开轧厚度为板坯厚度250mm,先将板坯进行展宽轧制,轧制到钢板的目标宽度为止,展宽轧制完成后转钢90度,然后将板坯手动摆动降温,待板坯平均温度降至1140~1145℃时再进行轧制,直至轧制到钢板的第二阶段开轧厚度为止,板坯待温完成再轧制时,要求钢板的单道次压下率≥10%,第一阶段轧制5~7个道次。
[0026] 第二阶段轧制工艺:第二阶段开轧厚度为1.2~2.2倍成品钢板厚度,第二阶段开轧温度为900~920℃,终轧温度为860~880℃,第二阶段轧完的钢板厚度为成品钢板厚度,第二阶段轧制时要求至少有一道次的压下率≥12%,第二阶段每道次轧制速度在2~4m/s之间。
[0027] 实际生产中,钢板的第二阶段开轧厚度根据实际成品钢板厚度而定的,由于成品钢板厚度不同,第二阶段的开轧厚度也不同。
[0028] 宽厚板轧制一般都是需要先根据板坯与钢板的宽度,先将板坯进行展宽轧制,这是钢板成形的需要。展宽轧制完成后转钢90度,再接着进行轧制,常规的轧制方法是展宽轧制完成并转钢90度后,中间不停留,直接将中间坯轧制的第二阶段的开轧厚度为止,由于厚钢板的第二次开轧厚度较厚,从板坯厚度轧制到第二阶段开轧厚度的轧制道次数少,轧制时间短,散热少,这样轧完的中间坯温度高,先前通过轧制细化的奥氏体晶粒会急剧长大。这样第二阶段轧制时,中间坯的奥氏体晶粒已经很大。考虑待温时间对轧制节奏及轧制安全的影响,第二阶段钢板待温厚度不能太大,由于成品钢板厚度较厚,这样第二阶段轧制时,由于第二阶段的压下率较小,轧制对奥氏体晶粒的细化或破碎作用有限,导致轧完的钢板在随后的冷却相变时,新相的形核位置少,形核率低,最终得到较粗大晶粒组织,钢板韧性差。
[0029] 步骤3:将上述轧制后的钢板进行层流冷却,冷却速度为5~8℃/s,终冷温度为570~610℃。
[0030] 成品钢板屈服强度345MPa级,碳含量在0.06~0.08%之间,厚度在大于等于50mm且小于等于100mm之间。
[0031] 本发明在展宽完成转钢90度后,先进行手动摆动降温,降温至1140~1145℃时再进行轧制,轧制到第二阶段的开轧厚度为止,这样轧完的中间坯温度较低,先前轧制细化的奥氏体晶粒基本不再长大,或长大很少。第二阶段轧完后,由于奥氏体晶粒细小,晶界多,相变时形核率高,最终成品钢板得到较细小的晶粒组织,钢板的韧性好。轧后采用层流冷却,将钢板由终轧温度快速冷却至570~610℃,进一步降低了奥氏体向铁素体的转变温度,进一步细化成品钢板晶粒,从而提高钢板的强度和韧性。