CN103757540A

CN103757540A - 一种出口s355j2加钛钢板及其生产方法

Info

Publication number: CN103757540A
Application number: CN201410008540.4A
Authority: CN
Inventors: 刘源; 李新玲; 王若刚; 应传涛; 陈华; 杨军; 刘立强; 张坤; 罗志华
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2014-04-30

Abstract

本发明提供一种出口S355J2加钛钢板及其生产方法，其化学成分wt%含量为：C≤0.16%、Si0.25-0.45%、Mn1.0-1.4%、P≤0.02%、S≤0.004%、Ti0.05-0.06%，CEV≤0.40，其余为铁及不可避免的杂质。连铸坯加热总加热时间≥9min/cm，最高加热温度l220℃，均热温度≤l200℃，均热段在炉时间＞90min；一阶段开轧温度≤l140℃，累计压下率＞60％；二阶段开轧温度950℃，终轧温度＜900℃，变形率控制在50%-60%；堆垛温度≥400℃，时间≥16h。本发明生产工艺流程短，生产成本低，适合于大批量生产，有利于增加出口量，其产品成分及性能完全满足欧标EN10020要求，其Reh达到386MPa，Rm达到522MPa，A值为28%，-20℃冲击值平均达到172J。

Description

一种出口S355J2加钛钢板及其生产方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种用于出口的S355J2加钛钢板及其生产方法。

背景技术

根据欧标EN10020—“钢的等级的定义及划分”中3.2.1对合金钢的定义，B含量超过0.0008%的钢种为合金钢，且国家政策中规定合金钢可以享受13%的出口退税优惠。随着近年来，钢铁行业生产经营陷入持续困境，国内各厂家都在竭尽全力开发新的效益增长点，纷纷把目光投向了含B钢的开发上。在钢种加入B元素，可以顺利实现出口退税的目的。但是由于加入了B而造成的一系列影响，会给用户使用带来一定的质量风险。其具体表现为：

1、焊接过程中极易产生裂纹。

钢铁产品的裂纹敏感公式为：

Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B

通过上述公式可以看出，B对裂纹的影响力是C的5倍，Si的150倍，Mn的100倍，也就是说，钢中一旦加入了B以后，裂纹发生概率将大大增加。

2、含B钢的韧性差，冲击性能波动较大。

B在钢种沿晶界成沉淀或网状析出，使钢的韧性降低，形成“硼脆”，由于硼脆的存在，其低温韧性更糟糕，在寒冷地区使用时，钢材在受到冲击力时，极易断裂。

3、为避免含B钢性能恶化，加B钢中B元素范围设计极窄，工艺窗口小，若批量生产，造成冶炼工序效率降低。

在一些重要用途的钢中，如根据美国管线钢的标准，硼元素是禁止被加入管线钢中的。国内钢铁企业在供应含硼钢的合同里，也大多也明确标注了“不能用于大型承载结构件及类似部件”的条款，也是充分考虑了B加入的质量风险。

事实上，除B元素以外，欧标EN10020—“钢的等级的定义及划分”中3.2.1对合金钢的定义，Ti含量超过0.05%的钢也称为合金钢，同样可以享受国家政策中13%的出口退税优惠。且Ti是冶金学术界公认的在钢中产生细晶强化和析出强化而提高钢材强度的有益元素。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述缺陷，提供一种工艺流程短，生产成本低，适合大批量生产，产品成分及性能完全满足欧标EN10020要求的出口S355J2加钛钢板及其生产方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种出口S355J2加钛钢板，其化学成分wt%含量为：C≤0.16%、Si 0.25-0.45%、Mn 1.0-1.4%、P≤0.02%、S≤0.004%、Ti 0.05-0.06%，CEV≤0.40，其余为铁及不可避免的杂质。

成分是钢性能的基础决定因素，工艺调整只是为获得最佳综合性能或突出某项性能。根据对出口加钛S355J2钢板成分和性能的要求，以及考虑到后续出口退税的需要，故采用以上成分设计。

C：C≤0.16%，碳起固溶强化提高强度的作用，但含量过高会降低焊接性，影响HAZ韧性。

Mn：1.0％-1.4％，锰是弱碳化物形成元素。且能改变铁素体的形核和长大，通过析出强化和弥散强化，进一步细化晶粒，在保持强度的同时提高钢板韧性。

Ti:0.05-0.06%，钛在钢中起细晶强化和析出强化的作用，但是合金成本较高，且考虑到后续出口退税的需要。

一种出口S355J2加钛钢板的生产方法，其特征在于，降低加热温度，保持轧制前的奥氏体晶粒微细化；采用两段式控制轧制，通过一阶段再结晶区反复变形使奥氏体晶粒微细化；二阶段加大奥氏体未再结晶区的累积压下量，增加奥氏体单位体积的晶粒界面积和变形带面积；其具体方法为：

1、连铸坯加热：总加热时间≥9min/cm，最高加热温度l220℃，均热温度≤l200℃，均热段在炉时间＞90min；

2、控制轧制：一阶段开轧温度≤l140℃，累计压下率＞60％；二阶段开轧温度950℃，终轧温度＜900℃，变形率控制在50%-60%；

3、堆垛缓冷：堆垛温度≥400℃，时间≥16h。

本发明的有益效果为：

本发明克服了含B钢的缺陷，具有生产工艺流程短，生产成本低的特点，尤其适合于大批量生产，有利于增加出口量，其产品成分及性能完全满足欧标EN10020要求，提高了钢板的安全使用性能。本发明生产的S355J2加钛钢板力学性能检验结果分别为：Reh达到386MPa，Rm达到522MPa，A值为28%，-20℃冲击值平均达到172J，所有力学性能指标均远大于标准规定值。

具体实施方式

实施例1：

钢牌号S355J2，连铸坯厚度为280mm，轧制成品厚度为40mm。

化学成分wt%含量为：C:0.14%、Si：0.30%、Mn：1.1%、Ti:0.055%、P：0.01%、S：0.003%，其余为铁及不可避免微量杂质。

生产工艺流程为：连铸坯-加热-除磷-控制轧制-控制冷却-热矫-堆垛缓冷-切割-检查-成品。

采取低温加热制度，降低加热温度，避免高温烧钢导致晶粒粗化，保持轧制前的奥氏体晶粒微细化。采用两阶段控制轧制，尽可能多地形成铁素体相变核，有效细化铁素体晶粒。通过一阶段再结晶区反复变形使奥氏体晶粒微细化；二阶段加大奥氏体未再结晶区的累积压下量，增加奥氏体单位体积的晶粒界面积和变形带面积，提高钢板强韧性。

连铸坯总加热时间9min/cm，最高加热温度控制在l220℃，均热温度l120℃，均热段在炉时间100min。

一阶段采用大压下，开轧温度l110℃，各道次变形量控制在15-25%，累计压下率70％，终轧温度控制在960℃。第二阶段开轧温度控制在950℃，终轧温度870℃，变形率控制在60%。

钢板热矫直后堆垛缓冷，堆垛温度470℃，时间20h。

实施例2：

钢牌号S355J2，连铸坯厚度为240mm，轧制成品厚度为20mm。

化学成分wt%含量为：C：0.16%、Si：0.25%、Mn：1.4%、Ti:0.059%、P：0.016%、S：0.002%，其余为铁及不可避免微量杂质。

连铸坯总加热时间9.4min/cm，最高加热温度控制在l220℃，均热温度l180℃，均热段在炉时间95min。

一阶段采用大压下，开轧温度l140℃，各道次变形量控制在18-23%，累计压下率65％，终轧温度控制在1080℃。第二阶段开轧温度控制在950℃，终轧温度860℃，变形率控制在54%。MPa

钢板热矫直后堆垛缓冷，堆垛温度500℃，时间23h。

实施例钢板的力学性能检验结果如下表所示。

注：标准要求钢板厚度16-40mm力学性能指标为：Reh≥335 MPa、630 MPa≥Rm≥470 MPa、A≥21%、冲击≥34 J。

由上表可以看出，通过以上成分和工艺设计生产的出口加钛S355J2钢板完全满足标准需要，且提高了安全使用性能，同时享受出口退税政策。

Claims

1.一种出口S355J2加钛钢板，其特征在于，其化学成分wt%含量为：C≤0.16%、Si 0.25-0.45%、Mn 1.0-1.4%、P≤0.02%、S≤0.004%、Ti 0.05-0.06%,CEV≤0.40，其余为铁及不可避免的杂质。

2.一种如权利要求1所述出口S355J2加钛钢板的生产方法，其特征在于，降低加热温度，保持轧制前的奥氏体晶粒微细化；采用两段式控制轧制，通过一阶段再结晶区反复变形使奥氏体晶粒微细化；二阶段加大奥氏体未再结晶区的累积压下量，增加奥氏体单位体积的晶粒界面积和变形带面积；其具体方法为：

（1）、连铸坯加热：总加热时间≥9min/cm，最高加热温度l220℃，均热温度≤l200℃，均热段在炉时间＞90min；

（2）、控制轧制：一阶段开轧温度≤l140℃，累计压下率＞60％；二阶段开轧温度950℃，终轧温度＜900℃，变形率控制在50%-60%；

（3）、堆垛缓冷：堆垛温度≥400℃，时间≥16h。