CN114395730A - 一种60~100mm厚低成本S460ML钢板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种60~100mm厚低成本S460ML钢板的生产方法,该钢板包括如下化学成分:C、Si、Mn、P、S、Nb、Ti、Cr、Als,其它为Fe和残留元素。其生产方法包括:洁净钢冶炼→铸坯加热→TMCP控轧控冷→堆冷。本发明采用中碳、低硅加铌、铬成分,利用中低碳成分微量提高了碳含量,对低温钢塑性影响较小且有利于强度提升降低合金添加量;低硅成分设计大幅提升Tnr相变点温度,扩宽二阶段轧制温度范围,利用Cr的高淬透性大幅提高强度代替其它贵重微合金元素。TMCP轧制高中温控轧,轧制后确保入水温度实现冷速提高。上述生产方法与现有技术相比,吨钢降低合金成本300元左右,实现了该钢种的低成本生产。
Description
技术领域
本发明涉及EN10025-4标准低合金高强度低温钢生产领域,具体涉及一种60~100mm厚低成本S460ML钢板及其生产方法。
背景技术
S460ML是热机械轧制低温可焊接细晶粒结构钢,主要用于大型船舶,桥梁,电站设备,高压锅炉,高压容器,机车车辆,起重机械,矿山机械及其它大型焊接结构件。该钢种厚板需要通过热机械轧制满足性能要求,生产难度大;为迎合市场需求,通过优化成分、工艺,获得了一种TMCP工艺生产低成本S460ML厚板方法。
现有技术中CN108929990A公开了一种S460ML厚板及其制备方法,成分为:C0.04~0.06%、Si0.15~0.25%、Mn1.50~1.65%、P≤0.018%、S≤0.005%、Nb0.020~0.035%、V0.030-0.045%、Ni0.10-0.20%、Ti≤0.020%、ALt0.020~0.050%、N≤0.006%、CEV≤0.38%、Pcm≤0.18%。成分采用低碳加Nb、V、Ni微合金元素制成,性能满足标准但生产成本偏高。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的是提供一种60~100mm厚低成本S460ML钢板,在满足各项性能符合要求的前提下,有效降低了生产成本,为企业带来一些生产效益。
本发明的另一目的是提供一种60~100mm厚低成本S460ML钢板的生产方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种60~100mm厚低成本S460ML钢板,该钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%):C 0.10~0.12、Si 0~0.10、Mn1.50~1.60、P≤0.013、S≤0.002、Nb 0.035~0.045、Ti 0.005~0.015、Cr 0.23~0.30、Als 0.020~0.030,其它为Fe和残留元素。
本发明中的低成本S460ML钢板,与现有技术中CN108929990A公开的一种S460ML厚板相比,没有Ni合金、V合金,去除的V合金与Nb合金的增量成本予以抵消,还能够增加钢坯轧制的热合性,使钢板成分偏析减小,省去Ni合金可使吨钢成本降低150元左右。
上述60~100mm厚低成本S460ML钢板的生产方法通过以下步骤来实现:
a.洁净钢冶炼:工艺重点在于,铁水KR搅拌脱硫S≤0.005%;转炉废钢采用优质边角料;LF精炼全程吹氩,造泡沫白渣,白渣保持时间20~25min;VD在真空度≤67Pa下保压15~20min,最终H含量≤1.2ppm;连铸中包过热度控制在15±10℃,拉速均匀且投入电磁搅拌,铸坯下线后堆冷时间≥24h;
b.铸坯加热:预热段温度900~950℃,加热段温度1220~1240℃,保温段温度1200~1220℃,总加热时间10~12min/cm;
c.TMCP控轧控冷:采用二阶段控温轧制方法,一阶段轧制高温低速大压下,累计压下率≥60%;晾钢厚度120-150mm,晾钢温度940-980℃;二阶段开轧温度控制在800~860℃,终轧温度控制在790~830℃;终轧结束后进入ACC快冷,冷速≥8℃/S,入水温度≥750℃,返红温度570~600℃;
d.堆冷:下线后入缓冷坑,钢板温度≥400℃,缓冷时间≥24小时。
本发明的技术方案中,采用中碳、低硅加铌、铬成分,利用中低碳成分微量提高了碳含量,对低温钢塑性影响较小且有利于强度提升,可以降低Ni合金添加量;低硅成分设计大幅提升Tnr相变点温度,扩宽二阶段轧制温度范围,利用Cr的高淬透性大幅提高强度代替其它贵重微合金元素。
生产工艺方面:TMCP轧制高中温控轧,轧制后确保入水温度实现冷速提高;配合堆冷工艺有效去除控轧、控冷过程中内应力,生产钢板性能满足EN10025-4标准要求。通过上述成分调整及工艺的调整,与现有技术相比,吨钢降低合金成本300元左右,实现了该钢种的低成本生产。
具体实施方式
实施例
生产一种60~100mm厚低成本S460ML钢板,包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%):C:0.11、Si:0.05、Mn:1.53、P:0.010、S:0.001、Als:0.024、Nb:0.043、Ti:0.008、Cr:0.26、CEV:0.43,其它为Fe和残留元素。
上述实施例通过以下生产方法来实现:
a.洁净钢冶炼:包括KR铁水预处理、转炉、氩站、LF精炼和VD真空冶炼。铁水经KR搅拌脱硫后铁水S:0.004%;转炉点吹1次,废钢采用优质边角料;LF精炼造白渣二次脱硫,造白渣保持时间25min;VD真空冶炼:在真空度50Pa保压17min,破真空后立即进行Ca处理,最终H含量1.0ppm;
b.连铸:连铸结晶器采用350mm断面,浇钢中包过热度16℃,拉速:0.95m/min,连铸过程使用电磁搅拌,铸坯下线后堆冷35h。
c.加热:预热段温度860~900℃,加热段温度1200~1220℃,保温段温度1180~1200℃,总加热时间11min/cm;
d.TMCP控轧控冷:一阶段开轧温度1030~1070℃,进钢速度1.5m/s,累计压下率62%。晾钢厚度120~150mm,晾钢温度在960℃左右,二阶段开轧温度控制在800~860℃,终轧温度控制在790~830℃,ACC辊速0.9-1.2m/S,入水温度750-780℃,返红温度570~600℃,冷速9-12℃/s;
e.缓冷:堆垛缓冷温度460℃,缓冷时间30h;
对实施例中生产出的钢板性能进行分析
本次试生产60-100mm厚S460ML,采用中碳、低硅加铌、铬成分,通过TMCP热机械轧制工艺,其中:屈服强度控制在463~481MPa,抗拉强度控制在561~578MPa,伸长率控制在23%~25%,-50℃V型冲击功控制在147~223J,按EN10025-4标准中性能要求,强度满足60/100mm厚S460ML的标准,较已知生产方法CN108929990A中合金成本吨钢降低300元左右,得到的钢板金相组织为铁素体+贝氏体+少量珠光体,符合工艺要求。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例,上述具体实施例不是对本发明的限制,凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换,均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种60~100mm厚低成本S460ML钢板,其特征在于:该钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%):C 0.10~0.12、Si 0~0.10、Mn 1.50~1.60、P≤0.013、S≤0.002、Nb0.035~0.045、Ti 0.005~0.015、Cr 0.23~0.30、Als 0.020~0.030,其它为Fe和残留元素。
2.根据权利要求1所述的60~100mm厚低成本S460ML钢板的生产方法,其特征在于通过以下步骤来实现:
a.洁净钢冶炼:工艺重点在于,铁水KR搅拌脱硫S≤0.005%;转炉废钢采用优质边角料;LF精炼全程吹氩,造泡沫白渣,白渣保持时间20~25min;VD在真空度≤67Pa下保压15~20min,最终H含量≤1.2ppm;连铸中包过热度控制在15±10℃,拉速均匀且投入电磁搅拌,铸坯下线后堆冷时间≥24h;
b.铸坯加热:预热段温度900~950℃,加热段温度1220~1240℃,保温段温度1200~1220℃,总加热时间10~12min/cm;
c.TMCP控轧控冷:采用二阶段控温轧制方法,一阶段轧制高温低速大压下,累计压下率≥60%;晾钢厚度120-150mm,晾钢温度940-980℃;二阶段开轧温度控制在800~860℃,终轧温度控制在790~830℃;终轧结束后进入ACC快冷,冷速≥8℃/S,入水温度≥750℃,返红温度570~600℃;
d.堆冷:下线后入缓冷坑,钢板温度≥400℃,缓冷时间≥24小时。
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