一種高強度結(jié)構(gòu)鋼S690QL1中厚板及其生產(chǎn)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及到一種優(yōu)質(zhì)高屈服強度結(jié)構(gòu)鋼S690QL1中厚板及其生產(chǎn)方法。該S690QL1結(jié)構(gòu)鋼板包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分：C：0.10～0.20、Si：0.30～0.70、Mn：1.35～1.65、P：≤0.010、S：≤0.005、微合金化元素（V+Nb+Ti+Cr+Ni+Mo+B）：≤3.2、Als：≤0.050，其它為Fe和殘留元素。其生產(chǎn)方法包括：KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、鑄坯加熱、軋制、緩冷、熱處理等工藝控制。通過合理的化學(xué)成分設(shè)計，LF+VD工藝來保證鋼質(zhì)的潔凈度，并通過加熱、軋制及正火處理等工藝有效實施，成功地研制出了厚度在150mm以下保性能、保探傷高屈服強度S690QL1結(jié)構(gòu)鋼板，其屈服強度控制在650～780MPa，抗拉強度控制在740～930?MPa；伸長率控制在15%?25%；V型?60℃縱向沖擊功控制在143～340J。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及到鋼材，具體涉及到一種優(yōu)質(zhì)高屈服強度結(jié)構(gòu)鋼S690QL（QL1）中厚板及其生產(chǎn)方法。
技術(shù)介紹
S690QL（QL1）屬于歐標EN10025中調(diào)質(zhì)狀態(tài)交貨的高屈服強度結(jié)構(gòu)鋼，其具有強度高、韌性好、低溫韌性優(yōu)良、加工性能和焊接性能好、耐磨、耐腐蝕等特點。主要應(yīng)用在工程機械、煤礦機械、造船和鋼結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。由于S690QL（QL1）不但要求較高的強度，而且要求良好的低溫沖擊韌性，生產(chǎn)工藝流程較長切復(fù)雜，難度也較大，但近年來，其應(yīng)用范圍擴大，需求量增加。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述問題，本專利技術(shù)人經(jīng)過試驗、摸索，獲得了一種厚度在150mm以下的保性能、保探傷高屈服強度結(jié)構(gòu)鋼S690QL（QL1）中厚板，從而完成了本專利技術(shù)。因此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種厚度在150mm以下的保性能、保探傷高屈服強度S690QL（QL1）結(jié)構(gòu)鋼板；本專利技術(shù)的另一目的在于提供這種S690QL（QL1）結(jié)構(gòu)鋼板的生產(chǎn)方法。為達到上述目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是厚度在150mm以下的保性能、保探傷高屈服強度S690QL（QL1）結(jié)構(gòu)鋼板包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%)：C：0.10～0.20、Si：0.30～0.70、Mn：1.35～1.65、P：≤0.010、S：≤0.005、微合金化元素（V+Nb+Ti+Cr+Ni+Mo+B）：≤3.2、Als：≤0.050，其它為Fe和殘留元素。碳當(dāng)量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]：≤0.82。為達到上述目的，本專利技術(shù)采取的生產(chǎn)方法包括：KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、鑄坯加熱、軋制、緩冷、熱處理等工藝控制。KR鐵水預(yù)處理工藝：到站鐵水必須除去浮渣，保證浮渣層厚度≤20mm，鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水S≤0.005%，保證脫硫周期≤30min、脫硫溫降≤25℃。轉(zhuǎn)爐冶煉工藝：入爐鐵水S≤0.005%、P≤0.050%，鐵水溫度≥1270℃，鐵水裝入量誤差按±1t來控制，廢鋼嚴格采用優(yōu)質(zhì)邊角料，造渣堿度R按2.5-4.0控制，出鋼碳≥0.04%，出鋼P≤0.010%，S≤0.010%；避免出鋼過程下渣； LF精煉工藝：精煉過程中全程吹氬，吹氬強度根據(jù)不同環(huán)節(jié)需要進行調(diào)節(jié)。加入精煉渣料，采取大渣量進行造渣，確保白渣保持時間≥20min，離站前加入鈣線； VD精煉工藝：VD真空度必須達到67Pa以下，保壓時間必須≥13min，破真空后軟吹2-5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露。正常在線包抽真空時間：（抽真空前鋼水溫度—目標離站溫度）/1.7min。覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫度1565±15℃。連鑄工藝：澆鋼前保證鑄機設(shè)備狀況良好，中包過熱度15±10℃，拉速：0.7m/min，比水量：0.80L/㎏，開啟電磁攪拌，澆鋼要求保護澆鑄，澆注過程中必須保證鋼液面不見紅。澆鋼過程中合理控制塞棒吹氬量，保證結(jié)晶器液面穩(wěn)定。鑄坯下線后要求堆冷≥6h。加熱工藝:加熱溫度及加熱時間如下：預(yù)熱段溫度850-1000℃，加熱段溫度1220-1240℃，保溫段溫度1200-1220℃，加熱速度11-14min/cm；控制控冷 結(jié)合煉鋼化學(xué)成分，為防止混晶和晶粒粗大，同時為熱處理提供較細小的原始晶粒度，采用兩階段軋制。一階段采取“高溫、低速、大壓下”，開軋溫度1100℃～1150℃，一階段終軋溫度在≥980℃，中間坯待溫厚度為成品的2～2.5倍，進而確保精軋階段足夠的累計壓下量。二階段開軋溫度≤950℃，累計壓下率≥50%，以增加奧氏體晶界有效面積，為細化奧氏體晶粒提供更多的形核點，終軋溫度760～880℃；為了獲得較好的內(nèi)部控軋組織，鋼板軋后采用層流冷卻進行快速冷卻，冷卻速度控制在≥10℃/S，返紅溫度在500～580℃之間，然后送往矯直機矯直。堆冷工藝：鋼板矯直后及時下線堆冷，堆冷溫度≥300℃，堆冷時間≥24h。通過緩冷，以避免內(nèi)部應(yīng)力來不及釋放產(chǎn)生內(nèi)裂，同時進一步促使鋼板內(nèi)部有害氣體溢出。調(diào)質(zhì)工藝：淬火溫度920±30℃，保溫時間為T=1.5-2.5min/mm，回火溫度為660±30℃，保溫時間為T=3.0-4.5min/mm。通過合理的化學(xué)成分設(shè)計，LF+VD工藝來保證鋼質(zhì)的潔凈度，并通過加熱、軋制及正火處理等工藝有效實施，成功地研制出了厚度在150mm以下保性能、保探傷高屈服強度S690QL（QL1）結(jié)構(gòu)鋼板，其屈服強度控制在650～780MPa，抗拉強度控制在740～930 MPa，；伸長率控制在15%-25%；V型-60℃縱向沖擊功控制在143～340J。具體實施方式本專利技術(shù)采用KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、澆注，寬厚板軋機軋制的方法生產(chǎn)S690QL（QL1）結(jié)構(gòu)鋼板。其工藝流程為：KR鐵水預(yù)處理、頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、LF爐精煉、真空脫氣處理、鑄坯堆冷24—60小時、推鋼式加熱爐/均熱爐、軋機、ACC層流冷卻、11輥熱矯直機、堆冷、精整、外檢、探傷、入庫。實施方式如下：成分設(shè)計：在技術(shù)方案中厚度在150mm以下保性能、保探傷高屈服強度S690QL（QL1）結(jié)構(gòu)鋼板包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%)： C：0.10～0.20、Si：0.30～0.70、Mn：1.35～1.65、P：≤0.010、S：≤0.005、微合金化元素（V+Nb+Ti+Cr+Ni+Mo+B）：≤3.2、Als：≤0.050，其它為Fe和殘留元素。KR鐵水預(yù)處理工藝：到站鐵水必須除去浮渣，保證浮渣層厚度≤20mm，鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水S≤0.005%，保證脫硫周期≤30min、脫硫溫降≤25℃。轉(zhuǎn)爐冶煉工藝：入爐鐵水S≤0.005%、P≤0.050%，鐵水溫度≥1270℃，鐵水裝入量誤差按±1t來控制，廢鋼嚴格采用優(yōu)質(zhì)邊角料，造渣堿度R按2.5-4.0控制，出鋼碳≥0.04%，出鋼P≤0.010%，S≤0.010%；避免出鋼過程下渣； LF精煉工藝：精煉過程中全程吹氬，吹氬強度根據(jù)不同環(huán)節(jié)需要進行調(diào)節(jié)。加入精煉渣料，采取大渣量進行造渣，確保白渣保持時間≥20min，離站前加入鈣線；VD精煉工藝：VD真空度必須達到67Pa以下，保壓時間必須≥13min，破真空后軟吹2-5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露。正常在線包抽真空時間：（抽真空前鋼水溫度—目標離站溫度）/1.7min。覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫度1565±15℃。連鑄工藝：澆鋼前保證鑄機設(shè)備狀況良好，中包過熱度15±10℃，拉速：0.7m/min，比水量：0.80L/㎏，開啟電磁攪拌，澆鋼要求保護澆鑄，澆注過程中必須保證鋼液面不見紅。澆鋼過程中合理控制塞棒吹氬量，保證結(jié)晶器液面穩(wěn)定。鑄坯下線后要求堆冷≥6h。加熱工藝:加熱溫度及加熱時間如下：預(yù)熱段溫度850-1000℃，加熱段溫度1220-1240℃，保溫段溫度1200-1220℃，加熱速度11-14min/cm；控制控冷 結(jié)合煉鋼化學(xué)成分，為防止混晶和晶粒粗大，同時為熱處理提供較細小的原始晶粒度，采用兩階段軋制。一階段采取“高溫、低速、大壓下”，開軋溫度1100℃～1150℃，一階段終軋溫度在≥980℃，中間坯待溫厚度為成品的2～2.5倍，進而確保精本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種高強度結(jié)構(gòu)鋼S690QL（QL1）中厚板，其包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%)：C：0.10～0.20、Si：0.30～0.70、Mn：1.35～1.65、P：≤0.010、S：≤0.005、微合金化元素（V+Nb+Ti+Cr+Ni+Mo+B）：≤3.2、Als：≤0.050，其它為Fe和殘留元素。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高強度結(jié)構(gòu)鋼S690QL（QL1）中厚板，其包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(單位，wt%)：C：0.10～0.20、Si：0.30～0.70、Mn：1.35～1.65、P：≤0.010、S：≤0.005、微合金化元素（V+Nb+Ti+Cr+Ni+Mo+B）：≤3.2、Als：≤0.050，其它為Fe和殘留元素。2.一種如權(quán)利要求1所述高強度結(jié)構(gòu)鋼S690QL（QL1）中厚板的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)方法包括：KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、鑄坯加熱、軋制、緩冷、熱處理工藝控制，其特征在于：KR鐵水預(yù)處理工藝：到站鐵水必須除去浮渣，保證浮渣層厚度≤20mm，鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水S≤0.005%，保證脫硫周期≤30min、脫硫溫降≤25℃；轉(zhuǎn)爐冶煉工藝：入爐鐵水S≤0.005%、P≤0.050%，鐵水溫度≥1270℃，鐵水裝入量誤差按±1t來控制，廢鋼嚴格采用優(yōu)質(zhì)邊角料，造渣堿度R按2.5-4.0控制，出鋼碳≥0.04%，出鋼P≤0.010%，S≤0.010%；避免出鋼過程下渣；LF精煉工藝：精煉過程中全程吹氬，吹氬強度根據(jù)不同環(huán)節(jié)需要進行調(diào)節(jié)；加入精煉渣料，采取大渣量進行造渣，確保白渣保持時間≥20min，離站前加入鈣線；VD精煉工藝：VD真空度必須達到67Pa以下，保壓時間必須≥13min，破真空后軟吹2-5min或不吹，軟吹過程中鋼水不得裸露；正常在線包抽真空時間：（抽真空前鋼水溫度—目標離站溫度）/1.7mi...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許少普，朱書成，袁永旗，李忠波，丁健，康文舉，劉慶波，
申請(專利權(quán))人：南陽漢冶特鋼有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：河南;41