一种高强韧性结构钢Q460E厚板及其生产方法

摘要

本发明公开了一种高强韧性结构钢Q460E厚板，所述厚板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：0.10～0.17、Si：0.20～0.45、Mn：1.30～1.65、P≤0.018、S≤0.007、Als：0.015～0.050、Nb：0.025～0.060、V：0.055～0.070、Ti：0.015～0.025，其它为Fe和残留元素。碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]：≤0.48。通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF精炼、VD精炼、连铸、加热、控轧控冷、堆冷工艺，在原有的Q460E高强韧性结构钢的成分基础上，适当调整Q460E中C、Mn、Nb合金元素的含量和比例，并严格控制钢中P、S等影响钢板塑韧性的有害元素含量，同时严格控制轧钢的加热制度，轧制过程采用降低终轧温度、轧后提高冷却速度和轧后钢板堆垛缓冷的方式，从而保证钢板的各项性能指标达到标准要求。

主权项

一种高强韧性结构钢Q460E厚板，其特征在于：包含如下质量百分比的化学成分：C：0.10～0.17、Si：0.20～0.45、Mn：1.30～1.65、P≤0.018、S≤0.007 、Als：0.015～0.050、Nb：0.025～0.060、V：0.055～0.070、Ti：0.015～0.025，其它为Fe和残留元素，所述的高强韧性结构钢Q460E厚板，碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]：≤0.48，所述的高强韧性结构钢Q460E厚板的生产方法，包括如下步骤：a．KR铁水预处理：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期≤21min、脱硫温降≤20℃；b．转炉冶炼：入炉铁水S≤0.005%、P≤0.080%，铁水温度≥1270℃，铁水装入量误差按±1t来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1.0‑1.3m、中期1.2‑1.6m、后期1.0‑1.1m控制，造渣碱度R按2.5‑4.0控制，出钢目标P≤0.015%、C≥0.05%、S≤0.012%，出钢过程中向钢包内加硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；c．吹氩处理：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200‑500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300～500mm，离氩站温度不得低于1570℃；d．LF精炼：精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节，加入精炼渣料，碱度按4.0‑6.0控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入，加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7‑12min、二加热6‑10min，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于6次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，不采用真空脱气的上钢温度为1565±15℃，采用真空脱气的上钢温度为1610±15℃；e．VD精炼：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥15min，破真空后软吹2‑5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间为1.7min，覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565±15℃；f．连铸：浇钢前保证铸机设备状况良好，中包过热度15±10℃，拉速：0.7m/min，比水量：0.80L/㎏，电搅：900A、5Hz、30s‑3‑30s，连铸浇钢要求全程保护浇铸，大包开浇后1min内必须套保护管，中包浇注过程中必须保证钢液面不见红，浇钢过程中合理控制塞棒吹氩量，保证结晶器液面波动轻微，铸坯下线后要求堆冷≥12h；g．加热:加热温度及加热时间如下：预热段温度900‑1000℃，加热段温度1220‑1280℃，保温段温度1200‑1260℃，加热速度8‑13min/cm；h．控轧控冷：结合炼钢化学成分，为防止混晶和晶粒粗大，严格坚持“高温、低速、大压下”的轧制要求，开轧温度1100℃～1150℃，一阶段终轧温度在980℃～1000℃，待温厚度为成品厚度的2.2～2.5倍，为精轧阶段累计变形量及细化晶粒、位错强化奠定基础，二阶段开轧温度≤900℃，二阶段保证单道次压下率≥15%，累计压下率≥60%，确保变形渗透使奥氏体内部晶粒被压扁拉长，增大晶界有效面积并有效形成大量变形带，为奥氏体相变提供更多的形核点，达到细化奥氏体晶粒的目的，终轧温度760～860℃；由于轧后缓冷易使晶粒长大，并且组织中的C、Mn等合金固溶量有限，因此要控制适当的冷却速度，为了获得优良的综合力学性能，根据板厚的不同，轧后采用不同的层流冷却，通过调整冷却集管组数，确保冷却速度控制在3‑15℃/s，返红温度在610～690℃之间，然后送往矫直机矫直；i．堆冷:堆垛缓冷温度不低于250℃，堆冷时间≥24小时。