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专利名称：一种厚规格1000MPa级工程结构用钢的生产方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411118539.7

专利申请（专利权）人：鞍钢股份有限公司
权利人地址：辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区

专利发明（设计）人：徐海健,韩楚菲,纪汶伯,王小强,田洪鑫

专利摘要：本发明涉及一种厚规格1000MPa级工程结构用钢的生产方法，钢板化学成分包括：C?0.08%～0.15%，Si?0.06%～0.15%，Mn?0.5%～1.0%，P≤0.01%，S≤0.015%，Nb?0.010%～0.040%，Ti?0.010%～0.020%，Als?0.02%～0.05%，V：0.010%～0.040%，B?0.0005%～0.001%，N≤0.0035%，Cr?0.5%～0.8%，Ni?0.5%～1.0%，Cu?0.20%～0.4%，Ceq?0.45%～0.52%，余量为Fe和杂质；钢板的生产工艺过程包括钢水冶炼、炉外精炼+RH真空脱气、微Ti处理、B合金化、连铸、铸坯再加热、控制轧制及冷却、热矫直、堆垛缓冷及淬火。本发明解决了1000MPa级工程结构用钢性能均匀性的问题。

主权利要求：
1.一种厚规格1000MPa级工程结构用钢的生产方法，其特征在于，钢板化学成分按重量百分比计包括：C0.08%～0.15%，Si0.06%～0.15%，Mn0.5%～1.0%，P≤0.01%，S≤0.015%，Nb0.010%～0.040%，Ti0.010%～0.020%，Als0.02%～0.05%，V：0.010%～0.040%，B
0.0005%～0.001%，N≤0.0035%，Cr0.5%～0.8%，Ni0.5%～1.0%，Cu0.20%～0.4%，Ceq
0.45%～0.52%，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15，余量为Fe和不可避免的杂质，杂质元素总量≤0.05%；钢板的生产工艺过程包括钢水冶炼、炉外精炼+RH真空脱气、微Ti处理、B合金化、连铸、铸坯再加热、控制轧制及冷却、热矫直、堆垛缓冷及淬火；成品钢板的厚度为
80～120mm；
所述钢板的生产工艺过程具体如下：
1）钢水冶炼至连铸：铁水预处理控制S含量≤0.015%，转炉冶炼控制P含量≤0.01%，转炉冶炼终点控制C含量为0.08%～0.15%；转炉出钢时吹氩气20～30min；RH真空脱气保持
20min以上；脱气处理结束后加入Al，再加入Ti?Fe进行微钛处理，加入B?Fe合金进行B合金化处理；板坯连铸时控制过热度为20～30℃，连铸拉坯速率为0.9～1.5m/min；二冷区电磁搅拌电流强度为150～195A，二次冷却比水量为1.5～2.2L/kg；在水平扇形段即凝固末端投入重压下，铸坯压下量为30～45mm；
2）铸坯再加热：预热段温度为950～1150℃，均热段和加热段温度均为1235～1250℃，均热段和加热段的总加热时间为5～6.5h，总在炉时间为7～8.5h；控制空燃比为1:2.1～1:
2.6，铸坯上下表面温度差控制在20℃以内；
3）控制轧制至热矫直：分两阶段轧制；粗轧开轧温度≥1120℃，粗轧终轧温度为1010～
1045℃，粗轧不多于6道次，至少前2个道次的压下率在15%以上；精轧开轧温度为880～930℃，精轧终轧温度为830～870℃，精轧不多于6道次，至少前2个道次的压下率在20%以上；至少后3个道次每道次喷除鳞水，单次除鳞时间为1～2min，除鳞水压力为15～20MPa；精轧阶段轧制速度为1～2m/s，抛钢速度为5～6.5m/s；控冷前进行待温驰豫，驰豫结束后钢板直接冷却，开冷温度为720～730℃，终冷温度为450～500℃，冷却速度为45～65℃/s；热矫直温度为680～710℃，矫直力为2000～2500kN，弯辊量设置为1～1.8mm，倾动值设定为3～
5.5mm；
4）堆垛缓冷：热矫直后立即将钢板放入缓冷槽，进槽温度不低于400℃，缓冷时间不少于48h，缓冷槽上部用石棉进行保温处理；
5）淬火：第一次高温淬火温度为880～920℃，在炉时间为1.8～2.1min/mm；第二次低温淬火温度为770～830℃，在炉时间为1.1～1.5min/mm；两次淬火过程中，在高压区钢板摆动时间为1～1.5min/mm，冷速为50～65℃/s；在低压区钢板摆动时间为2.0～2.5min/mm，冷速为25～35℃/s；两次钢板淬火过程中，上下集管水比为1.5～2.0，淬火机辊速为1.2～
2.5m/s，淬火终了温度为300～350℃。
2.根据权利要求1所述的一种厚规格1000MPa级工程结构用钢的生产方法，其特征在于，成品钢板的宽度为2500～4000mm。
3.根据权利要求1所述的一种厚规格1000MPa级工程结构用钢的生产方法，其特征在于，所述铸坯的厚度为300～360mm，中间坯的厚度为成品钢板厚度的2～3倍。
4.根据权利要求1所述的一种厚规格1000MPa级工程结构用钢的生产方法，其特征在于，成品钢板的力学性能为：屈服强度≥1020MPa，抗拉强度≥1250MPa，延伸率≥20%，厚度
1/2处?40℃横向夏比冲击功≥80J。
5.根据权利要求1所述的一种厚规格1000MPa级工程结构用钢的生产方法，其特征在于，成品钢板的平直度≤3mm/2m。 说明书 : 一种厚规格1000MPa级工程结构用钢的生产方法技术领域[0001] 本发明涉及工程结构用钢生产技术领域，尤其涉及一种厚规格1000MPa级工程结构用钢高效低成本的生产方法。背景技术[0002] 近年来，随着水电、风电建设的迅猛发展，对于大厚度钢板的需求日益增加。由于缺乏必要的生产设备和技术支撑，国内大厚度、大单重、高强度级别钢的力学性能（如负温冲击韧性）不佳、性能均匀性较差，而且生产成本较高，无法满足国内市场的需求。目前大厚度水电、风电、工程机械用钢板大多依赖于锻造生产，严重制约了我国水电、风电站建设的发展。[0003] 由于大厚度、大单重1000MPa级钢板单重和尺寸等方面的原因，钢板的均匀性和低温冲击韧性能较差，采用传统的热处理工艺无法满足钢板使用的技术要求，需要在热处理过程中对钢板的组织进行控制，实现钢板良好强韧性匹配的同时达到性能均匀性，尤其是低温冲击韧性的均匀性。目前，国内外对于高强度等级特厚板主要通过合金成分进行调控，但却导致生产成本大幅增加，且某些合金元素（如Mn、Cu等）含量增加后会导致偏析程度严重，同时也会影响焊接性能。[0004] 公开号为CN101984119B的中国发明专利公开了一种“NV?F690超高强度船板钢及其制备方法”，采用优化后的化学成分配比，并采取控制轧制与控制冷却工艺(TMCP)与各种后续热处理方法，制造出具有超高强度和低温韧性的船板钢，该船板钢最大厚度可达50mm。通过不同的热处理方法，力学性能均可满足挪威船级社(DNV)中F690级船板钢认证指标。但其Cu含量较高（1.00%～1.70%），为避免“铜脆”现象，需添加适当比例的Ni元素，导致合金成本较高。而近些年修订后的船级社规范规定TMCP态钢板Cu含量不高于0.55wt.%，也限制了该船板钢的使用。另外，该船板钢的强度等级为690MPa，厚度上限仅为50mm。[0005] 公开号为CN114293110B的中国发明专利公开了“一种厚规格800MPa级水电钢及其高效低成本生产方法”，采用优化后的化学成分配比，并采取控制轧制和各种后续热处理方法，制造出具有超高强度和低温韧性的水电刚，该钢板最大厚度为65mm，无法满足厚规格钢板生产需求，且合金成分较高，导致生产成本增加。发明内容[0006] 本发明提供了一种厚规格1000MPa级工程结构用钢的生产方法，通过优化冶炼、加热、轧制、控冷及热处理工艺，制备得到厚度80～120mm、宽度2500～4000mm的1000MPa级工程结构用钢板，不仅解决了1000MPa级工程结构用钢性能均匀性（如低温冲击韧性能差）的问题；并且无需后续离线压平、矫直处理，就能满足板材的板形控制要求；实现了高效低成本生产。[0007] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：[0008] 一种厚规格1000MPa级工程结构用钢的生产方法，钢板化学成分按重量百分比计包括：C0.08%～0.15%，Si0.06%～0.15%，Mn0.5%～1.0%，P≤0.01%，S≤0.015%，Nb0.010%～0.040%，Ti0.010%～0.020%，Als0.02%～0.05%，V：0.010%～0.040%，B0.0005%～0.001%，N≤0.0035%，Cr0.5%～0.8%，Ni0.5%～1.0%，Cu0.20%～0.4%，Ceq0.45%～0.52%，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15，余量为Fe和不可避免的杂质，杂质元素总量≤0.05%；钢板的生产工艺过程包括钢水冶炼、炉外精炼+RH真空脱气、微Ti处理、B合金化、连铸、铸坯再加热、控制轧制及冷却、热矫直、堆垛缓冷及淬火。[0009] 进一步的，所述钢板的生产工艺过程具体如下：[0010] 1）钢水冶炼至连铸；铁水预处理控制S含量≤0.015%，转炉冶炼控制P含量≤0.01%，转炉冶炼终点控制C含量为0.08%～0.15%；转炉出钢时吹氩气20～30min；RH真空脱气保持20min以上；脱气处理结束后加入Al，再加入Ti?Fe进行微钛处理，加入B?Fe合金进行B合金化处理；板坯连铸时控制过热度为20～30℃，连铸拉坯速率为0.9～1.5m/min；二冷区电磁搅拌电流强度为150～195A，二次冷却比水量为1.5～2.2L/kg；在水平扇形段即凝固末端投入重压下，铸坯压下量为30～45mm；[0011] 2）铸坯再加热；预热段温度为950～1150℃，均热段和加热段温度均为1235～1250℃，均热段和加热段的总加热时间为5～6.5h，总在炉时间为7～8.5h；控制空燃比为1:2.1～1:2.6，铸坯上下表面温度差控制在20℃以内；[0012] 3）控制轧制至热矫直；分两阶段轧制；粗轧开轧温度≥1120℃，粗轧终轧温度为1010～1045℃，粗轧不多于6道次，至少前2个道次的压下率在15%以上；精轧开轧温度为880～930℃，精轧终轧温度为830～870℃，精轧不多于6道次，至少前2个道次的压下率在20%以上；至少后3个道次每道次喷除鳞水，单次除鳞时间为1～2min，除鳞水压力为15～20MPa；精轧阶段轧制速度为1～2m/s，抛钢速度为5～6.5m/s；控冷前进行待温驰豫，驰豫结束后钢板直接冷却，开冷温度为720～730℃，终冷温度为450～500℃，冷却速度为45～65℃/s；热矫直温度为680～710℃，矫直力为2000～2500kN，弯辊量设置为1～1.8mm，倾动值设定为3～5.5mm；[0013] 4）堆垛缓冷；热矫直后立即将钢板放入缓冷槽，进槽温度不低于400℃，缓冷时间不少于48h，缓冷槽上部用石棉进行保温处理；[0014] 5）淬火；第一次高温淬火温度为880～920℃，在炉时间为1.8～2.1min/mm；第二次低温淬火温度为770～830℃，在炉时间为1.1～1.5min/mm；两次淬火过程中，在高压区钢板摆动时间为1～1.5min/mm，冷速为50～65℃/s；在低压区钢板摆动时间为2.0～2.5min/mm，冷速为25～35℃/s；两次钢板淬火过程中，上下集管水比为1.5～2.0，淬火机辊速为1.2～2.5m/s，淬火终了温度为300～350℃。[0015] 进一步的，成品钢板的厚度为80～120mm，宽度为2500～4000mm。[0016] 进一步的，所述铸坯的厚度为300～360mm，中间坯的厚度为成品钢板厚度的2～3倍。[0017] 进一步的，成品钢板的力学性能为：屈服强度≥1020MPa，抗拉强度≥1250MPa，延伸率≥20%，厚度1/2处?40℃横向夏比冲击功≥80J。[0018] 进一步的，成品钢板的平直度≤3mm/2m。[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0020] 1）通过吹氩、控制连铸过热度、拉坯速率、二冷区电磁搅拌电流强度以及二次冷却比水量，有效减少铸坯表面和角部质量缺陷，降低碳偏析平均指数，抑制偏析；通过凝固末端投入重压下，有效减少铸坯的中心疏松级别及偏析，细化奥氏体晶粒，减少内部组织缺陷。[0021] 2）通过控制预热温度，保证Ti、Nb、V的碳化物和氮化物快速充分固溶于基体中，并进行充分扩散；采用高的加热温度，同时保证均热段和加热段的在炉时间，控制空燃比，缩短了连铸坯表面与心部的温度差异，提高了钢板表面横向、纵向金属流动均匀性，保证钢坯在后续轧制过程中上下表面温度均匀性；通过控制总在炉时间，有效促进C、Mn和Cu元素充分扩散，保证轧后钢板的板形良好。[0022] 3）采用两阶段控制轧制工艺，通过控制粗轧阶段终轧温度，保证中间坯待温过程始终处于奥氏体再结晶温度区间，保证组织均匀性；对两阶段轧制压下率、中间坯厚度进行限制，保证轧后钢板厚度方向组织均匀性；精轧阶段至少后3个道次喷除鳞水，抑制奥氏体晶粒长大，同时也在钢坯内外表面产生温度梯度，促进轧制变形向厚度中心的渗透，细化厚度1/2处晶粒，有利于改善厚规格钢板的心部组织；通过轧后驰豫保证Ti、V和Nb的氮化物和碳化物以及以富Cu析出相大量析出，增加铁素体形核位置，有效提高钢板屈服强度，改善韧性；采用合理的热矫直工艺，促进内应力充分释放，设定合适的辊缝、弯辊量和倾动值，保证矫后板材平直度良好。[0023] 4）采用堆垛缓冷工艺，同时对缓冷时间及温度进行限定，并且缓冷槽上部用石棉进行保温处理，加快钢板心部C、Mn元素扩散，抑制偏析，改善厚度1/2处的韧性。[0024] 5）采用二次淬火工艺，控制第二次低温淬火温度，抑制再次形核后奥氏体长大，细化原始奥氏体晶粒，同时增加大角度晶界的密度，保证钢板心部性能；在高压区采用大冷速，促进钢板快速冲破膜沸腾区进行快速冷却，随后采用小冷速，促进表面温度到心部温度逐渐降低，以此为基础淬火至300～350℃，在保证淬火钢板得到充分硬化同时，也减少了淬火过程钢板的应力水平；通过控制钢板淬火过程中上下集管水比、冷却速度及辊速，保证钢板淬火过程中上下表面温度均匀性；淬火后钢板无需后续离线回火及矫直处理，就能满足板材的板形控制要求（平直度在3mm/2m以下）；[0025] 6）所生产钢板的力学性能为：屈服强度≥1020MPa，抗拉强度≥1250MPa，延伸率≥20%，厚度1/2处?40℃横向夏比冲击功≥80J。具体实施方式[0026] 本发明所述一种厚规格1000MPa级工程结构用钢的生产方法是一种高效低成本的生产方法，钢板的化学成分按重量百分比计包括：C0.08%～0.15%，Si0.06%～0.15%，Mn0.5%～1.0%，P≤0.01%，S≤0.015%，Nb0.010%～0.040%，Ti0.010%～0.020%，Als0.02%～0.05%，V：0.010%～0.040%，B0.0005%～0.001%，N≤0.0035%，Cr0.5%～0.8%，Ni0.5%～1.0%，Cu0.20%～0.4%，Ceq0.45%～0.52%，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15,余量为Fe和不可避免的杂质，杂质元素总量≤0.05%。[0027] 本发明所述钢板中各主要元素的作用如下：[0028] C：碳是保证钢板淬透性的重要合金元素，也是决定碳当量的重要因素，对钢的强度、韧性、塑性及焊接性均有较大影响。碳含量过高，影响钢板焊接性能。碳含量过低，影响钢板整体强度；本发明在保证钢板所需强度的前提下，将碳含量范围控制在0.08%～0.15%。[0029] Si：脱氧的必要元素，具有一定的固溶强化作用，过高会影响钢的韧性、特厚板性能均匀性及可焊接性，本发明将硅含量范围控制在0.06%～0.15%。[0030] Mn：钢中重要的固溶强化元素，可降低相变温度，细化组织亚结构，在强化钢板的同时改善韧性；同时可提高淬透性。但锰含量过高会造成偏析，对焊接及韧性不利；本发明将锰含量范围控制在0.5%～1.0%。[0031] Ni：能提高钢的低温韧性，改善塑性。对于最大厚度为120mm的特厚板，改善厚度1/4、1/2处低温冲击性能，Ni是不可缺少的合金元素；Ni还可以延迟珠光体转变，促进中温转变组织形成，降低厚规格钢板冷速限制；但镍价格较高，考虑生产成本，本发明将Ni含量控制在0.5%～1.0%。[0032] Cr：能增加钢的淬透性，细化组织，降低韧脆转变温度；与锰配合使用，可提高钢的淬硬性，改善钢的力学性能；铬比锰的偏析倾向。愿醮娌糠置炭杉跎俑职逍牟科，改善钢板内部质量，提高力学性能的均匀性；本发明将铬含量范围控制在0.5%～0.8%。[0033] Nb：是现代微合金化钢中常用元素之一，具有良好的细晶强化与沉淀强化效果；也会延迟奥氏体再结晶，但过量的Nb会增加生产成本及连铸工艺控制难度。本发明控制Nb含量范围在0.01%～0.04%，配合合理的TMCP工艺，可以获得均匀的以针状铁素体组织为主的复合相，使钢板具有良好韧性。[0034] V：钒的碳氮化物在铁素体中以细小弥散形式均匀析出，可以显著提高材料的屈服强度和抗拉强度，但含量过高会导致钒的碳氮化物粗大，降低韧性，也会增加合金成本；本发明控制V含量范围在0.01%～0.04%。[0035] Cu：可通过固溶及析出强化提高钢的强度，还可改善耐蚀性能，但过高的Cu会引起热脆性，对韧性不利，因此，本发明控制Cu含量范围为0.2%～0.4%。[0036] Ti：是强的固N元素，在连铸坯中以TiN形式存在。细小的TiN粒子可有效抑制连铸坯再加热时的奥氏体晶粒长大，且有助于提高Nb在奥氏体中的固溶度，改善焊接热影响区的冲击韧性。但当Ti添加量超过某一定值时，TiN颗粒就会粗化，提升颗粒界面与基体的应力集中水平。因此，本发明控制Ti含量范围在0.01%～0.02%。[0037] B：显著提高钢的淬透性比较有效的元素，极易在晶界偏析，阻止碳的析出，微量的硼即可起到明显的作用。但硼含量过高易形成硼的碳氮化物，降低韧性并引起热脆，本发明控制B的含量范围为0.0005%～0.001%。[0038] N：钢中N元素除了形成细小的AlN、VN、TiN颗粒细化奥氏体晶粒外，并没有其它明显的作用，因此需要保持在一个较低的含量水平，本发明控制N≤0.0035%。[0039] Als：通常作为钢中脱氧剂使用，如果形成AlN还有细化组织的作用。当Al的含量超过0.05%时，过量的氧化铝夹杂会降低钢的洁净度。Al含量过低则脱氧不充分，Ti等易氧化元素就会形成氧化物，因此本发明将Al含量的下限设定为0.02%。[0040] P、S：是钢中不可避免的杂质元素，过高的P、S会影响钢板的韧性和焊接性能，因此应越低越好。但出于冶炼工艺的考虑，不能无限制的低。因此，本发明将P、S含量上限分别设定为0.010%与0.015%。[0041] Mo、Ni、Cr、Cu均具有强化作用，能增加奥氏体稳定性，有利于提高淬透性；鉴于本发明采用中低C设计，本发明将碳当量Ceq控制在0.45%～0.52%，既可以保证钢板的强韧性，又能使钢板具有适宜的可焊性。[0042] 本发明是一种厚度规格为80～120mm，宽度规格2500～4000mm的1000MPa级工程结构用钢的高效低成本生产方法，生产工艺过程包括钢水冶炼→炉外精炼+RH真空脱气→微Ti处理→B合金化→连铸→铸坯再加热→控制轧制及冷却→热矫直→堆垛缓冷→淬火。具体如下：[0043] 炼钢至连铸阶段：[0044] 原料经KR铁水预处理，控制S含量低于0.015%，扒渣后进入转炉；转炉冶炼采用双渣法脱P，控制P含量≤0.01%，转炉冶炼终点控制C含量为0.08%～0.15%，转炉出钢时吹氩气20～30min。连铸前吹氩镇静能够促进钢水中的夹杂物去除，提高钢水成分均匀性。接着进行LF精炼和RH真空脱气，RH真空脱气保持20min以上；脱气处理结束后，按照Als要求加入足够的Al；再加入Ti?Fe进行微钛处理，加入B?Fe合金进行B合金化处理；加料时保证加入钢水中，避免浮在渣层上。之后进行板坯连铸，连铸过热度为20～30℃，连铸拉坯速率为0.9～1.5m/min；通过控制浇注过热度和连铸坯拉速，可以有效减少铸坯表面和角部质量缺陷；控制连铸阶段二冷区电磁搅拌电流强度150～195A，二次冷却比水量为1.5～2.2L/kg；降低碳偏析平均指数，抑制偏析，同时对二次冷却强度进行限定，抑制铸坯中心裂纹恶化的趋势。在水平扇形段即凝固末端投入重压下，连铸坯压下量为30～45mm；投入重压下可以有助于减小钢坯偏析，细化奥氏体晶粒，减少内部组织缺陷。[0045] 铸坯再加热：[0046] 将铸坯（厚度为300～360mm）送入步进式加热炉内进行加热，预热段温度区间为950～1150℃，促使Ti、Nb、V的碳化物和氮化物快速充分固溶于基体中，并进行充分扩散；均热段和加热段温度均为1235～1250℃，均热段和加热段的总加热时间为5～6.5小时，总在炉时间为7～8.5小时。调节加热炉上、下烧嘴开口度，控制空燃比为1:2.1～1:2.6，铸坯上下表面温度差控制在20℃以内。采用高的加热温度，同时保证均热段和加热段在炉时间，目的是缩短连铸坯表面与心部的温度差异，提高钢板表面横向、纵向金属流动均匀性，保证轧制钢板板形；提高总在炉时间，是为了有效促进C、Mn和Cu等元素充分扩散，保证轧态钢板组织均匀性。[0047] 控制轧制及冷却；[0048] 分两阶段轧制：第一阶段为再结晶轧制（粗轧），粗轧开轧温度≥1120℃，粗轧终轧温度区间为1010～1045℃，粗轧不多于6道次，道次压下制度是至少前2个道次保证压下率在15%以上。所得中间坯的厚度为成品钢板厚度的2～3倍。第二阶段为非再结晶轧制（精轧），精轧开轧温度区间880～930℃，精轧终轧温度区间为830～870℃；精轧不多于6道次，道次压下制度是至少前2个道次保证压下率在20%以上。通过控制粗轧阶段终轧温度，保证中间坯待温过程中处于奥氏体再结晶温度区间，保证组织均匀性，同时对两阶段轧制压下率进行限制，保证轧后钢板厚度方向组织均匀性。[0049] 精轧阶段至少后3个道次每道次喷除鳞水，单次除鳞时间1～2min，除鳞水压力15～20MPa；目的是抑制奥氏体晶粒长大，同时在钢坯内外表面产生温度梯度，促进轧制变形向厚度中心的渗透，细化厚度1/2处晶粒，有利于改善厚规格钢板的心部组织。[0050] 精轧阶段采取慢速轧制，轧制速度1～2m/s，轧后快速抛钢，抛钢速度5～6.5m/s；在控冷前进行待温驰豫；采用慢速轧制的目的是提高钢板心部变形渗透量，通过轧后驰豫保证Ti、V和Nb的氮化物和碳化物以及以富Cu析出相大量析出，增加铁素体形核位置，有效提高钢板屈服强度，改善韧性。[0051] 驰豫结束之后钢板直接冷却，开冷温度范围为720～730℃，终冷温度区间450～500℃，控制冷却速度45～65℃/s。热矫直的矫直温度为680～710℃，矫直力在2000～2500kN之间，弯辊量设置在1～1.8mm，倾动值设定为3～5.5mm；通过热矫直促进内应力充分释放，通过设定合适的辊缝、弯辊量和倾动值，保证矫完的板材平直度良好。[0052] 堆垛缓冷；[0053] 热矫直后立即将钢板放入缓冷槽，进槽温度不低于400℃，缓冷时间不少于48h，缓冷槽的上部用石棉进行保温处理，目的是加快钢板心部C、Mn元素扩散，抑制偏析，改善厚度1/2处韧性。[0054] 淬火；[0055] 第一次高温淬火温度为880～920℃，在炉时间为1.8～2.1min/mm。第二次低温淬火温度为770～830℃，在炉时间为1.1～1.5min/mm。两次淬火过程中，在高压区钢板摆动时间为1～1.5min/mm，冷速为50～65℃/s；在低压区钢板摆动时间为2.0～2.5min/mm，冷速为25～35℃/s；两次淬火过程中，上下集管水比控制在1.5～2.0，钢板进淬火机辊速为1.2～2.5m/s，淬火终了温度为300～350℃。[0056] 第二次淬火采用低温淬火，抑制了再次形核后奥氏体晶粒长大，细化原始奥氏体晶粒，同时增加大角度晶界的密度，保证了心部性能；高压区采用大冷速，促进钢板快速冲破膜沸腾区进行快速冷却，随后采用小冷速，促进表面温度到心部温度逐渐降低，以此为基础淬火至300～350℃，在保证淬火钢板得到充分硬化同时，也减少了淬火过程钢板应力水平。[0057] 为了更加直观的体现本发明，结合实施例对本发明的实施方式进行进一步的说明。以下实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案，包括简单变化或等效替换，均在本发明的保护范围之内。[0058] 实施例[0059] 表1为各实施例中钢的化学成分，表2为各实施例中钢的冶炼工艺参数，表3为各实施例中铸坯的加热工艺参数，表4为各实施例中钢板的轧制工艺参数；表5为各实施例中钢板控冷及缓冷工艺参数，表6为各实施例中钢板热处理主要工艺参数，表7为各实施例中成品钢板性能及质量指标。[0060] 表1钢的化学成分（wt，%）[0061] 实施例 C Si Mn N Als B Ti Nb V Ni Cu Cr Ceq1 0.14 0.13 0.75 0.019 0.033 0.0008 0.018 0.023 0.025 0.65 0.33 0.50 0.442 0.08 0.15 0.93 0.028 0.045 0.0007 0.016 0.040 0.032 0.89 0.24 0.75 0.473 0.11 0.08 0.50 0.033 0.025 0.0009 0.020 0.015 0.040 0.91 0.35 0.80 0.454 0.15 0.06 0.80 0.025 0.050 0.0010 0.017 0.036 0.015 0.55 0.31 0.66 0.485 0.13 0.11 0.79 0.029 0.020 0.0008 0.010 0.029 0.010 0.71 0.38 0.59 0.466 0.14 0.14 1.00 0.032 0.036 0.0005 0.017 0.010 0.036 0.76 0.26 0.62 0.51[0062] 注：钢中杂质元素P≤0.01%，S≤0.015%。[0063] 表2钢的冶炼工艺参数[0064] 实施例 吹氩时间/min RH真空脱气时间/min 过热度/℃ 拉速/（m·min?1） 电磁搅拌电流强度/A 连铸坯压下量/mm 二次冷却比水/（L/kg）1 22 23 26 0.9 170 36 1.52 21 25 23 1.3 195 30 2.23 30 20 25 1.2 180 39 2.14 27 21 28 1.5 160 40 1.85 20 23 20 1.1 150 32 2.26 23 26 30 1.2 185 45 1.7[0065] 表3铸坯的加热工艺参数[0066][0067] 表4钢板的轧制工艺参数[0068] 实施 粗轧 粗轧 粗轧 粗轧 粗轧 精轧 精轧 精轧 精轧 精轧 精轧 精轧 中间 轧制 抛钢例 开轧 终轧 轧制 阶段 阶段 开轧 终轧 轧制 阶段 阶段 阶段 阶段 坯厚 速 速温 温 道次 第一 第二 温 温 道次 第一 第二 后三 后三 度/ 度/ 度/度/ 度/ 道次 道次 度/ 度/ 道次 道次 道次 道次 mm m/s m/s℃ ℃ 压下 压下 ℃ ℃ 压下 压下 除鳞 除鳞率/% 率/% 率/% 率/% 时 机间/ 力/min MPa1 1130 1040 5 18 20 930 860 6 23 22 1～ 18～ 240 1.5 5.01.5 202 1125 1035 6 16 18 880 850 5 22 20 1.0 15～ 260 2.0 5.9～ 182.03 1120 1040 4 21 22 910 830 6 22 24 1.3 16～ 270 1.4 6.5～ 182.04 1128 1010 5 15 20 900 870 4 20 21 1.2 15～ 190 1.8 6.1～ 201.85 1125 1045 4 16 18 920 840 6 23 25 1.3 17～ 250 1.0 5.3～ 201.96 1132 1030 5 17 16 890 835 5 22 25 1.2 18～ 220 1.3 5.7～ 201.6[0069] 表5钢板控冷及缓冷工艺参数[0070] 实施 开冷温度/终冷温度/冷却速度/热矫温度/矫直力/ 弯辊量/ 倾动值/ 堆垛温度/堆垛时例 ℃ ℃ ℃ ℃ kN mm mm ℃ 间/h1 720 460 50 700 2000 1.2 3.0 500 502 725 480 55 695 2100 1.6 4.5 520 523 728 450 60 708 2225 1.8 4.8 480 484 730 465 45 710 2450 1.3 5.5 580 555 726 500 65 706 2206 1.5 3.5 535 536 722 470 62 680 2500 1.0 4.8 400 51[0071] 表6钢板热处理主要工艺参数[0072] 实施例 第一次 第一次 第二次 第二次 高压区 冷却速 低压区 冷却速 辊速/ 水比 淬火终淬火温 在炉时 淬火温 在炉时 摆动时 度/℃/ 摆动时 度/℃/ m/s 了温度/℃ 间/ 度/℃ 间/ 间/ s 间/ s 度/℃min/mm min/mm min/mm min/mm1 910 1.8 830 1.3 1.3 55 2.3 28 1.6 1.68 3302 880 1.9 775 1.2 1.5 60 2.2 30 2.1 1.75 3503 890 2.0 790 1.5 1.2 52 2.5 35 2.3 1.50 3104 920 2.1 820 1.1 1.0 63 2.1 32 2.5 1.86 3255 910 2.0 785 1.4 1.4 50 2.3 30 1.8 2.00 3006 892 1.8 770 1.5 1.5 65 2.0 25 1.2 1.62 315[0073] 表7成品钢板性能及质量指标[0074] 实施例 成品厚度/mm 屈服强度/ MPa 抗拉强度/ MPa 延伸率/% ?40℃KV2均值/J 平直度/mm/2m1 80 1025 1286 22 105 22 120 1050 1293 23 110 33 90 1073 1260 25 95 14 85 1056 1275 20 89 25 100 1080 1280 26 103 26 105 1039 1270 22 105 1[0075] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2024-08-15

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118639142B