CN106282770A - 一种高强度耐腐蚀钢hy800厚板及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种50～100mm厚高强度耐腐蚀HY800厚板及其生产方法。该HY800厚板包含如下质量百分比的化学成分：C：0.04～0.07、Si：0.71～0.76、Mn：0.82～0.88、P：0.060‑0.07、S≤0.005、Als：0.020～0.045、Cr：0.82～0.92%、Mo：0.70～0.75、Cu：0.62～0.68%、Nb：0.075～0.085%、Ni：0.66～0.72%、Zr：0.11～0.14%，其它为Fe和残留元素；其工艺流程为：优质铁水、KR铁水预处理、100/120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、推钢式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、调质热处理、精整、外检、探伤、入库。本发明的有益效果在于：与传统的HY800生产工艺相比，确保了钢板性能达到标准要求；同时解决了连铸无法生产60mm以上钢板的问题，缩短了生产周期低生产能耗。

Description

一种高强度耐腐蚀钢HY800厚板及生产方法
技术领域
本发明属于中厚板生产领域，具体涉及到一种50～100mm厚高强度耐腐蚀HY800厚板及其生产方法。
背景技术
HY800是经淬火与回火的高强度可焊接钢板，主要用途是用在需要高抗拉，高屈服的场所，工程汽车升降齿轮，海洋平台用的齿条。它具有强度高、韧性好、低温韧性优良、加工性能和焊接性能好、耐磨、耐腐蚀等特点。目前，国内耐腐蚀高强钢特厚钢板由于生产难度极大产量较低。
发明内容
针对上述问题，本发明人经过反复试验摸索，获得了一种生产50～100mm厚高强度耐腐蚀钢HY800厚板及生产方法，从而完成了本发明。
因此，本发明的目的在于提供一种高强度耐腐蚀钢HY800厚板。
本发明的另一目的在于提供一种生产高强度耐腐蚀钢HY800厚板的生产方法。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：该高强度耐腐蚀钢HY800厚板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：0.04～0.07、Si：0.71～0.76、Mn：0.82～0.88、P：0.060-0.07、S≤0.005 、Als：0.020～0.045、Cr：0.82～0.92%、Mo：0.70～0.75、Cu：0.62～0.68%、Nb：0.075～0.085%、Ni：0.66～0.72%、Zr：0.11～0.14%，其它为Fe和残留元素；上述方法中，所生产的钢板厚度为50～100mm厚度规格。
为得到上述钢板，本发明工艺流程为：优质铁水、KR铁水预处理、100/120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、推钢式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、调质热处理、精整、外检、探伤、入库；在KR铁水预处理工艺：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22-26min、脱硫温降≤20℃；转炉冶炼工艺：入炉铁水S≤0.005%、P≤0.080%，铁水温度≥1350℃，铁水装入量误差按±1t来控制，废钢严格采用优质边角料，造渣碱度R按4.6-5.5控制，出钢目标P：0.035-0.05%、C：0.01-0.03%、S≤0.012%，出钢过程中向钢包内加入硅铝钡钙、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≤20mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；吹氩处理工艺：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩2min，流量150-195NL/min，钢液面裸眼直径控制在150～180mm，离氩站温度1580-1590℃；LF精炼工艺：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18min、二加热13min，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂；离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1600±5℃；VD精炼工艺：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥16min，破真空后软吹6min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露。正常在线包抽真空时间：抽真空前钢水温度—目标离站温度/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1545±4℃；连铸工艺：浇注温度按照1533-1539℃进行控制，拉速按照0.65m/min控制；加热工艺:加热温度及加热时间如下：预热段温度900-1000℃，加热段温度1200-1210℃，保温段温度1190-1195℃，加热速度16min/cm；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1060℃，一阶段终轧温度在960℃，待温厚度为成品厚度的1.9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950℃，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755-765℃；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5-20℃/S，返红温度在585-595℃之间，然后送往矫直机矫直；堆冷工艺:钢板堆垛缓冷工艺如下；堆垛缓冷温度400℃，堆冷时间70小时。
本发明在原有的耐腐蚀钢HY800的成分基础上，适当调整耐腐蚀钢HY800中C、Mn、Cr、Nb、Mo、Ni等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，同时严格控制钢锭装炉温度、轧钢的加热制度，轧制过程严格保证降低终轧温度、轧制后采用ACC提高冷却速度和轧后钢板堆垛快速缓冷的方式，从而保证了P20钢种260-320mm厚度钢板的各项性能指标达到标准要求。
在冶炼过程中，严格控制钢中P（磷）、S（硫）等有害元素，保证钢水的纯净度基本达到洁净钢水平。在后续轧制加热过程中，为保证轧制过程板型平整，适当增加加热温度，严格控制加热温度确保加热均匀，保证奥氏体晶粒均匀细小，轧制过程控制轧制速度确保充分返红并通过采用国内先进的TMCP轧制技术和钢板堆垛缓冷技术以及调质工艺，能够保证EQ51钢板性能需求。
本发明的有益效果在于：与传统的HY800生产工艺相比，确保了钢板性能达到标准要求；同时解决了连铸无法生产60mm以上钢板的问题，缩短了生产周期低生产能耗。
具体实施方式
本发明在传统高强钢的成分基础上，适当调整C、Mn、Mo、Cr合金元素的含量和比例，通过洁净钢冶炼，严格控制P、S含量，通过进行严格的TMCP轧制技术，及调质热处理技术。具体成分设计为：C：0.04～0.07、Si：0.71～0.76、Mn：0.82～0.88、P：0.060-0.07、S≤0.005 、Als：0.020～0.045、Cr：0.82～0.92%、Mo：0.70～0.75、Cu：0.62～0.68%、Nb：0.075～0.085%、Ni：0.66～0.72%、Zr：0.11～0.14%，其它为Fe和残留元素；
本发明采用转炉冶炼、连铸浇注、3800m宽厚板轧机轧制、调质处理的方法生产HY800钢板。其工艺流程为：优质铁水、KR铁水预处理、100/120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、推钢式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、调质热处理、精整、外检、探伤、入库。
KR铁水预处理工艺：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22-26min、脱硫温降≤20℃。
转炉冶炼工艺：入炉铁水S≤0.005%、P≤0.080%，铁水温度≥1350℃，铁水装入量误差按±1t来控制，废钢严格采用优质边角料，造渣碱度R按4.6-5.5控制，出钢目标P：0.035-0.05%、C：0.01-0.03%、S≤0.012%，出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、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≤20mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩。
吹氩处理工艺：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩2min，流量150-195NL/min，钢液面裸眼直径控制在150～180mm，离氩站温度1580-1590℃。
LF精炼工艺：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18min、二加热13min，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂。离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1600±5℃。
VD精炼工艺：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥16min，破真空后软吹6min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露。正常在线包抽真空时间：（抽真空前钢水温度—目标离站温度）/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1545±4℃。
连铸工艺：浇注温度按照1533-1539℃进行控制，拉速按照0.65m/min控制
加热工艺:加热温度及加热时间如下：预热段温度900-1000℃，加热段温度1200-1210℃，保温段温度1190-1195℃，加热速度16min/cm；
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1060℃，一阶段终轧温度在960℃，待温厚度为成品厚度的1.9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950℃，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755-765℃；
由于轧后缓冷易使晶粒长大，并且组织中的Cr、Mo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5-20℃/S，返红温度在585-595℃之间，然后送往矫直机矫直。
堆冷工艺:采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷。钢板堆垛缓冷工艺如下；堆垛缓冷温度400℃，堆冷时间70小时。
结果分析
机械力学性能分析
机械性能具体见下表。
本次试生产50～100mm厚HY800共计30批，经性能检测符合标准要求并性能稳定，冲击功平均值在200J以上。
外检
所研制的钢板外检，正品率100%，达到了预期效果。

Claims (3)

1.一种高强度耐腐蚀HY800厚板，该高强度耐腐蚀钢HY800厚板包含如下质量百分比的化学成分：C：0.04～0.07、Si：0.71～0.76、Mn：0.82～0.88、P：0.060-0.07、S≤0.005 、Als：0.020～0.045、Cr：0.82～0.92%、Mo：0.70～0.75、Cu：0.62～0.68%、Nb：0.075～0.085%、Ni：0.66～0.72%、Zr：0.11～0.14%，其它为Fe和残留元素。
2.根据权利要求1所述高强度耐腐蚀HY800厚板，其特征在于所述的钢板厚度为50～100mm。
3.一种如权利要求2所述高强度耐腐蚀HY800厚板的生产方法，其工艺流程为：优质铁水、KR铁水预处理、100/120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、推钢式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、调质热处理、精整、外检、探伤、入库；其特征在于：KR铁水预处理工艺：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22-26min、脱硫温降≤20℃；转炉冶炼工艺：入炉铁水S≤0.005%、P≤0.080%，铁水温度≥1350℃，铁水装入量误差按±1t来控制，废钢严格采用优质边角料，造渣碱度R按4.6-5.5控制，出钢目标P：0.035-0.05%、C：0.01-0.03%、S≤0.012%，出钢过程中向钢包内加入硅铝钡钙、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≤20mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；吹氩处理工艺：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩2min，流量150-195NL/min，钢液面裸眼直径控制在150～180mm，离氩站温度1580-1590℃；LF精炼工艺：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18min、二加热13min，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂；离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1600±5℃；VD精炼工艺：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥16min，破真空后软吹6min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间：抽真空前钢水温度—目标离站温度/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1545±4℃；连铸工艺：浇注温度按照1533-1539℃进行控制，拉速按照0.65m/min控制；加热工艺:加热温度及加热时间如下：预热段温度900-1000℃，加热段温度1200-1210℃，保温段温度1190-1195℃，加热速度16min/cm；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1060℃，一阶段终轧温度在960℃，待温厚度为成品厚度的1.9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950℃，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755-765℃；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5-20℃/S，返红温度在585-595℃之间，然后送往矫直机矫直；堆冷工艺:钢板堆垛缓冷工艺如下；堆垛缓冷温度400℃，堆冷时间70小时。
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