专利名称：一种薄规格低焊接裂纹敏感性水电用钢生产方法
技术领域：
本发明属于低合金钢制造技术领域，特别涉及一种薄规格(厚度小于25_)低焊接裂纹敏感性水电用钢生产方法，采用控制轧制+超快冷冷却控制的非调质生产。
背景技术：
水电站压力管道、分岔管及蜗壳等钢结构处于潮湿及弱酸性环境中，易受环境中氧、水和酸性物质的化学及电化学作用而引起腐蚀。要求压力钢管用钢能够适应不同的焊接规范，具有良好的焊接性能。随着国民经济的快速发展，研制生产高强度、耐腐蚀并具有优异焊接性能的水电站压力钢管用钢势在必行。专利200510019165. 4介绍了“大线能量焊接水电站压力管用钢及其生产方法”。其化学成分 C 0. 04 O. 12%, Si 0. 10 I. 00%, Mn :1. 10 2. 00%, Ni 0. 26 O. 5%, Ti
O.01 O. 04%, P ^ O. 02%, S ^ O. 015%, Nb ( O. 05%, Cr ( 2. 00%。该专利不足在于 Ni、Nb 等合金元素含量过高，增加了生产成本。专利200910046442. 9介绍了 “低碳低焊接裂纹敏感性的高强度钢、钢板及其制造方法”。其化学成分C :0. 05 O. 10%,Mn :1. 10 I. 80%, Cr (O. 30%, Mo 0. 10 O. 40%, Ti ( O. 03% 和 / 或 Nb 彡 O. 03%, V 0. 01 O. 06%, B 0. 001
O.003%, Si 0. 10 O. 30%, Al 0. 02 O. 05%, N :彡 O. 006%, P :彡 O. 015%, S :彡 O. 006%，余量为Fe和不可避免的杂质。不足在于钢的化学成分复杂，生产工艺难以控制，增加生产难度，其屈服强度达700MPa乃至800MPa以上，不利于水电站环境下使用。专利200510047196. O介绍了“高强度低焊接裂纹敏感性钢厚板及其生产方法”。其化学成分(按重量百分比)C 0. 06 O. 09%, Si 0. 15 O. 55%, Mn :1. 00 I. 60%, P ^ O. 015%, S ^ O. 006%, Ni
O.15 O. 40%, Cr ^ O. 30%, Mo ^ O. 30%, Cu ^ O. 30%, V :0. 02 O. 06%, Nb :0. 005
0.05%，余量为Fe及不可避免的夹杂。采用层流冷却，抗拉强度> 610MPa，其生产钢板厚度规格在30 75mm之间，其生产工艺与本发明有着较大差别。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄规格(厚度小于25mm)低焊接裂纹敏感性水电用钢生产方法，采用低碳加适量Mn、Cr和Ni成分设计，采用控制轧制+超快冷冷却控制的生产工艺，与在线层流冷却低焊接裂纹敏感性水电用钢生产方法相比，大大提高钢板的综合力学性能，既能有效降低生产成本，又能获得优异的低焊接裂纹敏感性，适合大规模生产。本发明电用钢的化学成分重量百分比为:C :0. 04 O. 07%，Si :0. 10 O. 40%，Mn :
1.10 I. 60%, Ni 0. 18 O. 4%, Ti 0. 01 O. 02%, Mo ( O. 30%, P ( O. 012%, S ( O. 006%,Nb ( O. 03%, Cr ( O. 3%，余量为Fe和不可避免的杂质。生产工艺及控制的技术参数如下(I)将钢坯加热到1120 1220°C，保证钢坯均热时间I. 5 2. 5小时，提高钢坯厚度方向上加热的均匀性；(2)对出炉后的坯料进行高压水除磷处理，去除坯料在加热过程中所产生的氧化铁皮；
(3)对除磷后的坯料立即进行再结晶区轧制(粗轧)和未再结晶区轧制(精轧)；在粗轧阶段轧制温度区间控制在980 1100°C范围内，累积变形量60% 70%冲间坯待温厚度/成品厚度彡3 ;在精轧阶段开轧温度区间控制在850 920°C范围内，终轧温度区间控制在780 830°C范围内，且控制钢坯总变形率在70% 80%之间；(4)终轧后的钢板立即进行超快冷冷却，冷却速度范围控制在15 30°C /s范围内，终冷温度控制在450 550°C范围内；(5)钢板进行空气冷却至室温后进行回火处理，回火温度控制在550 650°C范围内，保温时间为10 20分钟+板厚X I分钟/mm。本发明优点在于采用低碳加适量Mn、Cr和Ni的经济型成分设计，有效的降低了生产成本，采用控制轧制+超快冷冷却控制的生产工艺，与常规大线能量焊接水电用钢生产方法相比，钢板的力学性能达到以下水平
(I)拉伸性能屈服强度RpO. 2在520Mpa以上，抗拉强度Rm在640以上，屈强比RpO. 2/Rm 在 O. 85 以下；(2)低温韧性-20°C时横纵向夏比冲击功均在280J以上，_40°C时横纵向夏比冲击功均在260J以上，_60°C时横纵向夏比冲击功均在250J以上；(3)冷弯性能横向冷弯d=3a(d为弯曲直径，a为钢板厚度)，180°，拉伸面完好。
具体实施例方式根据本发明低焊接裂纹敏感性水电用钢生产方法，利用4300mm双机架宽厚板生产线生产出了厚度25mm水电钢，其钢坯化学成分如表I所示，控轧控冷工艺如表2所示，力学强度性能如表3所示，系列温度下钢板冲击韧性如表4所示。表I实施例的化学成分(重量，%)
C [Si [Mn Ip Is [Alt [Ni [Cr Iv [Nb [Mo [Ti
O.060 |θ. 20 | · 42 |θ. 01 |θ. 002 |θ. 05 |θ. 20 |θ. 25 |θ. 051 |θ. 020 |θ. 17 |θ. 015表2工艺制度
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轧莩道次总:变形笨却终冷違却速度,'享度(C) (Π s) \
' 6 S6 I 900 I s-to50023表3钢板力学性能
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丨、...................— —............................■■■■■■.................…………--------------------.'.'.'..知表4系列温度下钢板冲击韧性
权利要求
1.一种薄规格低焊接裂纹敏感性水电用钢生产方法，其特征在于，钢的化学成分重量百分比为C 0. 04 0. 07%, Si :0. 10 0. 40%, Mn :1. 10 1. 60%, Ni :0. 18 0. 4%, Ti .0.01 0. 02%, Mo ≤ 0. 30%, P≤ 0. 012%, S ≤ 0. 006%, Nb ≤ 0. 03%, Cr ≤ 0. 3%，余量为 Fe和不可避免的杂质；生产エ艺及控制的技术參数如下 (1)将钢坯加热到1120 1220°C，保证钢坯均热时间I.5 2. 5小时，提高钢坯厚度方向上加热的均匀性； (2)对出炉后的坯料进行高压水除磷处理，去除坯料在加热过程中所产生的氧化铁皮； (3)对除磷后的坯料立即进行再结晶区粗轧和未再结晶区精轧；在粗轧阶段轧制温度区间控制在980 1100°C范围内，累积变形量60% 70% ;中间坯待温厚度/成品厚度≥3 ;在精轧阶段开轧温度区间控制在850 920°C范围内，终轧温度区间控制在780 .830°C范围内，且控制钢坯总变形率在70% 80%之间； (4)终轧后的钢板立即进行超快冷冷却，冷却速度范围控制在15 30°C/s范围内，终冷温度控制在450 550°C范围内； (5)钢板进行空气冷却至室温后进行回火处理，回火温度控制在550 650°C范围内，保温时间为10 20分钟+板厚X I分钟/mm。
全文摘要
一种薄规格低焊接裂纹敏感性水电用钢生产方法，属于低合金钢制造技术领域。钢的化学成分重量百分比为C0.04～0.07%，Si0.10～0.40%，Mn1.10～1.60%，Ni0.18～0.4%，Ti0.01～0.02%，Mo≤0.30%，P≤0.012%，S≤0.006%，Nb≤0.03%，Cr≤0.3%，余量为Fe和不可避免的杂质；生产工艺为将钢坯加热、高压水除磷、再结晶区粗轧和未再结晶区精轧、回火。优点在于，大大提高钢板的综合力学性能，既能有效降低生产成本，又能获得优异的低焊接裂纹敏感性，适合大规模生产。
文档编号C22C38/14GK102758138SQ20121024442
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者张学峰, 张跃飞, 王雪松, 董占斌 申请人:秦皇岛首秦金属材料有限公司, 首钢总公司