一种大于100mm厚1000MPa级水电用钢板的生产方法与流程

本发明涉及冶金领域，涉及了一种钢板的生产方法，具体的是，涉及了一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板及其生产方法。

背景技术：

1、随着国家战略清洁能源开发与利用，大容量抽水蓄能电站建设的快速发展，更高水头、大hd值的压力管道规模趋于巨型化，大型水电工程压力钢管管壁厚度、钢岔管月牙肋板的逐步加厚，设计采用1000mpa级水电钢板时岔管肋板超过100mm、最大可达150mm，同时要求钢板不但具有高强度和高塑性，还应具备优异的低温韧性、良好的焊接性能等，其中1000mpa级水电钢特厚板要求屈服强度≥890mpa,抗拉强度930-1130mpa，钢板-40℃低温冲击功≥47j，另外项目施工现场为了保证焊接质量和效率，要求钢板具有较低的焊接冷裂纹敏感系数。

2、现有的大于100mm厚1000mpa级水电钢板，采用两块250-350mm厚的连铸坯经焊接组坯后进行轧制和热处理，需对连铸坯尺寸和复合面进行相应加工后进行组坯焊接、抽真空，生产工序复杂，对焊接组坯要求高，生产成本高。

3、cn 113399948 a公开了“一种生产厚度100mm以上规格1000mpa水电钢的方法”，该发明采用两块250-350mm厚的连铸坯经焊接组坯后进行轧制和热处理，需对连铸坯尺寸和复合面进行相应加工后进行组坯焊接、抽真空，生产工序复杂，对焊接组坯要求高，生产成本高。

4、cn 108385034 b公开了“一种不大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的lgb-q&t方法”，该发明生产钢板厚度不大于100mm厚，满足不了大型水电工程钢岔管用特厚钢板需求。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供了一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的生产方法，通过包晶钢、ni+cr+mo合金化、nb+v+ti微合金化等成分设计，采用370mm及以上大厚度连铸坯增加压缩比进行轧制，轧制过程采用差温轧制工艺提高轧制厚度方向渗透变形量，最后钢板经淬火热处理、回火热处理后，获得了一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板，性能达到屈服强度≥890mpa,抗拉强度930～1130mpa，钢板-40℃横向低温冲击功≥120j，由于焊接冷裂纹敏感系数pcm≤0.28％，钢板具备较好的焊接性能，满足水电工程项目施工现场的焊接质量和效率要求。

2、技术方案：本发明所述的一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的生产方法，通过包晶钢、ni+cr+mo合金化及nb+v+ti微合金化的成分设计，采用370mm及以上大厚度连铸坯增加压缩比进行轧制，轧制过程采用差温轧制工艺提高轧制厚度方向渗透变形量，最后钢板经淬火热处理、回火热处理后，从而获得了一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板。

3、进一步的，一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的生产方法，其具体操作步骤如下：

4、(1.1)、炼钢工序；

5、(1.2)、加热工序：

6、(1.3)、轧制工序：

7、(1.4)、热处理工序。

8、进一步的，在步骤(1.1)中，所述炼钢工序具体是：按照设计的化学成分冶炼钢水并连铸成板坯，连铸坯厚度370-460mm，其化学成分按重量百分比计为：c 0.09-0.14％，mn1.00-1.50％，si 0.10-0.50％，p≤0.015％，s≤0.005％，alt0.020-0.080％，ni 1.20-2.50％，cr 0.30-0.70％，mo 0.40-0.70％，nb 0.020-0.050％，v 0.040-0.060％，ti0.005-0.020％，b 0.001-0.002％，保证ni+cr+mo 2.2-3.0％，pcm≤0.28％，其余部分为fe和杂质。

9、进一步的，在步骤(1.2)中，所述加热工序具体是：连铸铸坯入加热炉加热，加热系数10.0-14.0min/cm，加热温度是1200-1250℃。

10、进一步的，在步骤(1.3)中，所述轧制工序具体是：采用两阶段控轧工艺，第一阶段轧制终了温度≥1000℃，轧后中间坯冷却至表面温度650-700℃，利用表面和心部的温度差进行第二阶段轧制，提高钢板厚度1/4处和心部的变形量，终轧温度800℃-850℃，轧制后的钢板在空气中冷却至室温。

11、进一步的，在步骤(1.4)中，所述热处理工序具体是：钢板进行调质热处理，其中淬火温度890-920℃，在炉时间：1.5-2.5min/mm；回火温度560-660℃，在炉时间：2.5-4.0min/mm。

12、进一步的，所述制得的大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的厚度＞100-150mm，性能达到屈服强度≥890mpa,抗拉强度930～1130mpa，断后伸长率在≥16％，钢板-40℃横向低温冲击功≥120j。

13、本设计采用1000mpa级水电钢板时岔管肋板超过100mm、最大可达150mm，水电用高强钢特厚板的需求量不断扩大，而1000mpa级高强钢板具备强度高、-40℃低温韧性优异、焊接性能较好等特点。

14、有益效果：本发明的特点：1、目前大于100mm厚1000mpa级水电钢板，采用两块250-350mm厚的连铸坯经焊接组坯后进行轧制和热处理，需对连铸坯尺寸和复合面进行相应加工后进行组坯焊接、抽真空，生产工序复杂，对焊接组坯要求高，生产成本高。本发明采用大厚度连铸坯进行轧制，生产工序简单，生产成本低；2、现有采用连铸坯生产1000mpa级水电钢板不大于100mm厚，本发明采用370-460mm大厚度连铸坯进行轧制100mm以上特厚板，可以保证满足3倍及以上的轧制压缩比要求，同时轧制过程采用差温轧制工艺，即第一阶段轧制后的中间坯通过快速冷却至表面温度650-700℃，充分利用表面和心部的温度差进行第二阶段轧制，提高钢板厚度1/4处和心部的变形量，实现厚板低温韧性的提升，本发明钢板-40℃低温冲击功≥120j。

技术特征：

1.一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的生产方法，其特征在于，通过包晶钢、ni+cr+mo合金化及nb+v+ti微合金化的成分设计，采用370mm及以上大厚度连铸坯增加压缩比进行轧制，轧制过程采用差温轧制工艺提高轧制厚度方向渗透变形量，最后钢板经淬火热处理、回火热处理后，从而获得了一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板。

2.根据权利要求1所述的一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的生产方法，其特征在于，其具体操作步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的生产方法，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的生产方法，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的生产方法，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的生产方法，其特征在于，

7.根据权利要求2所述的一种大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的生产方法，其特征在于；所述制得的大于100mm厚1000mpa级水电用钢板的厚度＞100-150mm，性能达到屈服强度≥890mpa,抗拉强度930～1130mpa，断后伸长率在≥16％，钢板-40℃横向低温冲击功≥120j。

技术总结
本发明公开了一种大于100mm厚1000MPa级水电用钢板的生产方法。属于冶金领域，包括炼钢工序、坯料加热工序、轧制工序、热处理工序；本发明通过包晶钢、Ni+Cr+Mo合金化、Nb+V+Ti微合金化等成分设计，采用370mm及以上大厚度连铸坯增加压缩比进行轧制，轧制过程采用差温轧制工艺提高轧制厚度方向渗透变形量，最后钢板经淬火热处理、回火热处理后，获得了一种大于100mm厚1000MPa级水电用钢板，性能达到屈服强度≥890MPa,抗拉强度930～1130MPa，钢板‑40℃横向低温冲击功≥120J，由于焊接冷裂纹敏感系数Pcm≤0.28％，钢板具备较好的焊接性能，满足水电工程项目施工现场的焊接质量和效率要求。

技术研发人员：潘中德,谯明亮,吴俊平,洪君,夏政海,刘心阳,姜金星,孙旭东,顾小阳
受保护的技术使用者：南京钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13