专利名称：一种低硅低锰性能优良的q345热轧板卷的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种低硅低锰性能优良的Q345热轧板卷的生产方法，属于热轧板卷生产技术领域。
背景技术：
高强度低合金钢Q345广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器等，随着国民经济的快速发展，对Q345钢材的需要日益增大，是市场上用量最大的主要钢种之一。目前，市场上生产的Q345系列钢种，基本上都是以锰作为主要合金进行强化，锰的加入量在
0.9-1. 5%之间。随着现代工业的发展，科技的不断进步，各种合金元素在钢板中的应用也更加广泛，国标GB/T1594-2008对低合金高强度结构钢，取消了锰含量的上下限限定，只规定了上限。对于Q345钢材的检测，一方面是钢材的元素含量是否达到要求，一方面是钢材的机械力学性能(屈服强度、拉伸试验)是否达到标准。
背景技术：
中，有关Q345钢种生产的专利文献有公开号102041431A提供了一种厚度规格在50mm以下低合金系列Q345B保探伤钢板及其生产方法，该钢板的成分设计为(单位，wt%):C ( 0. 18,Si ( 0. 45, Mn ( I. 40,P ( 0. 018,0. 005,Ti ( 0. 020,Als ( 0. 015，其他为Fe和残留元素。该Q345B基本还是采用传统的高锰高硅成分设计路线，增加了少量微合金，不具备低锰低硅的成分设计特点和性能成本优势。公开号102345062A提供了一种20mm以下规格保探伤低合金Q345钢板，该钢板成分设计为(单位，wt/%) C :0. 010-0. 18、Si 0. 25-0. 45、Mn S I. 20、P ( 0. 025、S S 0. 010、Ti :0. 005-0. 020、Als :0. 005-0. 045、Ni ( 0. I、Nb ( 0. 05，其他为Fe和残余元素。该Q345钢板仍然采用高锰高硅的成分设计路线，增加了贵重合金Nb，Ni来改善钢板性能，不具备低锰低硅的成分设计特点和性能成本优势。公开号10236754A提供了一种65mmQ345GJCZ35钢板，该钢板成分设计为(单位，wt/%) C 0. 09-0. 18、Si 0. 20-0. 40、Mn :1. 20-1. 60、P 彡 0. 018、S 彡 0. 005、Ti 0.010-0. 030、Nb :0. 015-0. 050、Als :0. 015-0. 050，其他为 Fe 和残留元素。该 Q345GJCZ35钢板采用高锰高硅的成分设计路线，增加了贵重合金Nb等来改善钢板性能，不具备低锰低硅的成分设计特点和性能成本优势。
发明内容
本发明目的是提供一种低硅低锰性能优良的Q345热轧板卷的生产方法，利用常规合金Al、Ti强化，不需要添加Nb、Ni、V等贵重合金，能达到钢材所需的力学性能，并由于采用低锰低硅成分设计，能减轻锰偏析改善钢板质量，还能降低碳当量改善焊接性；同时，由于采用微量常规Al、Ti合金进行强化，还具有低成本的优势，解决背景技术存在的上述问题。本发明技术方案是
一种低硅低锰性能优良的Q345热轧板卷的生产方法，包含冶炼、LF精炼、连铸、力口热、轧制工序，钢的化学成分质量百分比如下(单位，wt%) C 0. 10-0. 20、Si 0. 08、Mn ( 0. 6、S ( 0. 015,P ( 0. 020,Als :0. 010-0. 050,Ti :0. 020-0. 080、其它为 Fe 和残余元素。所述的冶炼工序，采用转炉或者电炉冶炼，入炉铁水温度不低于1250°C ;终点钢水成分范围C :0. 06-0. 012%、P ( 0. 015%、出钢温度不低于1650°C ;出钢过程中加入锰铁和铝
块进行脱氧合金化。所述的LF精炼工序，精炼全程吹氩搅拌；电极供电升温；进行脱硫，硫含量控制在S彡0. 012%，精炼过程中通过锰铁将合金成分调整到控制范围内，锰含量控制在Mn ( 0. 6，硅含量控制在Si ( 0. 08 ;精炼后期通过喂Al线将钢液中Als调至0. 010-0. 050% (单位，wt% )，然后通过加入钛铁或者喂钛线将Ti调整到0. 020-0. 080%(单位，wt% )，最后进行喂Ca处理。
所述的连铸工序，中包钢液过热度控制在25±5°C ;连铸全程保护浇铸，结晶器液面波动不超过±5mm。所述的加热工序，铸坯加热温度为1150_1300°C。所述的轧制工序，粗轧开轧温度1050-1200°C;精轧终轧温度850-920°C;卷取温度580-680 °C。所述的冶炼工序，采用铁水预脱硫工艺，到站铁水扒渣经预脱硫后铁水
S彡 0. 015%。本发明与现有Q345的生产方法相比，具有如下优点(1)采用低硅低锰成分设计， 能减轻高锰导致的成分偏析，碳当量低，能改善焊接性。(2)采用常规合金Al，Ti强化，不需要添加高锰和贵重合金Nb，Ni，V等，且力学性能优异，组织均匀性更好，晶粒度更细。(3)具有低成本优势。
具体实施例方式实施例I :
生产Q345B，到站铁水扒渣预脱硫后铁水S=O. 015%，转炉入炉铁水温度1250°C，转炉终点C :0. 012%、P :0. 015%、钢液温度1650°C ;钢液加锰铁和铝块脱氧合金化后进入LF精炼，全程底吹氩搅拌，电极加热调温，炉渣碱度3. 0，脱硫至0. 008%,精炼过程中加锰铁将Mn调至0. 60%,精炼后期喂铝线调节钢液中Als为0. 050%后加钛铁将Ti调整到0. 020%,最后进行喂Ca处理；连铸中包钢液过热度20°C，全程保护浇铸；铸坯加热温度1150°C，开轧温度1050°C，精轧温度850°C，卷取温度580°C，制成6mm厚热轧板卷。本实施例的质量百分比化学成分(单位，wt%)检测结果如下C 0. 20、Si 0. 02、Mn 0. 60、S 0. 008、P :0. 015、Als :0. 050、Ti :0. 020、其它为 Fe 和残余元素；力学性能检测结果屈服强度485MPa，抗拉强度555MPa，延伸率27%，20°C常温冲击功85J，各项性能均满足国标要求。实施例2:
生产Q345C，转炉入炉铁水温度1300°C，转炉终点C :0. 006%、P :0. 015%、钢液温度1720°C ;钢液加锰铁和铝块脱氧合金化后进入LF精炼，全程底吹氩搅拌，电极加热调温，炉渣碱度4. 0，脱硫至0. 012%，精炼过程中加锰铁将Mn调至0. 10%,精炼后期喂铝线调节钢液中Als为0. 010%后加钛铁将Ti调整到0. 080%,最后进行喂Ca处理；连铸中包钢液过热度30°C，全程保护浇铸；铸坯加热温度130(TC，开轧温度120(TC，精轧温度920°C，卷取温度680°C,制成15mm厚热轧板卷。该低硅低锰的Q345C热轧板卷的质量百分比化学成分(单位，wt%)检测结果如下C :0. 10, Si :0. 08,Mn :0. 30, S :0. 015,P :0. 020、Als :0. 010,Ti :0. 080、其他为 Fe 和残余元素；力学性能检测结果屈服强度458MPa，抗拉强度575MPa，延伸率25%，(TC冲击功92J，各项性能均满足国标要求。实施例3:
生产Q345D，到站铁水扒渣预脱硫后铁水S=O. 005%，转炉入炉铁水温度1250°C，转炉终点C :0. 06%、P :0. 008%、钢液温度1680°C ;钢液加锰铁和铝块脱氧合金化后进入LF精炼，全程底吹氩搅拌，电极加热调温，炉渣碱度5. 0，脱硫至0. 005%,精炼过程中加锰铁将Mn调至0. 20%,精炼后期喂铝线调节钢液中Als为0. 045%后加钛铁将Ti调整到0. 025%,最后进 行喂Ca处理；连铸中包钢液过热度28°C，全程保护浇铸；铸坯加热温度1250°C，开轧温度1150°C，精轧温度870°C，卷取温度630°C，制成12mm厚热轧板卷。该低硅低锰的Q34 热轧板卷的质量百分比化学成分(单位，wt%)检测结果如下C :0. 19, Si :0. 02,Mn :0. 45, S :0. 006,P :0. 010、Als :0. 040,Ti :0. 025、其他为 Fe 和残余元素；力学性能检测结果屈服强度465MPa，抗拉强度575MPa，延伸率29%，_20°C冲击功68J，各项性能均满足国标要求。
权利要求
1.一种低硅低锰性能优良的Q345热轧板卷的生产方法，其特征是包含冶炼、LF精炼、连铸、加热、轧制工序，钢的化学成分质量百分比如下(单位，wt%) C 0. 10-0. 20、Si ≤0. 08、Mn ≤ 0. 6、S ≤ 0. 015,P ≤ 0. 020,Als :0. 010-0. 050,Ti :0. 020-0. 080、其它为 Fe和残余元素。
2.根据权利要求I所述一种低硅低锰性能优良的Q345热轧板卷的生产方法，其特征在于所述的冶炼工序，采用转炉或者电炉冶炼，入炉铁水温度不低于1250°C ;终点钢水成分范围C :0. 06-0. 012%、P ( 0. 015%、出钢温度不低于1650°C ;出钢过程中加入锰铁和铝块进行脱氧合金化。
3.根据权利要求I或2所述一种低硅低锰性能优良的Q345热轧板卷的生产方法，其特征在于所述的LF精炼工序，精炼全程吹氩搅拌；电极供电升温；进行脱硫，硫含量控制在S≤0. 012%，精炼过程中通过锰铁将合金成分调整到控制范围内，锰含量控制在Mn ( 0. 6， 硅含量控制在Si ≤0. 08 ;精炼后期通过喂Al线将钢液中Als调至0. 010-0. 050% (单位，wt% )，然后通过加入钛铁或者喂钛线将Ti调整到0. 020-0. 080%(单位，wt% )，最后进行喂Ca处理。
4.根据权利要求I或2所述一种低硅低锰性能优良的Q345热轧板卷的生产方法，其特征在于所述的连铸工序，中包钢液过热度控制在25±5°C ;连铸全程保护浇铸，结晶器液面波动不超过±5mm。
5.根据权利要求I或2所述一种低硅低锰性能优良的Q345热轧板卷的生产方法，其特征在于所述的加热工序，铸坯加热温度为1150-1300°C ;所述的轧制工序，粗轧开轧温度1050-1200°C ;精轧终轧温度 850-920°C ;卷取温度 580_680°C。
6.根据权利要求I或2所述一种低硅低锰性能优良的Q345热轧板卷的生产方法，其特征在于所述的冶炼工序，采用铁水预脱硫工艺，到站铁水扒渣经预脱硫后铁水S ( 0. 015%。
全文摘要
本发明涉及一种低硅低锰性能优良的Q345热轧板卷的生产方法，属于热轧板卷生产技术领域。技术方案是包含冶炼、LF精炼、连铸、加热、轧制工序，钢的化学成分质量百分比如下(单位，wt%)C0.10-0.20、Si≤0.08、Mn≤0.6、S≤0.015、P≤0.020、Als0.010-0.050、Ti0.020-0.080、其它为Fe和残余元素。传统Q345采用高锰的成分设计，存在成本高、成分易偏析和焊接性差的缺点，本发明设计的Q345钢种成分，大幅度降低了该钢种的硅锰合金含量，适当添加了常规合金Al，Ti，采用低锰低硅的成分设计体系，减轻了碳锰偏析导致的内部质量问题，并降低了碳当量改善了焊接性能，同时利用常规合金Al和Ti进行强化，生产的钢板力学性能更加优异，并具备低生产成本的优点。
文档编号C22C38/14GK102747277SQ20121018518
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者张晓力, 李博斌, 王义芳, 聂玉珠, 胡志刚 申请人:河北钢铁股份有限公司