[发明专利]一种≤60mm高层建筑用Q420GJD-Z35钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及到钢材，具体涉及到一种≤60mm高层建筑用Q420GJD-Z35钢板及其生产方法。

背景技术

随着我国国民经济的迅速发展，高层建筑用钢的发展也向着特厚、特宽、高性能方向发展。高层建筑用钢对钢板强韧性、屈强比、抗层状撕裂能力等提出了较高的要求，由于高层建筑用钢对强度上限有要求，并且要求屈强比指标，目前D级别以上的高层建筑用钢板，通常采用合金化处理，合金配比不合理易导致强度超标、屈强比不合理或者Z向性能不达标，国内能生产的钢厂合格率不高。

发明内容

针对上述问题，本发明人经过摸索，获得了一种厚度在小于60mm高层建筑用Q420GJD-Z35保性能、保探伤高层建筑用钢板，从而完成了本发明。

因此，本发明的目的在于提供一种厚度≤60mm保性能、保探伤高层建筑用Q420GJD-Z35钢板。

本发明的另一目的在于提供这种该钢板的生产方法。

为达到上述第一个目的，本发明采取的技术方案是该保性能、保探伤高层建筑用Q420GJD-Z35钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：

 C：0.10～0.17、Si：0.20～0.50、Mn：1.20～1.60、P：≤0.015、S：≤0.005、微合金化元素（Nb+V+Ti）≤0. 10、Als：≤0.050，其它为Fe和残留元素。

上述化学元素的作用分析如下：

C：是钢中最基础的强化元素，提高强度，但C影响钢的焊接性能和影响韧性。综合考虑，碳的含量尽量控制的低一些。

Si：是固溶强化元素，对提高钢板的强度有利。    

Mn：是固溶强化元素，对提高钢板的强度和韧性均有利。

P：对焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。

S：易形成MnS类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。

、Nb、Ti：在钢中能够与C、N结合，形成微细碳化物或碳氮化物，能起细化晶粒和弥散强化作用，从而达到有效提高钢材的强韧性的综合效果。

：可以起到细化晶粒强化作用。

所述保性能、保探伤高层建筑钢板Q420GJD-Z35厚度≤60mm。

为达到上述目的，本发明采取的生产方法包括：转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、连铸、加热、轧制、控冷、缓冷、热处理，在所述转炉冶炼中，在所述转炉冶炼中，出钢碳≥0.06%,出钢P≤0.012%，S≤0.012%；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；在所述LF精炼中，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间控制在15min以上；按Ⅱ组钢加热，二加热段温度控制在1240～1280℃，均热段温度控制在1220～1260℃，加热时间9～12min/cm（均热时间＞30min）；在所述轧制中，开轧温度1000-1150℃，采用高温低速大压下轧制方式，道次压下量不小于15mm，总压下率不小于60%，当温度不低于1000℃时停轧晾钢，晾钢厚度为100-120mm；当轧件温度为840～880℃时开始第二阶段轧制，最后三道次压下率为≥15%，累计压下率不小于60%，终轧温度：厚度≤50mm的按780～860℃控制，厚度＞50mm的按760-840℃控制；在所述控冷中，返红温度620～700℃；在所述缓冷中，入缓冷坑温度≥400℃；堆冷时间≥12小时，正火温度890～930℃，保温时间1.6～2.2min/cm。

通过合理的采取多元复合微合金元素的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，达到各类夹杂物级别总和不超过3.0，通过控轧控冷使钢的晶粒度达到9.0～11.0级，通过上述等措施的有效实施，成功地生产出了≤60 mm厚保探伤、保力学性能的高层建筑用Q420GJD-Z35钢板。

对铁水预处理到整个热处理全过程，制订了严格的工艺点控制标准，并严格执行，通过对优化后的成分及轧制工艺进行严格控制，使产品的实物质量达到了Q420GJD-Z35级水平。其屈服强度控制在400～480 MPa，抗拉强度控制在540～630 MPa，屈强比均≤0.80；伸长率控制在22%-27%；-20℃V型冲击功控制在153～280 J；Z向性能分布在32～57之间，单个试样3个Z向性能平均值均大于40%，性能指标完全满足了Q420GJD-Z35开发要求。

附图说明

下面结合附图，对本发明做进一步阐述。

图1是本发明TMCP轧制后的金相组织图（铁素体+珠光体  100X）。