[发明专利]一种添加氮化钒铁生产低合金结构钢的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种低合金结构钢的生产新工艺，具体的说是一种通过添加氮化钒铁、优化钢种化学成分、采用控轧控冷工艺、优化产品组织状态，生产Q345B热轧板的新工艺。

背景技术

Q345B是一种C含量小于0.20%的低合金钢，由于其综合性能好，广泛应用于船舶、桥梁、车辆、建筑等领域，但是在生产过程中，产品易出现强度不合格，组织异常，存在贝氏体、带状组织等现象，影响产品的力学性能及使用要求。

常规Q345B钢种通常是在钢中添加1.0%～1.7%的Mn元素来保证产品的强度，锰在钢中主要起固溶强化作用，近年来的研究表明，W(Mn)<2.0%时钢的强度随锰含量的增加而提高，而冲击韧性下降的趋势甚小，且不影响其脆性转变温度，但是，锰含量过高会造成钢板带状组织严重，韧性降低及各向异性等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种添加氮化钒铁生产Q345B低合金结构钢的新工艺，在保证产品各项指标的前提下，降低生产成本，使产品质量满足用户使用要求。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种添加氮化钒铁生产低合金结构钢的新工艺，步骤如下：

（1）转炉冶炼：化学成分按照C：0.13%～0.16%、Si：0.10%～0.20%、Mn：0.55%～0.80%、P：≤0.020%、S≤0.010%、V：0.015%～0.030%、Fe余量控制，Mn/S＞30；

（2）LF精炼：精炼前，钢水温度1580℃～1600℃，游离氧＜30ppm，渣层厚度＜50mm；精炼后，钢水温度1630℃～1660℃、氧含量≤20ppm、成分在步骤（1）控制范围内，R＞3，FeO≤1%；钙处理2.5～3.0 m /吨钢；

（3）连铸： 150*770断面，拉速按1.05±0.05m/min控制，150*810断面，拉速按1.00±0.05 m/min控制，150*850断面，拉速按0.95±0.05m/min控制；

（4）热轧：加热炉均热段温度1250℃～1300℃，板坯冷装在炉时间≥90分钟，热装在炉时间比冷装在炉时间减少10～20分钟；粗轧开轧温度1180±20℃，精轧终轧温度870±20℃，卷取温度670 ±20℃，层流冷却方式采用前段冷却（只开前四组冷却水）。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、创新设计Q345B热轧钢带化学成分体系，实现了合理的成分控制技术。Mn元素含量至少降低0.45%，同时加入0.015%～0.030%的V元素，吨钢成本进一步降低。

2、以氮化钒铁微合金化取代常规的高锰合金化，降低了合金元素的添加量，实现了减量化生产，同时更好的发挥了细晶强化和沉淀强化。

具体实施方式

实施例1

（1）转炉冶炼：化学成分控制如下：C：0.13%、Si：0.12%、Mn：0.75%、P：0.019%、S：0.007%、V：0.028%、Fe余量；

（2）LF精炼：精炼前，温度1589℃，游离氧25ppm，渣层厚度35mm；精炼后，氧含量11ppm、R：3.5、FeO：0.6%；精炼后钙处理2.7 m /吨钢；

（3）连铸：150*770断面，拉速1.05±0.05m/min；

（4）热轧：加热炉均热段温度1260℃，板坯冷装在炉时间100分钟；粗轧开轧温度1190℃，精轧终轧温度880℃，卷取温度660℃，冷却方式采用前段冷却（只开前四组冷却水）。

实施例2

（1）转炉冶炼：化学成分控制如下： C：0.15%、Si：0.16%、Mn：0.70%、P：0.020%、S：0.009%、V：0.025% 、Fe余量；

（2）LF精炼：精炼前，温度1585℃，游离氧20ppm，渣层厚度40mm；精炼后，氧含量10ppm、R：3.8、FeO：0.7%；精炼后钙处理2.9 m /吨钢；

（3）连铸：150*770断面，拉速1.05±0.05m/min；

（4）热轧：加热炉均热段温度1270℃，板坯冷装在炉时间110分钟，粗轧开轧温度1185℃，精轧终轧温度872℃，卷取温度665℃，冷却方式采用前段冷却（只开前四组冷却水）。

实施例3

（1）转炉冶炼：化学成分控制如下：C：0.14%、Si：0.15%、Mn：0.68%、P：0.018%、S：0.008%、V：0.026%、 Fe余量；