[发明专利]一种利用稀土提高低碳当量钢板焊接热影响区韧性的方法

权利要求书

1.一种利用稀土提高低碳当量钢板焊接热影响区韧性的方法，其特征在于，所述方法依次包括转炉冶炼步骤、LF精炼步骤、RH精炼步骤、连铸步骤和热轧步骤，所述方法通过在LF精炼步骤和RH精炼步骤对钢液中的氧、硫和钙的含量进行控制，并在RH精炼过程中加入适量稀土Ce合金，使钢板中生成大量细小、弥散分布的稀土硫化物夹杂Ce-S和Ca-Ce-S中的一种或两种，稀土硫化物夹杂的尺寸90％以上小于1微米，

其中，所述方法包括以下步骤：

1)转炉冶炼步骤：铁水量和洁净废钢比例为4：1～6：1，入炉铁水温度1350～1400℃，铁水中硫含量≤0.04％，加入白灰、白云石造渣，吹氧冶炼；

2)LF精炼步骤：工位造白渣脱硫，终渣成分控制为CaO/SiO₂＝4.0：1～6.0：1，出钢氧含量≤0.0015％，硫含量为0.0020％～0.0060％，钢液温度1585～1615℃；

3)RH精炼步骤：RH到站钢液温度1580～1610℃，RH真空处理10～20min以后加入稀土Ce合金，控制加稀土合金前钢液氧含量≤0.0015％，总真空处理时间20～30min，破空后氧含量控制在≤0.0012％，之后底吹氩软搅拌不少于5min；

4)连铸步骤：拉速控制在1.0～1.2m/min，浇铸温度控制在1530～1550℃，制得厚度为200～300mm的连铸板坯；

5)热轧步骤：第一阶段开轧温度1150～1230℃，第二阶段一次待温900～930℃，终轧温度840～870℃，将所述连铸板坯轧制成30～80mm钢板。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中转炉终点碳控制低于0.045％，炼钢终点温度1610～1650℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中转炉出钢后加入Al脱氧，钢液Al含量0.020～0.050％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中的钢液中Ce含量为0.0015％～0.0050％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中钢液中钙含量＜0.0010％，以避免钢液精炼过程中生成包裹稀土夹杂物的钙铝酸盐，以及CaS夹杂物。

6.一种钢板，所述钢板根据权利要求1至5中任一项所述利用稀土提高低碳当量钢板焊接热影响区韧性的方法冶炼制得，所述钢板的化学组成按照质量百分比计为C：0.04～0.10％，Si：0.1～0.4％，Mn：1.0～1.5％，P≤0.02％，Nb：0.01～0.03％，V：0.02～0.08％，Al：0.020～0.045％，Ti：0.010～0.025％，其余为铁和不可避免的杂质元素，同时稀土Ce含量0.0015～0.0050％，钢板碳当量C_eq为：0.15～0.40％，C_eq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。

7.根据权利要求6所述的钢板，其特征在于，所述钢板中含有Ce-S和Ca-Ce-S稀土夹杂物中的一种或两种，夹杂物中Ca、Ce和S的化学组成的质量百分比为2％＜Ca＜40％，20％＜Ce＜60％，10％＜S＜50％，数量密度≥250个/mm²，且90％以上稀土夹杂物尺寸小于1微米。

8.根据权利要求6所述的钢板，其特征在于，所述钢板母材抗拉强度≥490MPa，在焊接热输入量为200～400kJ/cm条件下，-40℃冲击韧性≥100J。