[发明专利]一种具有长时间模焊性能的正火空冷型钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种具有长时间模焊性能的正火空冷型钢板及其生产方法，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.20%，Si：0.15～0.40%，Mn≤1.50%，P≤0.01%，S≤0.003%，Nb≤0.020%，V≤0.03%，Cr：0.10～0.30%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括冶炼、LF精炼、VD真空精炼、连铸/模铸、加热、轧制、热处理工序。本发明采用低C、低Mn，添加Nb、V、Cr的成分设计，通过正火空冷热处理工艺，满足了市场对钢板交货态和长时间模焊后性能要求，达到降低成本，简化生产工艺，实现了对传统老产品的升级换代。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种具有长时间模焊性能的正火空冷型钢板及其生产方法。

背景技术

钢种SA516Gr70为传统的容器钢，通常的成分体系为高C低Mn成分体系，C含量0.17～0.21%，Mn含量1.40～1.50%，Nb含量0.015～0.020%，交货态硬度≤200HBW，保交货态和模焊接态两套性能，为保证钢板同时满足交货态和长时间模焊后性能要求，通常要求钢板正火（加速冷却）+回火交货。

为满足市场上对保多套性能钢板优质低价的不懈要求，需要对钢板现有的工艺流程和成分设计进行优化再造，用更简单的生产工艺和更低的生产成本满足更高的质量要求，从而使老品种升级换代。目前工艺优化思路主要为：第一通过保持C含量和Mn含量，添加对钢板冲击韧性有益的合金元素，来保证钢板的交货态和模焊接态各项性能指标满足标准要求；第二对热处理工艺进行优化，原有成分设计中主要成分为C、Mn，加Nb，热处理工艺为正火（加速冷却）+回火，而采用保持C含量和Mn含量，添加微合金元素的成分设计，采用正火空冷即可满足要求。

针对SA516Gr70特有的低屈服高抗拉的性能特点，通过采用保持C含量和Mn含量，添加微合金元素来保证钢板强度的成分设计，采用正火空冷热处理工艺来取代原正火（加速冷却）+回火的热处理工艺来减少生工艺过程，实现了对SA516Gr70钢板交货态和长时间模焊后性能要求，达到降低成本，简化生产工艺，对传统老产品的升级换代，具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有长时间模焊性能的正火空冷型钢板及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种具有长时间模焊性能的正火空冷型钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.20%，Si：0.15～0.40%，Mn≤1.50%，P≤0.01%，S≤0.003%，Nb≤0.020%，V≤0.03%，Cr：0.10～0.30%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述钢板厚度≤150mm。

本发明所述钢板交货态硬度≤200HB，交货态和模焊态性能：屈服强度≥260MPa、抗拉强度485～620MPa、延伸≥17%。

本发明还提供了一种具有长时间模焊性能的正火空冷型钢板的生产方法，所述生产方法包括冶炼、LF精炼、VD真空精炼、连铸/模铸、加热、轧制、热处理工序；所述热处理工序，正火保温温度880～910℃，保温系数1.5～3.5min/mm，正火后出炉空冷。

本发明所述冶炼工序，钢包烘烤良好，烘烤温度≥900℃；不允许出钢见渣，出钢温度大于1600℃，出钢C≤0.10%。尽可能采用精料，不得配入压块、渣钢、包底、废锭模等,新包、大补炉及炉况不正常时，均不得冶炼本钢种。

本发明所述LF精炼工序，全程保证吹氩良好，精炼白渣保持时间≥30min，LF精炼总时间≥55min，铝线用量3～5㎏/t钢，石灰用量≥17㎏/t钢，脱氧剂硅铁用量≥2㎏/t钢，过程铝含量≥0.015%，扒渣铝≥0.020%，精炼结束S≤0.005%。

本发明所述VD真空精炼工序，真空度≤66Pa、真空保持时间≥20min，真空前钢水喂Al线，真空后不允许补喂Al线。