本發明專利技術提供了一種600MPa級水電壓力鋼管用鋼板的生產工藝，所述鋼板的化學成分按重量百分比為C：0.06～0.09%、Si：0.20～0.40%、Mn：1.4～1.6%、P：≤0.015%、S：≤0.005%、Nb：0.02～0.04%、Ni：0.20～0.40%、Cr：0.10～0.30%、Mo：0.10～0.30%、V：0.03～0.05%、Ti：0.01～0.02%，余量為Fe和不可避免的雜質。采用低碳微合金化設計，控制軋制控制冷卻（TMCP）+回火工藝(T)，最終獲得了以回火貝氏體為主的金相組織，從而獲得了強度、塑性、韌性和焊接性的良好匹配，同時降低了生產成本，提高了生產效率。該鋼板主要用于水電站壓力管道的制造。
【技術實現步驟摘要】
—種600MPa級水電壓力鋼管用鋼板的生產工藝
本專利技術屬于低合金鋼領域，特別涉及一種600MPa級水電壓力鋼管用鋼板的生產工藝。
技術介紹
水電用鋼主要用于廠壩內的引水壓力管道、一級肋板、岔管、蝸殼等輔助設施的制造，要求鋼板具有足夠的強度，良好的塑性，優良的韌性和焊接性能。隨著水電站的裝機容量和水頭等數值越來越大，對鋼板提出了更高的要求-使用具有更高強度、更好的低溫韌性、更好的焊接性能的鋼板，目前國內水電站的壓力鋼管主要使用600MPa級的鋼板， 由于GB19189-2011《壓力容器用調質高強度鋼板》中明確規定，該級別鋼板采用調質工藝交貨，所以目前國內鋼企主要采用調質工藝生產，如舞陽鋼鐵的WDB620，鞍鋼ADB610D等。如中國專利申請號號200510019165.4公開了一種《大線能量焊接水電站壓力管用鋼及其生產方法》，采用調質工藝生產出一種500MPa級別的水電站壓力鋼管用鋼。中國專利公開號CN1932063A公開了一種《高強度低焊接裂紋敏感性厚鋼板及其生產方法》，采用在線直接淬火+離線回火工藝生產出抗拉強度> 610MPa的鋼板，具有生產工藝簡單，成本低等特點，不足之處是在線直接淬火對冷卻設備性能要求較高，不能廣泛推廣。中國專利公開號CN101096738A公開了《低焊接裂紋敏感性鋼板及其生產方法》， 其化學成分質量分數為c ( 0. 07%, S1: 0. 15 0. 40%, Mn:1. 00 1. 60%, P 彡 0. 015%, S^O. 010%, Cr: ^ 0. 30%, N1: ^ 0. 50%, Mo ( 0. 30%, Cu ( 0. 30%, V: ^ 0. 08%, Nb (0. 08%, T1:0. 010 0. 020%,B ^ 0. 003%，采用TMCP+回火工藝生產出抗拉強度彡61OMPa 的鋼板，不足之處是采用了三階段控制軋制工藝，加大了軋制負荷，要求軋機具有較大的扭矩和軋制力。
技術實現思路
針對以上存在的問題及不足，本專利技術的目的是提供一種抗拉強度大于600MPa，具有良好的塑性、優良的低溫沖擊韌性和焊接性能的水電壓力鋼管用鋼板，該鋼板主要用于水電站壓力管道的制造。本專利技術的技術方案如下本專利技術的鋼板的化學成分按重量百分比為C :0. 06 0. 09%、S1:0. 20 0. 40%、 Mn :L 4 L 6%、P :彡 0. 015%、S ^ 0. 005%、Nb:0. 02 0. 04%、N1:0· 20 0. 40%、Cr 0. 10 0. 30%、Mo 0. 10 0. 30%,V 0. 03 0. 05%、T1:0. 01 0. 02%，余量為 Fe 和不可避免的雜質。本專利技術的制備方法、主要工藝參數及原理分析如下1、冶煉和澆鑄將準備好的低磷(彡0. 015%)、低硫(彡0. 005%)、低氧(彡0. 0040%)、低氮((O. 0060%)優質廢鋼和計算配好的其他合金加入實驗室IOOkg真空冶煉爐，抽真空后啟動進行熔化冶煉，待熔化后澆鑄到矩形鋼模中，澆鑄成尺寸為250 X 245 X 260mm的矩形鋼坯。2、加熱和軋制用機械手將鋼坯裝入高溫電阻爐中。加熱溫度1210°C 1250 °C，總在爐時間> 270min，確保鋼坯溫度均勻，待鋼坯達到加熱要求時，用機械手將鋼坯送往 Φ 750X 550mm實驗軋機。采用兩階段控制軋制工藝，即奧氏體再結晶區軋制和奧氏體未再結晶區軋制。在奧氏體再結晶區軋制時，開軋溫度為1200 1230°C，第I 2道次壓下量應大于10%，其次至少有I 2道次壓下率控制在20 40%，用以充分細化原始奧氏體晶粒；在奧氏體未再結晶區軋制時，開軋溫度彡950°C，累積壓下率大于60%，目的是為了保證其在未再結晶區有足夠的變形量，在變形的奧氏體內有更高密度的位錯累計，為鐵素體相變提供更有利的形核條件。較大的變形也有利于Nb的碳氮化合物的析出，由于變形誘導析出的作用，較大的道次變形率將有利于析出物的形成并且使其更加細小和彌散，同時，細小和彌散的析出物及其釘扎作用為鐵素體提供高密度的形核地點并且阻止其長大和粗化，這對于鋼的強度與韌性都起到有利的作用。將終軋溫度控制在未再結晶區的低溫段，同時該溫度區接近相變點Ar3,即終軋溫度為810 840°C。3、冷卻控制軋制結束后，鋼板進入加速冷卻(Acc)裝置,按5 10°C /s以上的冷卻速度冷卻至600°C以下。由于鋼板在軋制過程中積累了密度很高的位錯和極高的應變能，高密度的位錯將與Nb的析出物Nb(CN)粒子相互作用，在軋制完成至加速冷卻的空冷(馳豫) 過程中，這種相互作用促使在奧氏體晶粒內部形成大量細小的多邊形位錯胞結構，Nb原子在位錯墻上的偏聚以及大量微細Nb(CN)在位錯胞壁上的析出，穩定了這種具有一定取向差的多邊形胞狀結構。同時，一個道次的較大變形具有誘導鐵素體相變的作用，在這種誘導作用下，Ar3點有所提高，即出現所謂“應變誘導相變”現象，最終得到貝氏體為主的金相組織。4、回火熱處理根據實驗結果確定鋼板的最佳回火溫度為610 650 V,保溫時間為 20min+tX2. 5min/mm,其中t為鋼板厚度，單位為mm。本專利技術的有益效果為摒棄了傳統的離線調質工藝轉而采用TMCP+回火工藝，降低了工序成本，提高了生產效率。通過合理的化學成分設計，并采取上述工藝可以得到一種抗拉強度大于600MPa， 具有良好的塑性、優良的低溫沖擊韌性和焊接性能的水電壓力鋼管用鋼板。附圖說明圖1為本專利技術實施例1`鋼板的金相組織圖。具體實施方式以下用實施例對本專利技術作更詳細的描述。這些實施例僅僅是對本專利技術最佳實施方式的描述，并不對本專利技術的范圍有任何限制。實施例1按表1所示的化學成分冶煉，并澆鑄成鋼錠，將鋼錠加熱至1232°C，總在爐時間保溫300分鐘，在實驗軋機上進行第一階段軋制，即奧氏體再結晶區軋制，開軋溫度為 1214°C，第1 2道次壓下量應大于10%，其次至少有1 2道次壓下率控制在20 40%， 當軋件厚度為60_時，在輥道上待溫至900°C，隨后進行第二階段軋制，即奧氏體未再結晶區軋制。終軋溫度為840°C，成品鋼板厚度為20mm。軋制結束后，鋼板進入加速冷卻(ACC) 裝置，以5°C /s的速度冷卻至590°C，出水后冷床冷卻。之后對鋼板進行回火熱處理，回火溫度630°C,保溫時間為20min+tX2. 5min/mm,其中t為鋼板厚度,單位為mm。最后即可得到所述鋼板實施例2實施方式同實施例1，其中加熱溫度為1240°C，總在爐時間保溫320分鐘，第一階段軋制的開軋溫度為1220°C，中間坯厚度為96mm，第二階段軋制的開軋溫度為892°C，終軋溫度為831°C，成品鋼板厚度為38mm。軋制結束后，鋼板進入加速冷卻(ACC)裝置，以5°C / s的速度冷卻至589°C，出水后冷床冷卻。之后對鋼板進行回火熱處理，回火溫度630°C，保溫時間為20min+tX2. 5min/mm,其中t為鋼板厚度,單位為mm。最后即可得到所述鋼板實施例3實施方式同實施例1，其中加熱溫度為1233°C，總在爐時間340分鐘；第一階段軋制的開軋溫度為1218°C，中間本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種600MPa級水電壓力鋼管用鋼板的生產工藝，其特征在于，所述鋼板的化學成分按重量百分比為C：0.06～0.09%、Si：0.20～0.40%、Mn：1.4～1.6%、P：≤0.015%、S：≤0.005%、Nb:0.02～0.04%、Ni：0.20～0.40%、Cr：0.10～0.30%、Mo：0.10～0.30%、V：0.03～0.05%、Ti:0.01～0.02%，余量為Fe和不可避免的雜質。
【技術特征摘要】
1.一種600MPa級水電壓力鋼管用鋼板的生產工藝，其特征在于，所述鋼板的化學成分按重量百分比為 C 0. 06 O. 09%、Si 0. 20 O. 40%、Mn :1· 4 1. 6%、P :彡 O. 015%、S (O. 005%、Nb:O. 02 O. 04%、N1:0. 20 O. 40%、Cr :0. 10 O. 30%、Mo :0. 10 O. 30%、V O.03 O. 05%、T1:O. 01 O. 02%，余量為Fe和不可避免的雜質。2.一種如權利要求1所述的600MPa級水電壓力鋼管用鋼板的生產工藝，其特征在于 按照權利要求1所述的的化學成分冶煉，并澆鑄成矩形鋼錠，將鋼錠制造成所述鋼板的方法如下1)、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊雄，史文義，王海明，李海英，康利明，劉莉，張輝，
申請(專利權)人：內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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