实施例1
该实施例涉及的齿条钢板厚度为152.4毫米,所包含的成分及其质量百分数为:C:0.13%,Si:0.23%,Mn:1.02%,P:0.005%,S:0.001%,Cr Mo Ni Cu=2.63%,Al V=0.10%,N:0.003%,B:0.0016%,余量为铁及不可避免的杂质元素。
该大厚度齿条钢板的生产工艺如下:
按上述齿条钢板的化学组成配置冶炼原料依次进行KR铁水预处理–转炉冶炼–LF精炼–RH精炼–连铸(连铸坯厚度:370毫米)–连铸坯加罩缓冷–连铸坯清理–加热(保温处理)–高压水除鳞–控轧–矫直–堆缓冷–调质。
进一步的讲,上述加热、控轧、冷却阶段的具体工艺为:将生产的连铸坯(中心偏析:C类0.5级,中心疏松:0.5级)加热至1250°C保温2.5小时,出炉后经高压水除鳞,然后进行两阶段轧制。第一阶段轧制(即粗轧)开轧温度为1070°C,中间坯厚220毫米,总压缩比=41%,单道次压下率=15.6%;第二阶段轧制(即精轧)开轧温度为890°C,最终板厚152.4毫米,总压缩比=31%。轧后矫直,然后堆缓冷;
堆缓冷后的钢板进入连续炉淬火加热,加热温度:910°C,在炉时间:1.8分钟/毫米,使用淬火机水淬。经淬火的钢板使用连续炉来进行回火处理。回火加热温度:630°C,在炉时间:2.8分钟/毫米,出炉后空冷。
经由上述制造工艺制造的成品钢板具有高的强度、良好的塑性、高的低温韧性和高的Z向性能,综合性能优异,其力学性能见表1所示。
实施例2
该实施例涉及的齿条钢板厚度为152.4毫米,所包含的成分及其质量百分数为:C:0.14%,Si:0.25%,Mn:1.05%,P:0.007%,S:0.001%,Cr Mo Ni Cu=2.65%,Al V=0.11%,N:0.004%,B:0.0014%,余量为铁及不可避免的杂质元素。
该实施例使用的连铸坯中心偏析为C类0.5级、中心疏松为0.5级。钢板的制造工艺与实施例1基本相同,但其调质工艺存在差异,具体如下:
轧制完成的钢板进入连续炉淬火加热,加热温度:900°C,在炉时间:1.8分钟/毫米,使用淬火机水淬。经淬火的钢板使用连续炉来进行回火处理。回火温度:615°C,在炉时间:3.5分钟/毫米,出炉后空冷。
经由上述生产工艺形成的成品钢板具有高的强度、良好的塑性、高的低温韧性和高的Z向性能,综合性能优异,其力学性能见表1所示。
实施例3
该实施例涉及的齿条钢板厚度为152.4毫米,所包含的成分及其质量百分数为:C:0.14%,Si:0.27%,Mn:1.04%,P:0.007%,S:0.001%,Cr Mo Ni Cu=2.70%,Al V=0.10%,N:0.0023%,B:0.0018%,余量为铁及不可避免的杂质元素。
该实施例使用的连铸坯中心偏析为C类0.5级、中心疏松为0.5级。钢板的制造工艺与实施例1基本相同,但其轧制前的加热和轧制后的缓冷以及随后的调质工艺存在差异,具体如下:
连铸坯加热至1200°C保温3小时,出炉后经高压水除鳞,然后进行两阶段轧制。第一阶段轧制(即粗轧)开轧温度为1060°C,中间坯厚220毫米,总压缩比=41%,单道次压下率=15.7%;第二阶段轧制(即精轧)开轧温度为890°C,最终板厚152.4毫米,总压缩比=31%。轧后矫直。
将轧制完成后从冷床下线的钢板加热至580°C保温72小时,然后,随炉冷却至室温。
缓冷完成的钢板随后进入连续炉进行淬火加热,加热温度:920°C,在炉时间:1.8分钟/毫米,使用淬火机水淬。淬火后的钢板使用连续炉进行回火处理。回火温度:620°C,在炉时间:3.7分钟/毫米,出炉后空冷。
经由上述生产工艺形成的成品钢板具有高的强度、良好的塑性、高的低温韧性和高的Z向性能,综合性能优异,其力学性能见表1所示。
实施例4
该实施例涉及的齿条钢板厚度为127毫米,所包含的成分及其质量百分比为:C:0.11%,Si:0.25%,Mn:1.06%,P:0.007%,S:0.001%,Cr Mo Ni Cu=2.60%,Al V=0.12%,N:0.0034%,B:0.0016%,余量为铁及不可避免的杂质元素。
按上述齿条钢板的化学组成配置冶炼原料依次进行KR铁水预处理–转炉冶炼–LF精炼–RH精炼–连铸(连铸坯厚度:370毫米)–连铸坯加罩缓冷–连铸坯清理–加热(保温处理)–高压水除鳞–控轧–矫直–控制缓冷–调质。
进一步的讲,上述加热、控轧、冷却阶段的具体工艺为:将连铸坯(中心偏析:C类0.5级,中心疏松:0.5级)加热至1220°C保温2.5小时,出炉后经高压水除鳞,然后进行两阶段轧制。第一阶段轧制(即粗轧)开轧温度为1060°C,中间坯厚190毫米,总压缩比=49%,单道次压下率=16.2%;第二阶段轧制(即精轧)开轧温度为910°C,最终板厚127毫米,总压缩比=33%。轧后矫直,然后进行控制条件下的缓慢冷确。
将轧制后从冷床下线的钢板加热至650°C保温24小时,然后随炉冷却至室温。
缓冷完成的钢板随后进入连续炉进行淬火加热,加热温度:910°C,在炉时间1.9分钟/毫米,使用淬火机水淬。淬火完成的钢板使用连续炉来进行回火处理。回火温度:640°C,在炉时间:3.5分钟/毫米,出炉后空冷。
经由上述生产工艺形成的成品钢板具有高的强度、良好的塑性、高的低温韧性和高的Z向性能,综合性能优异,其力学性能见表1所示。
实施例5
该实施例涉及的齿条钢板厚度为114.3毫米,所包含的成分及其质量百分数为:C:0.12%,Si:0.28%,Mn:1.06%,P:0.006%,S:0.001%,Cr Mo Ni Cu=2.64%,Al V=0.11%,N:0.0031%,B:0.0015%,余量为铁及不可避免的杂质元素。
按上述齿条钢板的化学组成配置冶炼原料依次进行KR铁水预处理–转炉冶炼–LF精炼–RH精炼–连铸(连铸坯厚度:370毫米)–连铸坯加罩缓冷–连铸坯清理–加热(保温处理)–高压水除鳞–控轧–矫直–堆缓冷–调质。
进一步的讲,上述加热、控轧、冷却阶段的具体工艺为:将连铸坯(中心偏析:C类0.5级,中心疏松:0.5级)加热至1270°C保温2小时,再经高压水除鳞后进行两阶段轧制,第一阶段轧制(即粗轧)开轧温度为1070°C,中间坯厚180毫米,总压缩比=51%,单道次压下率=16.7%;第二阶段轧制(即精轧)开轧温度为920°C,最终板厚114.3毫米,总压缩比=37%。轧后矫直,然后堆缓冷。
堆缓冷完成的钢板进入连续炉淬火加热,加热温度:910°C,在炉时间:2.0分钟/毫米,使用淬火机水淬。淬火后的钢板使用连续炉进行回火处理。回火温度:650°C,在炉时间:4.0分钟/毫米,出炉后空冷。
经由上述制造工艺形成的成品钢板具有高的强度、良好的塑性、高的低温韧性和高的Z向性能,综合性能优异,其力学性能见表1所示。
表1实施例生产的大厚度海洋平台用齿条钢板的力学性能
在大厚度齿条钢板力学性能要求中低温冲击韧性是最具有挑战性的性能要求,特别是对钢板心部(即1/2板厚处)的低温冲击韧性更是如此。表2比较了《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》制造的齿条钢板在1/4板厚和1/2板厚处的低温冲击韧性和CN102345045A公布的低温冲击韧性结果。表2中《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》的结果不仅包含了表1的数据也包含了表1未列出的数据。
通常,齿条钢不仅要求1/4板厚处在-40°C下满足冲击韧性要求,而且也要求1/2板厚处在-27°C下满足冲击韧性要的求。但CN102345045A所公布的结果未表明试样的取样位置因而难以判断其冲击韧性结果是来自于板厚的1/4还是1/2处,另外,它也没有说明它的冲击韧性究竟是在-27°C下还是在-40°C下测试。尽管如此,将《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》制造的152.4毫米厚的齿条钢板的结果与CN102345045A公布的结果进行比较可见:在-27°C下,《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》制造的齿条钢板在1/2厚度处的冲击韧性至少要比CN102345045A公布的结果高55%;在-40°C下,《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》制造的齿条钢板在1/4厚度处的冲击韧性至少要比CN102345045A的结果高50%;即使在1/2厚度处CN102345045A的冲击韧性是在-40°C下测得,《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》的齿条钢板在1/2厚度处在-40°C下的冲击韧性板也至少要高45%。同样,在-27°C下,《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》制造的127毫米厚的齿条钢板在1/2厚度处的冲击韧性至少要比CN102345045A的结果高65%;在-40°C下,《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》的127毫米厚的齿条钢板在1/4厚度处的冲击韧性至少要高70%,在1/2厚度处即使CN102345045A的结果是在-40°C下测得,《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》制造的齿条钢板在1/2厚度处在-40°C下的冲击韧性也至少要高60%。
表2《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》制造的齿条钢板的低温冲击韧性与CN102345045A公布结果的比较
《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》制造的大厚度齿条钢板还具有优良的Z向性能。该性能除了反映钢板的抗层状撕裂能力外也反映了它的致密性。如表1所示,《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》制造的大厚度齿条钢板的Z向性能(断面收缩率)达到了业界对钢板Z向断面收缩率³35%的最高要求。这也表面《直接用连铸坯生产大厚度齿条钢板及其制造方法》直接用连铸坯制造的大厚度齿条钢板不仅具有高的抗层状撕裂能力而且还具有高的致密度,从而保证了大厚度齿条钢板对心部性能的严格的要求。相反,专利公开号为CN102345045A的发明专利则没有提供这方面的数据。