一种低
合金高强度结构
钢板q355b的生产方法
技术领域
1.本发明属于冶金技术领域，涉及一种低合金高强度结构钢板q355b的生产方法。
背景技术：
2.低合金高强度结构钢板q355b属于中国gb/t1591-2018标准产品，该标准于2019年2月1日正式实施，替代之前gb/t1591-2008版次。新标准中，取消了q345级别牌号，以q355钢级取代原有q345钢级及相关要求，并将下屈服强度修改为上屈服强度，其指标相应提高了10mpa~15mpa，同时将q355b钢种的c
含量的上限提高到0.24%，而gb/t1591-2008标准q345b的c含量上限为0.20%。因此，现有低成本生产的q345b钢板的c含量均不大于0.20%，为保证钢板力学性能，需添加较多合金含量，成本较高，缺乏市场竞争力。
3.中国专利cn110042315b公开了“一种低成本q355b结构钢板及其生产方法”，钢的化学组成质量百分比为：c=0.20~0.24，si=0.20～0.24，mn=0.7～0.9，p≤0.025，s≤0.015，余量为fe和不可避免的杂质；其采用c-mn成分设计，未添加nb、v、ti等微合金，该方法生产的钢板力学性能满足标准要求，但屈服强度富裕量较小。
4.中国专利cn112322982a公开了“一种微钛合金化q355b中厚钢板及其低成本生产方法”，钢的化学组成质量百分比为：c=0.15~0.18，si≤0.24，mn≤1.60，al=0.020～0.045，ti=0.020～0.040，cr≤0.10，p≤0.025，s≤0.008，n≤0.080，余量为fe和不可避免的杂质；其采用c-mn-ti系成分设计，该方法生产的钢板力学性能较好，但添加cr合金元素，且mn含量偏高，成本相对较高。
技术实现要素：
5.本发明旨在提供一种低合金高强度结构钢板q355b的生产方法，生产厚度10～40mm的q355b钢板，采用贵重合金较少，性能满足gb/t1591-2018标准对q355b相关要求。
6.本发明的技术方案：一种低成本q355b钢板的生产方法，工艺步骤为铁水预处理
→
转炉
→
精炼
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连铸
→
板坯加热
→
轧制
→
冷却
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热矫
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精整
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性能检验。钢的化学组成质量百分比为c=0.20～0.23，si=0.25～0.40，mn=0.50～0.60，p≤0.020，s≤0.015，als=0.015～0.050，nb=0.010～0.015，余量为fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤为：（1）连铸：过热度控制在10～20℃，拉速0.8～1.2m/min，配水采用弱冷，比水量控制在0.45～0.47 l/kg；（2）加热：分区连续加热，均热段炉膛
温度为1160～1250℃，均热段加热时间≥40min，出钢心部温度为1180～1230℃；（3）轧制：采用粗轧和精轧两阶段控轧，i阶段粗轧采用低速大压下制度，保证最后二道次平均压下率大于14%，开轧温度≥1050℃，终轧温度≥980℃；中间待温坯厚度为2倍成品厚度以上；ii阶段精轧开轧温度≤950℃，终轧温度为780～830℃。
7.（4）轧制：轧后钢板采用水冷方式，返红温度为620～650℃。
8.本发明技术原理：在原成分设计基础上采用“提c降mn加nb”成分体系，即提高c元素含量，降低mn合金含量，同时添加适量nb合金元素。mn为弱碳化物形成元素，降低mn含量会弱化合金固溶强化、析出强化，从而降低钢板的强度；同时mn合金含量大幅度降低，显著减少铸坯的中心偏析及裂纹的产生，为连铸坯直装提供了可能；热铸坯直装降低了板坯加热的能耗，降低了钢板生产成本。c为固溶强化元素，增加碳元素含量，钢板的强度增加，可以有效弥补减少mn合金元素造成的强度降低。nb为强碳化物形成元素，细化晶粒，析出强化作用，nb微合金化处理可以大幅度提高钢板的强度及韧性，从而可以有效弥补大幅度降低mn合金元素造成的强度降低。
9.本发明具有以下有益效果：（1）本发明通过提高c元素的固溶强化以及nb微合金处理来提高钢板的强度，有效弥补mn合金含量减少造成的强度降低，同时能获得较好的低温冲击韧性，满足gb/t1591-2018标准对q355b力学性能要求；（2）通过合理的成分及工艺设计，可有效地降低吨钢成本30元以上，实现q355b钢板低成本生产。
附图说明
10.图1为实施例1钢板金相组织照片。
具体实施方式
11.下面结合实施例进一步说明本发明的内容。
12.实施例1：炼制20mmq355b钢板。
13.钢的化学组成质量百分比为c=0.22，si=0.35，mn=0.57，p=0.016，s=0.0023，als=0.039， nb=0.013，余量为fe和不可避免的杂质；生产工艺步骤为：（1）连铸：过热度17℃，拉速0.86m/min，配水采用弱冷，保证比水量控制在0.47 l/kg，浇注成222mm
×
1868mm断面板坯；（2）加热：分区连续加热，均热段炉膛温度为1230～1250℃，均热段加热时间为49min，出钢心部温度为1207℃；（3）轧制：i阶段开轧温度1178℃，轧制成65mm中间坯厚度，终轧温度为1016℃；ii阶段开轧温度为878℃，终轧温度为791℃；（4）轧制：轧后钢板采用水冷方式，返红温度为635℃。
14.按照上述技术方案生产的钢板，性能检验结果如表1。
15.表1 实施例一钢板力学性能检验结果。
16.实施例2：炼制40mmq355b钢板。
17.钢的化学组成质量百分比为：c=0.23，si=0.27，mn=0.54，p=0.018，s=0.0031，als=0.035， nb=0.012，余量为fe和不可避免的杂质；生产工艺步骤：（1）连铸：过热度15℃，拉速0.88m/min，配水采用弱冷，保证比水量控制在0.47 l/kg，浇注成222mm
×
1868mm断面板坯；
（2）加热：分区连续加热，均热段炉膛温度为1220～1250℃，均热段加热时间为52min，出钢心部温度为1212℃；（3）轧制：i阶段开轧温度1185℃，轧制成90mm中间坯厚度，终轧温度为1032℃；ii阶段开轧温度为883℃，终轧温度为825℃；（4）轧制：轧后钢板采用水冷方式，返红温度为629℃。
18.按照上述技术方案生产的钢板，力学性能检验结果如表2。
19.表2 实施例二钢板力学性能检验结果。
技术特征：
1.一种低合金高强度结构钢板q355b的生产方法，工艺流程为铁水预处理
→
转炉
→
精炼
→
连铸
→
板坯加热
→
轧制
→
冷却
→
热矫
→
精整
→
性能检验，其特征在于：钢的化学组成质量百分比为c=0.20～0.23，si=0.25～0.40，mn=0.50～0.60，p≤0.020，s≤0.015，als=0.015～0.050，nb=0.010～0.015，余量为fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤为：（1）连铸：过热度控制在10～20℃，拉速0.8～1.2m/min，配水采用弱冷，比水量控制在0.45～0.47 l/kg；（2）加热：分区连续加热，均热段炉膛温度为1160～1250℃，均热段加热时间≥40min，出钢心部温度为1180～1230℃；（3）轧制：采用粗轧和精轧两阶段控轧，i阶段粗轧采用低速大压下制度，保证最后二道次平均压下率大于14%，开轧温度≥1050℃，终轧温度≥980℃；中间待温坯厚度为2倍成品厚度以上；ii阶段精轧开轧温度≤950℃，终轧温度为780～830℃；（4）冷却：轧后钢板采用水冷方式，返红温度为620～650℃。
技术总结
一种低合金高强度结构钢板Q355B的生产方法，工艺流程为铁水预处理
技术研发人员：
汪贺模 周文浩 罗登 杨文志 姚建华 白星 钱亚军 赵军 胡增 谭军 肖雄 袁桥军
受保护的技术使用者：
湖南华菱湘潭钢铁有限公司
技术研发日：
2022.12.12
技术公布日：
2023/3/10
