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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 CN 111118257 A(43)申请公布日2020. 05. 08C22C 3必4( 2006.01)C22C 38X5(X2006.01)C22C 3必5( 2006.01)C22C 3必6(2006.01)C22C 384( 2006.01)C22C 38/伊(2。06.01)C22C 38/必2006.0】)权利要求书2页 说明书4页 附图1页(21) 申请号 202010048274.3(22) 申请日 2020.01.16(71) 申浩人包头钢铁(集团)有限甫任公司 地址0M010内蒙古自治区包头市昆区河
2、西工业区(72) 发明人杨雄高军卢晓禹王少炳杨维宇勤牧(74)专利代理机构北京律远专利代理事务所 (普通合伙)11574 代理人全成哲(51)lnt.CI.C21D /5(2006.01)B22D /d(2006.01)C21D 52(2006.01)C22C 5/04(2006.01)(54)发明名称改善含硼厚规格水电用钢板心部冲击剂性 的热处理方法(57)摘要本发明公开了一种改善含明厚规格水电用 钢板心部冲击切性的热处理方法,热处理工序包 括泠火、高温回火、回火后快冷：淬火加热温度 920C,保温时间20分，淬火后钢板温度W50C. 钢板回火温度660S保温时间20分，出炉后快速 水冷至5
3、0C以下。本发明的目的是提供 种改善 含硼原规格水电用钢板心部冲击韧性的热处理 方法，大大提高了厚规格水电用钢板心部冲击切 性E显著提高原规格钢板心部冲击性能稳定 性。1 .一种改善含硼厚规格水电用钢板心部冲击韧性的热处理方法，其特征在于，热处理 工序包括淬火、高温回火、回火后快冷:淬火加热温度920C,保温时间20分，淬火后钢板温 度W50C,钢板问火温度660C,保温时间20分，出炉后快速水冷至50C以下。2 .根据权利要求1所述的改善含硼厚规格水电用钢板心部冲击韧性的热处理方法，其 特征在于，热处理工序之前还包括:1）、冶炼采用经过脱硫预处理的铁水和优质废钢作为原料，转炉底吹采用全程吹氯
4、模式，终点 一次命中，以减少因补吹导致钢水增氮:LF钢包精炼炉进一步脱氧、脱硫、去除夹杂、调整成 分及温度,要严格控制吹叙强度，按照前期强、中期较强、后期弱的原则制定吹氯曲线，在保 证脱氧、深脱硫、合金化的同时，减少精炼过程的二次氧化和增氮:RH工序采用循环深脱气 工艺，先加钛铁再加硼铁.脱气时间大于20分，钙处理后软吹时间大于10分：在保证钢水温 度稳定的前提下大幅降低狙、氧、氮等气体含量，减小有害气体对钢质的不利影响，保证钢 水的纯净度：2）、连铸连铸机为直弧形连铸机，采用凝固末端动态轻压下、电磁搅拌以及优化的动态二冷技 术，通过恒温、恒拉速工艺.减轻连铸坯中心偏析、中心疏松、裂纹、振痕等
5、缺陷，控制钢水过 热度在2025C,拉速在0.850.90m/min,最终生产出低倍质星:为中心偏析C类3.0级，中 心疏松3.0级以下的优质连铸板坯：3）、加热在加热炉中对钢板坯加热,充分保证板坯加热温度和均热时间，加热温度控制在120（） C1230C,加热时间控制在220260min,保证合金元素的充分固溶，板坯厚度、长度、宽 度方向温度均匀；4）、轧制和冷却轧制采用两阶段控制轧制，即奥氏体再结晶区控制轧制，为粗轧阶段，和奥氏体非再结 晶区控制轧制，为精轧阶段:粗轧时尽可能增加单道次变形量，升轧温度NU00C,单道次 相对压下率至少有两道次以上控制在15%以上，精轧时严格控制各道次变形量
6、，精轧开轧 温度W890C,开轧厚度为2.0-2.5倍成品归度，终轧温度800830C,轧后钢板采用控制冷 却，终冷温度620640C,钢板热矫直后进入冷床空冷：5）、精整和探伤热轧钢板冷却后全部进行探伤，探伤后钢板保持T燥，如不能在线探伤的钢板进行下 线探伤，按照探伤标准JB/T4730.3的规定进行并判定合格级别为I级。3 .根据权利要求1或2所述的改善含硼厚规格水电用钢板心部冲击韧性的热处理方法, 其特征在于，所述钢板包括如下质量百分比的化学成分：C：0.0550.075%、Si:0.20 0.30%、Mn：l.38l.45%、PW0.015%、SW0.004%、Cr:0.100.18%
7、、Ni:0.200.28%、 Mo:0.150.20%、Nb：0.0450.055%、V：0.030.04%、Ti：0.0080.015%、B:0.0007 0.0015%、CcqW0.40%、PcmW0.20%,余量为Fe和不可避免的杂质。4 .根据权利要求3所述的改善含硼厚规格水电用钢板心部冲击韧性的热处理方法，其 特征在于,所述钢板包括如下质量百分比的化学成分：C：0.059%、Si:0.25%、Mn：l.41%、 P:0.009%、S：0.001%、Cr:0.13%、Ni:0.24%、Mo:0.17%、Nb：0.046%、V：0.034%、Ti：0.012%、B:0.0011%、Ceq
8、:0.38%、Pcm:0.18%,余量为Fe和不可避免的杂质。5 .根据权利要求3所述的改善含硼厚规格水电用钢板心部冲击韧性的热处理方法.其 特征在于,所述钢板包括如下质量百分比的化学成分:C：0.063%、Si:0.26%,Mn：l.39%、 P:0.008%、S：0.001%、Cr:0.13%、Ni:0.23%、(o:0.17%、Nb：0.047%、V：0.032%、Ti： 0.012%、B:0.0013%、Ceq:0.38%、Pcm:0.18%,余量为Fe和不可避免的杂质。6 .根据权利要求3所述的改善含硼原规格水电用钢板心部冲击韧性的热处理方法，其 特征在于,所述钢板包括如下质量百分比
9、的化学成分：C：0.072%、Si:0.24%、Mn：l.41%、 P:0.010%、S：0.001%、Cr:0.12%、Ni:0.23%、Mo:0.17%、Nb：0.047%、V：0.033%、Ti： 0.012%、B:0.0011%、Ceq:0.38%、Pcm:0.18%,余量为Fe和不可避免的杂质。7 .根据权利要求1所述的改善含硼厚规格水电用钢板心部冲击韧性的热处理方法，其 特征在于，钢板抛丸后进行淬火处理，淬火加热温度920C,保温时间20分，钢板回火温度 660C,保温时间20分，出炉后快速冷却至32eCo改善含硼厚规格水电用钢板心部冲击韧性的热处理方法技术领域0001本发明涉及冶
10、金技术领域,尤其涉及一种改善含硼厚规格水电用钢板心部冲击韧 性的热处理方法。背景技术0002水电用厚钢板，用于制造水电站引水压力管道,一级肋板、岔管、蜗壳等，对钢板的 化学成分、抗拉强度、低温冲击功等性能有比较严格的要求，一般要求抗拉强度高于 610MPa,钢板强度分布集中，离散度小：钢板具有较低的焊接裂纹敏感性和再热裂纹敏感 性,焊接性能良好。国家标准对36响以上的钢板的心部冲击韧性提出了严格要求，而钢板心 部是最薄弱的地方,为了保证厚规格水电用钢同时具有较低的碳当量、焊接裂纹或感性、良 好的焊接性能、610MP以上的高强度和低的生产成本，成分设计中往往会添加微量硼，大量 研究和实践表明，微
11、量蝴在不增加碳当量和生产成本的前提下，可以显著增加厚规格钢板 的淬透性，进而显著提升厚规格钢板的强度。同时会带来负面效应，由于瑚的晶界析出会显 著恶化厚规格钢板心部冲击韧性,因此提高原规格钢板的心部冲击韧性成为研发生产水电 用钢的技术难点和创新点。0003 专利CN107760987A公开了 种15CrMoR钢板及其提高心部低温冲击韧性的方法, 通过正火前预热处理，正火回火工艺的热处理方法提高了厚规格15CrMoR钢板的心部低温 冲击韧性。不足之处是该方法只适用于15CrMoR钢板,不适合其它品种钢板，旦增加了生产 成本。0004专利CN101876001A公开了一种提高高强度厚钢板低温冲击韧
12、性的方法，通过采用 淬火+淬火+回火的热处理工艺,控制钢板二次淬火后的组织为硬相软相的混合组织，提高 了钢板的低温韧性。不足之处一是采用了两次淬火，显著增加了生产成本:二是该方法只能 改善厚钢板1/4厚度处的冲击韧性，对心部冲击韧性改善效果不得而知。0005专利CN105120168A公开了一种保证厚规格高强钢低温韧性的热处理方法,通过淬 火、回火、二次回火的热处理方法提高了厚规格高强钢的低温韧性。不足之处一是只适用于 该钢种，采用了两次叵I火，显著增加了生产成本;二是该方法只能改善厚钢板1/4厚度处的 冲击韧性，对心部冲击韧性改善效果不得而知。发明内容0006为了解决上述技术问题,本发明的目
13、的是提供一种改善含硼厚规格水电用钢板心 部冲击韧性的热处理方法，大大提高了厚规格水电用钢板心部冲击韧性，可显著提高厚规 格钢板心部冲击性能稳定性。0007为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：0008 一种改善含硼厚规格水电用钢板心部冲击韧性的热处理方法，热处理工序包括淬 火、高温回火、回火后快冷:淬火加热温度920C,保温时间20分，淬火后钢板温度W50C,钢 板回火温度66CTC,保温时间20分，出炉后快速水冷至50C以下。0009 进一步的，热处理工序之前还包括：00101）、冶炼0011采用经过脱硫预处理的铁水和优质废钢作为原料，转炉底吹采用全程吹叙模式， 终点一次命中，以减少因
14、补吹导致钢水增氮:LF钢包精炼炉进一步脱氧、脱硫、去除央朵、调 整成分及温度，要严格控制吹缸强度，按照前期强、中期较强、后期弱的原则制定吹林曲线, 在保证脱氧、深脱硫、合金化的同时，减少精炼过程的二次氧化和增氮:RH工序采用循环深 脱气工艺，先加钛铁再加硼铁，脱气时间大于20分，钙处理后软吹时间大于10分:在保证钢 水温度稳定的前提下大幅降低纵、氧、氮等气体含量，减小有害气体对钢质的不利影响，保 证钢水的纯净度；00122）、连铸0013连铸机为直弧形连铸机，采用凝固末端动态轻压下、电磁搅拌以及优化的动态二 冷技术，通过恒温、恒拉速工艺，减轻连铸坯中心偏析、中心疏松、裂纹、振痕等缺陷，控制钢
15、水过热度在2025C,拉速在0.850.90m/inin,最终生产出低倍质量:为中心偏析C类3.0 级，中心疏松3.0级以下的优质连铸板坯：00143）、加热0015在加热炉中对钢板坯加热，充分保证板坯加热温度和均热时间，加热温度控制在 1200C1230C,加热时间控制在220260min,保证合金元素的充分固溶，板坯厚度、长 度、宽度方向温度均匀：0016 4）、轧制和冷却0017轧制采用两阶段控制轧制，即奥氏体再结晶区控制轧制，为粗轧阶段，和奥氏体非 再结晶区控制轧制，为精轧阶段:粗轧时尽可能增加单道次变形量，开轧温度N1100C,单 道次相对压下率至少有两道次以上控制在15%以上，精轧时严格控制各道次变形量，精轧 开轧温度W890C,开轧厚度为2.0-2.5倍成品厚度，终轧温度800830C,轧后钢板采用控 制冷却，终冷温度620640C,钢板热矫直后进入冷床空冷：0018 5）、精整和探伤0019热轧钢板冷却后全部进行探伤，探伤后钢板保持干燥顶I不能在线探伤的钢板进 行下线探伤,按照探伤标准JB/T4730.3的规定进行并判定，合格级别为I级。0020进一步的，所述钢板包括如下质量百分比的化学成分:G0.0550.075%、Si: 0.200.30%、Mn：l.38l
