钢板及其生产方法与流程

本技术涉及钢板生产，尤其涉及一种钢板及其生产方法。

背景技术：

1、油气化工行业拥有庞大的规模和广泛的市场关联度，在我国工业经济和对外贸易中占比显著，是国民经济中的基础、支柱性产业。当前，行业在持续发展的同时，正朝着大型化、集约化、绿色低碳化和高端化的方向转型升级，并对制造行业内大型高参数压力容器设备的核心材料，提出了均质性、可焊性、服役稳定性、抗应变时效性能、抗hic（氢致开裂）性能、综合力学性能等更为苛刻的要求。通常，在油气输送和转运的过程中，需大量使用容器件或容器状结构，来实现存储、压缩和特殊连接。

2、然而，高强度钢板难以达到优异的抗hic性能，并且现有的钢板为了在模拟焊后热处理后钢板的强度和韧性能够在目标范围，通常将钢板的强度和韧性设计较高，以抵抗模拟焊后热处理后的强度降幅，这进一步使得钢板难以实现优异的抗hic性能。从而，高强度钢板同时具备优异的抗hic性能、模拟焊后热处理稳定性难以实现。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种钢板的生产方法，解决了现有技术中钢板难以实现高强度、优异的抗hic性能、模拟焊后热处理稳定性同时具备的问题。

2、为了实现上述发明目的之一，本技术一实施方式提供一种钢板的生产方法，将连铸坯经过加热、轧制、冷却、热处理工序得到钢板，其中，连铸坯的中心偏析b类≤0.5级或c类≤1.5级，无a类中心偏析，中心疏松等级≤0.5级；

3、所述加热工序中，将连铸坯送入加热炉中进行加热，均热段温度为1150~1180℃，总在炉时间为(1.11~1.25)t0+(12~20)min，t0为连铸坯厚度，单位为mm；

4、所述轧制工序中，将加热后的连铸坯轧制，控制开轧温度为1050~1090℃，控制精轧开轧温度为tfr-9~tfr+22℃，终轧温度在tfr-(11~42)℃，轧制得到目标厚度t为12≤t≤70mm的钢板；

5、所述冷却工序中，当12≤t≤40mm时，控制平均冷速为13±0.08t℃/s，返红温度为tfc±25℃，随后进入冷床空冷；当40＜t≤70mm时，控制平均冷速为9.8±0.016t℃/s，返红温度为tfc±19℃，随后进入冷床空冷；

6、所述热处理工序中，对钢板先进行淬火热处理，再进行回火热处理，其中，淬火温度为910±10℃，保温时间为1.6t+(25~45)min，淬火冷却时，采用两段式冷却淬火，当钢板厚度为12≤t≤40mm时，高压段水流量为2000~3000m3/h，压力为1.2~1.4mpa，辊速2.3~2.7m/min，低压段水流量为3000~4000m3/h，辊速为1.4~1.8m/min，压力0.68~0.92mpa；当钢板厚度在40＜t≤70mm时，高压段水流量为3000~3640m3/h、水压为1.2~1.4mpa、辊速设为1.84~2.16m/min，低压段水流量为4000~7500m3/h、低压段的水压为0.68~0.92mpa、辊速设为1.44~1.76m/min；

7、其中，tfr=844-95[c]+46[si]-11.5[mn]1/2-5.7[ni]+99[cr]-119[ti]+227[nb]-200[al]+102[mo]，tfc=672+110[c]+25[si]-14.3[mn]1/2+6[ni]-137[cr]-133[ti]+348[nb]-169[al]，[c]、[si]、[mn]、[ni]、[cr]、[ti]、[nb]、[al]、[mo]分别为钢板中各元素的质量百分比的100倍。

8、在本技术其中一种实施方式中，当12≤t≤40mm时，控制开轧温度为1060~1090℃，粗轧第一道次压下量≥42mm，前五道次平均压下量≥32mm，控制精轧开轧温度为tfr+(12~22)℃，终轧温度在tfr-(11~35)℃；

9、当40＜t≤70mm时，控制开轧温度为1050~1080℃，粗轧第一道次压下量≥40mm，前五道次平均压下量≥29mm，控制精轧开轧温度为tfr±9℃，终轧温度在tfr-(15~42)℃。

10、在本技术其中一种实施方式中，当12≤t≤40mm时，粗轧最后一道次，控制咬钢速度为1.5±0.004t m/s，轧制速度为4.8±0.03t m/s，压下量为(0.2~0.5)t mm；当40＜t≤70mm时，粗轧最后一道次，控制咬钢速度为1.2±0.0035t m/s，轧制速度为4.5±0.022t m/s，压下量为(0.17~0.28)t mm。

11、在本技术其中一种实施方式中，淬火完成后，回火热处理中，将经过淬火后的钢板送入加热炉中，控制回火温度为670±10℃，保温时间为3.0t+(25~35)min，出炉后空冷。

12、在本技术其中一种实施方式中，所述加热工序中，预热段温度为750~850℃，预热段的加热速度为20~30℃/s，加热段温度为1080~1180℃，加热段的加热速度为30~50℃/s。

13、在本技术其中一种实施方式中，所述连铸坯经过铁水预处理、转炉冶炼、lf精炼、rh精炼、连铸得到，其中，

14、所述连铸工序中，采用两阶段压下，以连铸坯心部固相率fs作为压下开始与结束的判断依据，一阶段在fs为60~80%的位置开始压下，fs为95~99%的位置压下结束，压下量为6.5~14mm；二阶段在fs为100~102%的位置开始压下，fs为115~140%的位置压下结束，压下量为1.5~4.5mm，压下速率为(0.1~0.2)d/f+(1.4~1.8)mm/m，拉速为(0.9~1.2)压下速率±0.6m/s，其中d、f分别为连铸坯横截面的周长和面积，单位为mm和mm2。

15、在本技术其中一种实施方式中，所述钢板的化学成分以质量百分比计包括c：0.11~0.13%，si：0.28~0.30%，mn：1.35~1.40%，p≤0.012%，s≤0.003%，cr：0.12~0.15%，ni：0.20~0.23%，mo：0.05~0.07%，nb：0.014~0.018%，ti：0.015~0.020%，alt：0.020~0.030%，b：0.0005~0.0008%，mg：0.0005~0.0012%，n≤0.0050%，h≤0.00015%，余量为铁和不可避免的杂质；其中，5≤[si]/(25[mg]+[al])≤8.5，[ti]=0.5[b]1/2+0.0045~0.0060，[ti]/[n]≥3.2，[si]、[mg]、[al]、[ti]、[b]、[n]分别为钢板中各元素的质量百分比的100倍。

16、本技术一实施方式还提供一种采用前述的钢板的生产方法生产得到的钢板，所述钢板的化学成分以质量百分比计包括c：0.11~0.13%，si：0.28~0.30%，mn：1.35~1.40%，p≤0.012%，s≤0.003%，cr：0.12~0.15%，ni：0.20~0.23%，mo：0.05~0.07%，nb：0.014~0.018%，ti：0.015~0.020%，alt：0.020~0.030%，b：0.0005~0.0008%，mg：0.0005~0.0012%，n≤0.0050%，h≤0.00015%，余量为铁和不可避免的杂质；其中，5≤[si]/(25[mg]+[al])≤8.5，[ti]=0.5[b]1/2+0.0045~0.0060，[ti]/[n]≥3.2，[si]、[mg]、[al]、[ti]、[b]、[n]分别为钢板中各元素的质量百分比的100倍。

17、在本技术其中一种实施方式中，所述钢板的厚度为12≤t≤40mm时，钢板的组织为回火马氏体+回火贝氏体+针状铁素体的复相组织，晶粒度为9~10级，表面组织的晶粒细于心部组织；所述钢板的厚度为40＜t≤70mm时，表面为回火马氏体和回火贝氏体的两相组织，心部为回火贝氏体、粒状贝氏体和针状铁素体的复相组织，晶粒度为9~10级。

18、在本技术其中一种实施方式中，所述钢板的厚度为12≤t≤40mm时，表面的回火贝氏体的体积含量为20~30%，回火马氏体的体积含量为55~65%，针状铁素体含量≤15%，心部回火贝氏体的体积含量为20~30%，回火马氏体的体积含量为45~55%，针状铁素体含量≤25%；

19、所述钢板的厚度为40＜t≤70mm时，表面回火贝氏体的体积含量为20~25%，回火马氏体的体积含量为75~80%，心部回火贝氏体的体积含量为60~70%，粒状贝氏体的体积含量为10~20%，针状铁素体的体积含量为10~30%。

20、在本技术其中一种实施方式中，所述钢板的夹杂物密度为50~60个/mm2，平均直径≤2μm，直径≥15μm占比0%，10~15μm占比1%，6~10μm占比≤5%，0~6μm占比≥94%。

21、在本技术其中一种实施方式中，所述钢板的抗拉强度为550~690mpa，屈服强度≥415mpa，断后延伸率≥22%，-45℃冲击吸收能量≥120j，表面硬度≤220hb，经历在300℃以上以50℃/h的速度升降温，630±10℃的环境下保温130min，并循环4次后，力学性能指标不变。

22、在本技术其中一种实施方式中，所述钢板经5%预应变及250℃保温仍时效处理后，在-20℃条件下的冲击吸收能量≥60j，nace tmo284标准下的抗hic试验中，clr%=0，ctr%=0，csr%=0。

23、本技术提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

24、本技术提供的钢板的生产方法通过控制加热温度，避免奥氏体晶粒长大，根据钢板厚度分别设计控冷和热处理的两段式水冷，获得目标组织以保证较高的力学性能和模拟焊后热处理稳定性；采用高质量连铸坯，以提升高抗hic提供较好的连铸坯条件。