低韧脆转变温度低屈强比15CrMo钢板生产方法与流程

低韧脆转变温度低屈强比15crmo钢板生产方法
技术领域
1.本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种低韧脆转变温度低屈强比15crmo钢板生产方法。


背景技术：

2.15crmo钢板属于合金结构钢板，常用于制作机械零件和各种工程构件。为保证机械零件和工程构件的安全使用，钢板具有优良的力学性能尤为重要。
3.根据钢材的特性，若钢材的使用温度低于其韧脆转变温度，钢材的冲击性能会出现断崖式下降，韧性急剧降低，极易出现脆断现象。在应用于环境温度较低或昼夜温差较大地区的合金结构钢板，若钢板的使用温度低于韧脆转变温度，钢板会有发生脆断的危险。
4.钢材在变形过程中，首先发生弹性变形，弹性变形达到一定量后会进入屈服阶段，钢材开始塑性变形，随着变形量的增加，钢板断裂。应用于工程结构的钢板，钢板在进入屈服阶段后，经过很小的变形量就发生断裂，结构件在发生断裂之前，很难察觉到结构件塑性变形，无法提前对结构件进行补救。
5.为保证钢板具有低韧脆转变温度及低屈强比性能，前期该类钢板的生产工艺为轧制 淬火 回火或轧制 回火生产，工序复杂，生产成本较高，不利于钢板的大批量生产。
6.本发明从钢板冶炼及轧制工艺出发，对钢板生产工艺进行优化，仅采用热轧 控冷 堆垛工艺进行生产，降低了钢板生产成本，简化了生产工序，研发出低成本低韧脆转变温度低屈强比的15crmo钢板。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是提供一种低韧脆转变温度低屈强比15crmo钢板生产方法。
8.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种低韧脆转变温度低屈强比15crmo钢板生产方法，包括电炉冶炼、连铸、加热、轧制工序；其中所述轧制工序，采用热轧 水冷控返红 堆垛工艺，控制终轧温度≥950℃；轧后入水冷却，入水温度≥890℃，辊速2-7m/min，出水返红温度500-600℃；下钢温度400-500℃，堆垛24-30h。
9.本发明所述电炉炼钢工序，供氧枪流量2000-3000m3/h，加入石灰10-15kg/t钢，确保电炉出钢p含量≤0.005%；精炼结束后进行真空处理，保持时间5-15min，真空度20-40pa，真空过程中氩气压力0.3-0.7mpa。
10.本发明所述连铸工序，采用电磁搅拌，电流300-400a，电压250-350v。
11.本发明所述加热工序，坯料连续炉加热温度1200-1220℃。
12.本发明所述15crmo钢板的化学成分及其质量百分含量为：c 0.13-0.17%，si 0.20-0.32%，mn 0.45-0.64%，cr 0.85-1.05%，mo 0.45-0.55%。
13.本发明所述钢板厚度60-100mm。
14.本发明合金钢板标准参考gb/t 3077-2015。
15.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1）吨钢生产成本降低200-400元/吨钢；2）本发明提供的15crmo钢板韧脆转变温度≤-35℃，抗拉强度480-590mpa，屈服强度310-460mpa，屈强比≤0.85；3）本发明提供的生产方法仅对生产工艺进行创新，未增加设备投入。
16.本发明提供的低韧脆转变温度低屈强比15crmo钢板生产方法，控制较高的终轧温度，可以减少钢板在轧制后期产生的变形诱导析出；钢板轧后高于奥氏体转变温度入水冷却，可以使钢板内部组织转变为具有良好强韧性配比的贝氏体组织；钢板轧后高温堆垛，可以进一步降低钢板强度，改善韧性；电炉炼钢过程中精确控制氧气流量，并采用大石灰量冶炼工艺，可以进一步降低钢液p含量；精确控制真空处理过程中真空度及氩气压力，可以净化钢液，减少钢液夹杂物；连铸过程中开启电磁搅拌，减少坯料成分偏析；坯料低温加热，避免晶粒长大。
具体实施方式
17.下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
18.实施例1本实施例15crmo钢板的化学成分见表1，钢板厚度为100mm，其生产方法包括电炉冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体如下：（1）电炉炼钢：供氧枪流量3000m3/h，加入石灰10kg/t钢，电炉出钢p含量0.005%。精炼结束后进行真空处理，保持时间15min，真空度20pa，真空过程中氩气压力0.7mpa。
19.（2）连铸：采用电磁搅拌，电流400a，电压350v。
20.（3）加热：坯料连续炉加热温度1220℃。
21.（4）轧制：控制终轧温度950℃；轧后入水冷却，入水温度890℃，辊速7m/min，出水返红温度500℃；下钢温度400℃，堆垛30h。
22.本实施例提供的15crmo钢板成本降低及钢板性能如表2所示。
23.实施例2本实施例15crmo钢板的化学成分见表1，钢板厚度为60mm，其生产方法包括电炉冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体如下：（1）电炉炼钢：供氧枪流量2000m3/h，加入石灰15kg/t钢，电炉出钢p含量0.004%。精炼结束后进行真空处理，保持时间5min，真空度40pa，真空过程中氩气压力0.3mpa。。
24.（2）连铸：采用电磁搅拌，电流300a，电压250v。
25.（3）加热：坯料连续炉加热温度1200℃。
26.（4）轧制：控制终轧温度960℃；轧后入水冷却，入水温度899℃，辊速2m/min，出水返红温度600℃；下钢温度500℃，堆垛24h。
27.本实施例提供的15crmo钢板成本降低及钢板性能如表2所示。
28.实施例3本实施例15crmo钢板的化学成分见表1，钢板厚度为80mm，其生产方法包括电炉冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体如下：（1）电炉炼钢：供氧枪流量2620m3/h，加入石灰13kg/t钢，电炉出钢p含量0.003%；
精炼结束后进行真空处理，保持时间9min，真空度31pa，真空过程中氩气压力0.4mpa。。
29.（2）连铸：采用电磁搅拌，电流363a，电压296v。
30.（3）加热：坯料连续炉加热温度1212℃。
31.（4）轧制：控制终轧温度969℃；轧后入水冷却，入水温度903℃，辊速3m/min，出水返红温度563℃；下钢温度483℃，堆垛26h。
32.本实施例提供的15crmo钢板成本降低及钢板性能如表2所示。
33.实施例4本实施例15crmo钢板的化学成分见表1，钢板厚度为96mm，其生产方法包括电炉冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体如下：（1）电炉炼钢：供氧枪流量2059m3/h，加入石灰11kg/t钢，电炉出钢p含量0.005%；精炼结束后进行真空处理，保持时间13min，真空度29pa，真空过程中氩气压力0.6mpa。。
34.（2）连铸：采用电磁搅拌，电流329a，电压328v。
35.（3）加热：坯料连续炉加热温度1202℃。
36.（4）轧制：控制终轧温度970℃；轧后入水冷却，入水温度909℃，辊速4m/min，出水返红温度529℃；下钢温度453℃，堆垛28h。
37.本实施例提供的15crmo钢板成本降低及钢板性能如表2所示。
38.实施例5本实施例15crmo钢板的化学成分见表1，钢板厚度为80mm，其生产方法包括电炉冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体如下：（1）电炉炼钢：供氧枪流量2620m3/h，加入石灰13kg/t钢，电炉出钢p含量0.003%；精炼结束后进行真空处理，保持时间9min，真空度31pa，真空过程中氩气压力0.4mpa。。
39.（2）连铸：采用电磁搅拌，电流363a，电压296v。
40.（3）加热：坯料连续炉加热温度1212℃。
41.（4）轧制：控制终轧温度969℃；轧后入水冷却，入水温度903℃，辊速3m/min，出水返红温度563℃；下钢温度483℃，堆垛26h。
42.本实施例提供的15crmo钢板成本降低及钢板性能如表2所示。
43.实施例6本实施例15crmo钢板的化学成分见表1，钢板厚度为96mm，其生产方法包括电炉冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体如下：（1）电炉炼钢：供氧枪流量2830m3/h，加入石灰11kg/t钢，电炉出钢p含量0.004%；精炼结束后进行真空处理，保持时间13min，真空度28pa，真空过程中氩气压力0.6mpa。。
44.（2）连铸：采用电磁搅拌，电流326a，电压302v。
45.（3）加热：坯料连续炉加热温度1209℃。
46.（4）轧制：控制终轧温度953℃；轧后入水冷却，入水温度893℃，辊速6m/min，出水返红温度578℃；下钢温度483℃，堆垛25h。
47.本实施例提供的15crmo钢板成本降低及钢板性能如表2所示。
48.实施例7本实施例15crmo钢板的化学成分见表1，钢板厚度为75mm，其生产方法包括电炉冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体如下：
（1）电炉炼钢：供氧枪流量2459m3/h，加入石灰13kg/t钢，电炉出钢p含量0.005%；精炼结束后进行真空处理，保持时间6min，真空度23pa，真空过程中氩气压力0.5mpa。
49.（2）连铸：采用电磁搅拌，电流309a，电压342v。
50.（3）加热：坯料连续炉加热温度1203℃。
51.（4）轧制：控制终轧温度961℃；轧后入水冷却，入水温度906℃，辊速3m/min，出水返红温度524℃；下钢温度429℃，堆垛26h。
52.本实施例提供的15crmo钢板成本降低及钢板性能如表2所示。
53.实施例8本实施例15crmo钢板的化学成分见表1，钢板厚度为75mm，其生产方法包括电炉冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体如下：（1）电炉炼钢：供氧枪流量2290m3/h，加入石灰14kg/t钢，电炉出钢p含量0.002%；精炼结束后进行真空处理，保持时间9min，真空度21pa，真空过程中氩气压力0.4mpa。。
54.（2）连铸：采用电磁搅拌，电流316a，电压343v。
55.（3）加热：坯料连续炉加热温度1216℃。
56.（4）轧制：控制终轧温度964℃；轧后入水冷却，入水温度907℃，辊速3m/min，出水返红温度503℃；下钢温度419℃，堆垛29h。
57.本实施例提供的15crmo钢板成本降低及钢板性能如表2所示。
58.表1 各实施例15crmo钢板化学成分（wt %）表2 各实施例15crmo钢板成本降低及钢板性能
从表2中可以看出，本发明提供的技术方案降低了15crmo钢板的生产成本；生产的15crmo钢板有较低的韧脆转变温度，表现出良好的低温冲击韧性，并且钢板屈强比较低，表现出良好的工程应用性能。
59.以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。