一种低成本q345e结构钢板的生产方法
技术领域
1.本发明涉及一种钢板的生产方法，具体的说是一种低成本q345e结构钢板的生产方法。


背景技术：

2.q345e钢被广泛应用于桥梁、建筑、风电结构等行业，目前国内生产q345e钢板多采用添加nb、v、ti等微合金元素，工艺复杂生产成本高，因此降低此类钢的成本对提高企业的经济效益具有重要的意义。
3.中国专利申请公布号cn11270151a公开了“一种q345e钢板及其生产方法“，该发明在成分设计上采用c-si-mn-ti的设计思路，成分质量百分比：c：0.16～0.18%，si：0.25～0.35%，mn：0.3～0.4%，ti：0.061～0.065%， p≤0.014%,s≤0.003%，ca：0.0010～0.0025%, als：0.017～0.033%，该发明通过降低mn含量、添加ti含量来保证钢板的强度，适用厚度14～40mm钢板。
4.中国专利申请公布号cn 102041442a公开了“一种低合金q345e中厚钢板及其生产方法”，所述钢板的化学成分组成及其质量百分比含量如下：c：0.13～0.19%，si：0.20～0.50%，mn：1.30～1.60%， p≤0.020%,s≤0.010%，als：0.015～0.050%，其余为fe和不可避免杂质。该方法通过c和mn成分设计保证钢的强度，通过低p、s设计保证钢的低温冲击韧性，mn含量较高，所以合金成本较高，该生产方法适用于厚度≤60mm钢板。
5.中国专利申请公布号cn10232156a公开了“一种60mm以下保性能低合金q345e+b钢板及其生产方法”，其成分质量百分比为c: 0.15～0.18%，si: 0.20～0.50%，mn :1.30～1.50%，p≤0.020%,s≤0.005%， als： 0.015～0.050%，ni：0.05～0.20%,v:0.020～0.050%，b：0.0009～0.0014%，其余为fe和不可避免杂质,该生产法的需添加大量的ni、v合金，合金成本较高。


技术实现要素：

6.本发明在于提供一种低成本q345e结构钢板的生产方法，在保证q345e结构钢板的各项性能的同时，实现q345e低成本生产。
7.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 一种低成本q345e结构钢板的生产方法，钢板的化学成分按质量百分比含量为c：0.15～0.18%; mn:0.80～1.10%；si: 0.35～0.45%,s ≤0.008%, p≤0.020%,als 0.020～0.040%,nb：0.0080～0.012%,其余为fe和不可避免杂质元素；钢板的厚度为8-30mm；按照以下工序生产：1）、炼钢工序：转炉采用脱磷钢水 p≤0.020%，lf脱硫钢水s ≤0.008%,连铸设备得到厚度250mm铸坯；2）、加热工序：厚度250mm板坯在步进式加热炉加热，一加段温度1050
±
50℃，二加段温度1250
±
30℃，均热段温度1220
±
20℃，总在炉时间≥220min，均热时间≥40min；
3）、轧制工序：厚度≤12mm采用热轧工艺；厚度＞12～30mm采用两阶段控制轧制控制：粗轧的开轧温度为1070-1120℃，粗轧阶段的单道次压下率≥15%,精轧阶段的开轧温度≤950℃，中间坯待温厚度为2.5t～3.5t，精轧阶段的道次压下率为13%~15%以上,控轧的总压下率大于50%，终轧温度740-790℃；4）、冷却工序：轧制后的钢板，厚度＜12mm采用空冷方式，厚度12～30mm采用水冷方式，钢板通过acc层流设备加速冷却后，返红温度580℃～630℃。
8.本发明生产的最大厚度为30mm，钢板牌号为q345e,力学性能满足gb/t1591－2008标准的相关技术要求。
9.钢板的强化机理主要是在钢中加入不同比例的c元素和si、mn、nb、v、ti等合金元素，通过固溶强化、析出强化、细晶强化、相变强化等手段，保证钢板的各项力学性能指标，q345e低合金钢成本主要受合金元素影响，c元素变化对成本影响不大，因此减少mn、nb、ti、v、ni等合金元素可以明显降低生产成本，但是降低mn、nb、ti、v、ni等合金元素，会导致钢板的强度降低，本发明的设计思路是比常规q345e化学成分设计减少0.4%～0.8%含量mn合金元素,去除v、ti等合金元素，考虑由于mn元素含量降低导致强度会降低，采用0.0085～0.01%微量nb合金元素，并通过采用低温大压下技术和tmcp控轧控冷技术，提高铁素体形核率，从而细化铁素体晶粒，控轧后控制冷却可以改善带状组织，充分发挥细晶强化和析出强化作用，来提高产品力学性能指标，同时降低生产成本。
10.本发明的有益效果在于：通过设计合理的成分和低温大压下、tmcp工艺技术，在保证钢板的各项性能的同时，降低合金成本，实现厚度≤30mmq345e结构钢板低成本生产，同时由于mn元素含量的降低,可以大大减轻铸坯的中心偏析，提高铸坯内在质量，提高钢板的综合力学性能。
具体实施方式
11.下面结合具体实施例对本发明进行更详细的说明。
12.本发明提供一种低成本q345e结构钢板及其生产方法，采用下述成分配比以及生产方法：c：0.15～0.18%;mn:0.85～1.10%；si:0.35～0.45%,s≤0.008%,p≤0.020%,als0.020～0.040%,nb：0.0080～0.012%,其余为fe和不可避免杂质元素，生产最大厚度为30mm。
13.实施例1原料铁水经过铁水深度脱硫，转炉顶底吹炼，钢包吹氩，lf精炼、rh真空处理以及连铸工艺，得到表1的化学成分，板坯厚度为250mm，板坯均热段温度1220℃，加热时间220min，均热时间45min，第一阶段开轧温度1100℃，第二阶段开轧温度930℃,中间坯的厚度为50mm,轧件厚度10mm，终轧温度760℃，轧后采用空冷方式冷却，获得钢板力学性能检验结果见表2。
14.表1实施10mmq345e钢板的化学成分厚度mmcsimnspnb100.17%0.40%0.85%0.0055%0.015%0.01%表2实施10mmq345e钢板的力学性能厚度mm抗拉mpa屈服mpa伸长率%-40℃冲击,j
105053753197、107、95实施例2实施方式同例1，板坯厚度为250mm，板坯化学成分质量百分比见表3，板坯均热段温度1230℃，加热时间225min，均热时间46min，第一阶段开轧温度1090℃，第二阶段开轧温度840℃，中间坯的厚度为56mm，轧件厚度16mm，终轧温度760℃，轧制完成后，经acc层流冷却设备快速冷却，钢板冷却速度8.45℃/s，返红温度610℃。获得钢板的力学性能检验结果见表4。
15.表3 实施16mm q345e钢板的化学成分厚度mmcsimnspnb160.16%0.42%1.0%0.0065%0.013%0.011%表4 实施16mm q345e钢板的力学性能厚度mm抗拉mpa屈服mpa伸长率%-40℃冲击,j165353983088、95、90实施例3实施方式同例1，板坯厚度为250mm，板坯化学成分质量百分比见表5，板坯均热段温度1235℃，加热时间227min，均热时间48min，第一阶段开轧温度1095℃，第二阶段开轧温度830℃，中间坯的厚度为80mm，轧件厚度25mm，终轧温度755℃，轧制完成后，经acc层流冷却设备快速冷却，钢板冷却速度11.54℃/s，返红温度600℃。获得钢板的力学性能检验结果见表6。
16.表5 实施25mm q345e钢板的化学成分厚度mmcsimnspnb250.17%0.41%0.95%0.007%0.016%0.01%表6实施25mm q345e钢板的力学性能厚度mm抗拉mpa屈服mpa伸长率%-40℃冲击,j255253852898、94、110实施例4实施方式同例1，板坯厚度为250mm，板坯化学成分质量百分比见表7，板坯均热段温度1225℃，加热时间224min，均热时间45min，第一阶段开轧温度1090℃，第二阶段开轧温度820℃，中间坯的厚度为76mm，轧件厚度30mm，终轧温度765℃，轧制完成后，经acc层流冷却设备快速冷却，钢板冷却速度12.05℃/s，返红温度590℃。获得钢板的力学性能检验结果见表8。
17.表7实施30mm q345e钢板的化学成分厚度mmcsimnspnb300.17%0.42%1.0%0.006%0.015%0.011%表8实施30mm q345e钢板的力学性能厚度mm抗拉mpa屈服mpa伸长率%-40℃冲击,j3051538727105、95、90