本發明屬于鋼鐵冶煉
技術領域：
，具體涉及一種奧氏體粗晶粒鋼及其生產方法。
背景技術：
：國內外耐高溫容器用鋼的需求量越來越大，尤其是a515gr70，該鋼除要求有較高的高溫強度、良好的加工工藝性能外，還要求經受i級超聲波探傷檢驗，要求奧氏體晶粒度1-5級。該鋼冶煉過程不能使用含鋁合金進行脫氧，致使精煉造渣困難，脫硫效率低；含c量較高，鑄坯經常存在嚴重的中心偏析；生產規格涉及8-80mm，對于60mm以上的鋼板，其厚度方向性能波動較大；產品存在探傷合格率較低的問題。因此解決上述存在的問題，提供一種工藝可控，產品質量優異奧氏體粗晶粒鋼的生產方法成為研究的熱點。技術實現要素：本發明要解決的技術問題是提供一種奧氏體粗晶粒鋼，本發明還提供了一種奧氏體粗晶粒鋼的生產方法。為解決上述技術問題，本發明提供一種奧氏體粗晶粒鋼，所述奧氏體粗晶粒鋼化學成分及質量百分含量如下：c：0.20-0.24%，mn：1.00-1.10%，s≤0.010%，p≤0.015%，si：0.28%-0.35%，其余為fe和不可避免的雜質。本發明所述奧氏體粗晶粒鋼的晶粒度為1-5級。本發明所述鋼板的厚度范圍為8-80mm。本發明還提供了上述一種奧氏體粗晶粒鋼的生產方法，所述生產方法包括冶煉、鑄坯加熱、控軋控冷、熱處理工序；所述鑄坯化學成分及質量百分含量為：c：0.20-0.24%，mn：1.00-1.10%，s≤0.010%，p≤0.015%，si：0.28%-0.35%，其余為fe和不可避免的雜質。本發明所述冶煉工序包括鐵水預處理、頂底復吹轉爐和lf精煉；轉爐出鋼脫氧合金化以及lf造渣過程均采用硅質脫氧劑，嚴格限制鋼中al含量，采用板坯重壓下技術改善鑄坯中心偏析。本發明所述鑄坯加熱工序，鑄坯經堆冷≥48小時以后裝入加熱爐，預熱段溫度為830-970℃，均熱段溫度為1180-1210℃，出鋼溫度為1130-1160℃。本發明所述控軋控冷工序，采用兩階段軋鋼工藝，開軋溫度≥1020℃，2-3倍控軋厚度，終軋溫度900-930℃。本發明所述控軋控冷工序，軋后經預矯直進入超快冷冷卻，控制終冷溫度為640-680℃。本發明所述熱處理工序，鋼板經堆冷≥48小時以后進行正火熱處理，正火溫度為870-890℃，正火時間30-40min，保溫系數1.8-2.0，正火后采用風機冷卻。本發明產品奧氏體粗晶粒鋼晶粒度按照astma20/a20m-2010規定的mcquaid-ehn試驗中的滲碳法檢測。采用上述技術方案所產生的有益效果在于：1、本發明通過選用優質鐵水，鐵水經預處理脫硫，有效降低了lf脫硫負擔。2、鋼中不添加除mn、si之外的其他合金元素，有助于將奧氏體晶粒度控制在5級以下。3、采用板坯重壓下技術改善鑄坯中心偏析。4、在超快冷大冷卻能力下，60mm以上的鋼板厚度方向性能得到明顯改善。5、鋼板經堆冷≥48小時后再進行正火處理，滿足i級超聲波探傷，屈服強度≥260mpa，抗拉強度485-620mpa，延伸率≥21%，材料在325℃下，屈服強度≥190mpa，抗拉強度≥440mpa。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。本發明生產的奧氏體粗晶粒鋼a515gr70方法如下：以表1所述化學成分為原料，經冶煉、鑄坯加熱、控軋控冷、熱處理工序制備而成；冶煉工序包括鐵水預處理、頂底復吹轉爐和lf精煉；鑄坯加熱工序，鑄坯經堆冷≥48小時以后裝入加熱爐，預熱段溫度為830-970℃，均熱段溫度為1180-1210℃，出鋼溫度為1130-1160℃；控軋控冷工序，采用兩階段軋鋼工藝，開軋溫度≥1020℃，2-3倍控軋厚度，終軋溫度900-930℃，軋后經預矯直進入超快冷冷卻，控制終冷溫度為640-680℃；熱處理工序，鋼板經堆冷≥48小時以后進行正火熱處理，正火溫度為870-890℃，正火時間30-40min，保溫系數1.8-2.0，正火后采用風機冷卻。各實施例所得奧氏體粗晶粒鋼a515gr70進行性能檢測，檢測得到的力學性能及325℃下高溫性能見表2。實施例1奧氏體粗晶粒鋼a515gr70，鋼板厚度20mm，化學成分及質量百分含量見表1，力學性能及325℃下高溫性能見表2。生產方法包括冶煉、鑄坯加熱、控軋控冷、熱處理工序，具體步驟如下：1）冶煉工序，包括鐵水預處理、頂底復吹轉爐和lf精煉。2）鑄坯加熱工序，鑄坯厚度280mm，連鑄過程鑄坯壓下28mm，鑄坯經堆冷48小時以后裝入加熱爐，預熱段溫度為850℃，均熱段溫度為1200℃，出鋼溫度為1150℃。3）控軋控冷工序，采用兩階段軋鋼工藝，開軋溫度1025℃，2.5倍控軋厚度，終軋溫度920℃，軋后經預矯直進入超快冷冷卻，控制終冷溫度為650℃。4）熱處理工序，鋼板經堆冷48小時以后進行正火熱處理，正火溫度為880℃，正火時間36min，保溫系數1.8，正火后采用風機冷卻。實施例2奧氏體粗晶粒鋼a515gr70，鋼板厚度40mm，化學成分及質量百分含量見表1，力學性能及325℃下高溫性能見表2。生產方法包括冶煉、鑄坯加熱、控軋控冷、熱處理工序，具體步驟如下：1）冶煉工序，包括鐵水預處理、頂底復吹轉爐和lf精煉。2）鑄坯加熱工序，鑄坯厚度280mm，連鑄過程鑄坯壓下25mm，鑄坯經堆冷48小時以后裝入加熱爐，預熱段溫度為880℃，均熱段溫度為1208℃，出鋼溫度為1148℃。3）控軋控冷工序，采用兩階段軋鋼工藝，開軋溫度1020℃，2倍控軋厚度，終軋溫度925℃，軋后經預矯直進入超快冷冷卻，控制終冷溫度為656℃。4）熱處理工序，鋼板經堆冷48小時以后進行正火熱處理，正火溫度為885℃，正火時間36min，保溫系數1.8，正火后采用風機冷卻。實施例3奧氏體粗晶粒鋼a515gr70，鋼板厚度60mm，化學成分及質量百分含量見表1，力學性能及325℃下高溫性能見表2。生產方法包括冶煉、鑄坯加熱、控軋控冷、熱處理工序，具體步驟如下：1）冶煉工序，包括鐵水預處理、頂底復吹轉爐和lf精煉。2）鑄坯加熱工序，鑄坯厚度280mm，連鑄過程鑄坯壓下28mm，鑄坯經堆冷48小時以后裝入加熱爐，預熱段溫度為930℃，均熱段溫度為1210℃，出鋼溫度為1140℃。3）控軋控冷工序，采用兩階段軋鋼工藝，開軋溫度1025℃，3倍控軋厚度，終軋溫度930℃，軋后經預矯直進入超快冷冷卻，控制終冷溫度為645℃。4）熱處理工序，鋼板經堆冷48小時以后進行正火熱處理，正火溫度為890℃，正火時間36min，保溫系數1.8，正火后采用風機冷卻。實施例4奧氏體粗晶粒鋼a515gr70，鋼板厚度8mm，化學成分及質量百分含量見表1，力學性能及325℃下高溫性能見表2。生產方法包括冶煉、鑄坯加熱、控軋控冷、熱處理工序，具體步驟如下：1）冶煉工序，包括鐵水預處理、頂底復吹轉爐和lf精煉。2）鑄坯加熱工序，鑄坯厚度280mm，連鑄過程鑄坯壓下27mm，鑄坯經堆冷50小時以后裝入加熱爐，預熱段溫度為970℃，均熱段溫度為1190℃，出鋼溫度為1130℃。3）控軋控冷工序，采用兩階段軋鋼工藝，開軋溫度1035℃，3倍控軋厚度，終軋溫度910℃，軋后經預矯直進入超快冷冷卻，控制終冷溫度為680℃。4）熱處理工序，鋼板經堆冷52小時以后進行正火熱處理，正火溫度為875℃，正火時間40min，保溫系數1.9，正火后采用風機冷卻。實施例5奧氏體粗晶粒鋼a515gr70，鋼板厚度80mm，化學成分及質量百分含量見表1，力學性能及325℃下高溫性能見表2。生產方法包括冶煉、鑄坯加熱、控軋控冷、熱處理工序，具體步驟如下：1）冶煉工序，包括鐵水預處理、頂底復吹轉爐和lf精煉。2）鑄坯加熱工序，鑄坯厚度280mm，連鑄過程鑄坯壓下26mm，鑄坯經堆冷50小時以后裝入加熱爐，預熱段溫度為830℃，均熱段溫度為1180℃，出鋼溫度為1160℃。3）控軋控冷工序，采用兩階段軋鋼工藝，開軋溫度1030℃，2倍控軋厚度，終軋溫度900℃，軋后經預矯直進入超快冷冷卻，控制終冷溫度為640℃。4）熱處理工序，鋼板經堆冷49小時以后進行正火熱處理，正火溫度為870℃，正火時間30min，保溫系數2.0，正火后采用風機冷卻。表1實施例1－5奧氏體粗晶粒鋼的化學成分(wt%)實施例csimnps實施例10.220.301.000.0120.008實施例20.210.321.050.0140.008實施例30.230.331.060.0100.009實施例40.200.351.020.0150.002實施例50.240.281.100.0050.01表2實施例1－5奧氏體粗晶粒鋼的力學性能實施例屈服/mpa抗拉/mpa伸率/%325℃屈服/mpa325℃抗拉/mpa奧氏體晶粒度實施例1292512332584784實施例2301510322624735實施例3308524302744854實施例4294507312514703實施例5312531302784813以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明進行修改或者等同替換，而不脫離本發明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。當前第1頁12