张卫攀，管连生，刘红艳，徐桂喜，王青云

(河钢集团邯钢公司 技术中心，河北 邯郸 056000)

随着经济的飞速发展，水电用钢向着大型化、高强化、绿色化、节能化快速发展[1]。其中水电钢管主要用于向水轮机输送水量，并经常承受一定的冲击载荷，这就需要钢板具有良好的强度和低温韧性[2]。

1 高低温韧性500 MPa级水电钢化学成分及工艺路线设计

1.1 化学成分设计

为得到优异的综合性能，高低温韧性500 MPa级水电钢采用低碳、低锰和微铌合金化成分设计路线，具体化学成分见表1所示。

(1)化学元素碳。为保证钢的韧性、塑性、焊接等性能[3]，控制碳含量在0.15%以下。

(2)化学元素锰。锰的加入在提高强度的同时，起到细化晶粒的作用，并促进铁素体的生成。但是为保证良好的焊接性能、改善锰偏析，一般锰的质量分数控制在1.5%之内。

(3)化学元素铌。铌是水电钢中的重要元素，有细化晶粒和沉淀强化的作用[4]。

(4)化学元素磷、硫、氮。磷和硫都会影响水电钢的韧性，少量的氮能够与铌、钛等元素形成氮化物或碳氮化物，达到细化晶粒和强化的作用，但是过量的氮能降低水电钢的韧塑性，一般控制在50 ppm以内。所以在生产中要严格控制磷、硫和氮的含量。

1.2 工艺路线设计

高低温韧性500 MPa级水电钢工艺路线为：转炉初炼-LF精炼-RH精炼-板坯连铸-堆垛缓冷-加热炉-粗轧-精轧-冷却-矫直-精整-抛丸-正火-火切-喷标-入库。

表1 高低温韧性500 MPa级水电钢化学成分(%)

2 冶炼关键技术开发

2.1 转炉冶炼

前期快速造渣、低温操作进行脱磷，保证终点磷含量小于0.015%。……