[發明專利]用熱軋卷板制造高強度高韌性鋼板的方法

有效

• 申請號: 200910012361.7
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN101603119A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 馬景怡
• 申請（專利權）人: 馬景怡
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;C22C38/54;C21D1/42;C21D1/18
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司
• 代理人: 林治錦

技術領域

本發明屬于冶金制造機械結構件熱處理技術領域，特別涉及一種用熱軋卷板制造高強度高韌性鋼板的方法。?

背景技術

高強度高韌性鋼板是裝備制造業生產重要原料，它可以用于重型卡車、汽車吊臂、裝載機等重要結構件的制造領域。?

傳統的高強度高韌性鋼板的制造方法是采用連鑄鋼坯，在中厚板軋機軋制成原平板，切除四邊，經過熱處理加熱爐將鋼板奧氏體化后，在淬火機組內淬火，得到淬火馬氏體，再經過回火熱處理爐加熱到回火熱溫度后，保溫一定時間后空冷，得到回火馬氏體組織，最終得到高強度高韌性鋼板。傳統工藝生產這類產品工序繁雜、能耗高、成材率低、產品質量低、薄規格高強度高韌性鋼板無法生產。?

發明內容

本發明的目的是提供一種用熱軋卷板制造高強度高韌性鋼板的方法，它是通過感應加熱調質工藝，制造出具有性能均勻、板型好、設備投資少、成材率高、產品規格薄(1.5～5mm)、生產效率高、生產成本低和能源消耗少高強度高韌性鋼板的方法。?

本發明的用熱軋卷板制造高強度高韌性鋼板的方法，包括冶煉工藝過程、爐外精煉、制成連鑄板坯，采用熱連軋機組或爐卷軋機軋制成的熱軋卷板，其特征在于：將熱軋卷板在開平機組上開平，對開平鋼板采用感應加熱進行調質熱處理，制造出高強度高韌性鋼板，所述的高強度高韌性鋼板各化學元素質量百分比為：C：0.10-0.20％、Si：0.10-0.45％、Mn：0.70-1.45％、Ni：0.02-0.80％、Cr：0.15-0.65％、Mo：0.20-0.65％、Cu：0-0.30％、Nb：0.010-0.060％、V：0.020-0.070％、Ti：0.002-0.030％、Al：0.010-0.065％、B：0.0005-0.0040％、Zr：0-0.0005％、P＜0.020％、S＜0.010％、N＜0.0080％其余為鐵。其調質熱處理方法具體步驟如下：?

1)將上述開平板，送入感應加熱設備進行感應加熱，加熱時間為60-140s內，加熱到910-960℃奧氏體化；?

2)加熱好的高強度高韌性鋼板進入水冷或汽霧冷卻淬火機組進行淬火，淬火冷卻?速度為≥5℃/s，淬火后得到淬火馬氏體組織；?

3)對淬火后的開平板進行回火，回火采用感應加熱設備進行感應加熱，其加熱溫度為240-420℃，??回火時間80-180s，得到回火馬氏體組織；?

4)最后進行矯直、探傷、表面檢查、取樣檢驗，最終得到性能優異的高強度高韌性鋼板。?

按照本發明，當制造厚度為12mm，用各化學元素質量百分比為：C：0.17％、Si：0.25％、Mn：1.25％、Ni：0.05％、Cr：0.21％、Mo：0.61％、Cu：0.01％、Nb：0.015％、V：0.038％、Ti：0.025％、Al：0.035％、B：0.0015％、P：0.018％、S：0.004％、N：0.0035％，其余為鐵的12mm厚熱軋卷板制造屈服強度Reh≥1030MPa高強度高韌性鋼板時，其熱處理工藝過程為：在感應加熱設備內加熱到940℃奧氏體化，加熱時間為100s，淬火冷卻速度20℃/s，在感應加熱設備內加熱到290℃進行回火，回火時間120s。獲得機械性能為：Reh：1080MPa、Rm：1280MPa、A％：13％、Akv-40℃：98J的高強度高韌性鋼板。?

本發明的冶金化學成分設計思想如下：?

高強度高韌性鋼板在成分設計上對C、Mn、Si、Nb、V、Ti、Ni、Cr、Mo、Cu、B、Al等合金元素的最佳組合進行了大量的研究，從而在較寬廣的冷卻速度范圍內能夠得到淬火馬氏體，通過合理的淬火得到淬火馬氏體組織，經過合理的回火溫度回火，得到回火馬氏體組織，屈服強度可達900-1300MPa、抗拉強度達到950-1680MPa、Akv-40℃≥47J的高強度高韌性鋼板。?

本發明各元素成分設計范圍和組合理由說明：?

0.10％≤C≤0.20％?

碳是較強的固熔強化元素，能顯著提高鋼板強度，但C含量過高會使韌性和塑性明顯惡化，鋼板的焊接性能變為困難，合金元素在奧氏體中固熔量減少。因此在設計鋼成分時盡可能降低碳的含量，以保證鋼板具有良好的焊接性能、和低溫沖擊韌性和焊接性能。因此C含量應在0.10-0.20％。?

0.70％≤Mn≤1.45％?