[發明專利]一種屈服強度700MPa級工程機械用調質鋼板及其制備方法

無效

• 申請號: 201110037572.3
• 申請日: 2011-02-14
• 公開（公告）號: CN102080190A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 王昭東;康健;王國棟;劉麗華
• 申請（專利權）人: 東北大學;南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/54
• 分類號: C22C38/54;C21D8/02
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體涉及一種屈服強度700MPa級工程機械用調質鋼板及其制備方法。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展，低合金高強鋼在工程機械、煤炭機械及港口機械等方面得到越來越廣泛的應用。為滿足各類機械設備大型化、輕量化和高參數方向的發展要求，低合金高強鋼既要有足夠的強度，還需具有良好的韌性及成形性能。近年來，國內中厚板企業新建的現代化熱處理線相繼投產，高強鋼板的生產裝備條件與生產能力已得到明顯提升，低合金高強度鋼板的研究與開發得到了更多的關注。

目前，屈服強度700MPa以上高強鋼板已廣泛地應用于工程機械行業，國內生產該強度級別的調質板材主要存在產品規格比較單一，合格率較低，合金元素加入量多等問題。國外的SSAB（瑞典）、DillingerHütte（德國）、JFE（日本）等知名鋼鐵企業的產品雖具有較高的性能附加值，但價格普遍比較昂貴。本發明基于現狀，提出了一種屈服強度超過700MPa、具有良好韌塑性能的高強結構鋼化學成分體系，其特點在于碳當量不超過0.6，可滿足6~60mm不同厚度規格產品的性能要求。本發明涉及的軋制及熱處理工藝簡單，軋后采用空冷，熱處理參數可控范圍較寬，產品綜合性能良好，具有很好的開發價值及市場前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種屈服強度700MPa級工程機械用調質鋼板及其制備方法，制備出具有高強韌性能、良好加工性與焊接性的調質鋼板。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

屈服強度700MPa級工程機械用調質鋼板的化學成分重量百分比為：C?0.11~0.14%、Si?0.2~0.4%、Mn?1.1~1.5%、P≤0.02%、S≤0.003%、Al?0.02~0.04%、Nb?0.02~0.04%、Ti?0.01~0.03%、B?0.001~0.003%、Cr?0.2~0.5%、Ni?0.1~0.3%，其余為Fe及其它不可避免的雜質；同時滿足：碳當量CEV(%)?=?C?+?Mn/6?+?(V?+?Cr?+?Mo)/5?+?(Cu?+?Ni)/15≤0.6；

屈服強度700MPa級工程機械用調質鋼板的性能指標為：屈服強度≥700MPa，抗拉強度≥790MPa，伸長率≥16.0%，沖擊功(-40℃)≥100J；

屈服強度700MPa級工程機械用調質鋼板的制備方法，包括以下工藝步驟：鐵水脫硫、冶煉、精煉、連鑄、坯料加熱、軋制、空冷、淬火處理和回火處理；

所述的軋制是將合格的坯料加熱至1190~1210℃，在爐時間為45～60min。規格＜16mm鋼板采用非控軋方式，開軋溫度1150℃，終軋溫度830℃；規格≥16mm鋼板采用兩階段的控制軋制，精軋開軋溫度為870~950℃，終軋溫度≥840℃；

所述的淬火處理工藝參數為：淬火溫度900~940℃，在爐時間為45～85min，然后利用淬火機淬火后回火，淬火機輥道速度0.35m/s；回火工藝參數為：加熱溫度610~650℃，在爐時間100～180min，最后空冷至室溫。

本發明的工程機械用高強調質鋼板具有以下優點：

(1)?本發明鋼板具有較高的強度及低溫沖擊韌性，屈服強度不低于700MPa，抗拉強度在790MPa以上，伸長率不低于16.0%，沖擊功(-40℃)不低于100J，6~60mm規格產品均具有優良的強韌性能；

(2)?本發明鋼板厚度規格可控制在6~60mm，化學成分以C-Mn-Nb-Ti-B為基礎，適量加入Cr、Ni即可，為實現高性能附加值，充分利用所選元素對鋼淬透性及強韌性影響的協同作用，碳當量CEV(%)≤0.6；

(3)?本發明鋼板采用調質熱處理生產方式，回火索氏體顯微組織保證了高強鋼性能的穩定與均勻性，產品厚度可達60mm，產品板形性能良好；

(4)?本發明鋼的冶煉、軋制、熱處理等工序無復雜及苛刻的控制要求，生產工藝比較簡單。

具體實施方式

例1：選配厚度10mm高強韌工程機械用調質鋼板的化學成分，重量百分比是：C?0.11%，Mn?1.1%，Si?0.2%，P?0.014%，S?0.002%，Al?0.02%，Nb?0.02%，Ti?0.01%，B?0.001%，Cr?0.2%，Ni?0.11%，其余為Fe及不可避免的雜質；

將合格的坯料加熱至1190℃，保溫45min，開軋溫度為1150℃，不控軋，道次壓下率為10~30%，終軋溫度為830℃，軋后空冷至室溫；淬火加熱溫度為900℃，在爐時間45min；回火溫度為610℃，在爐時間100min；