[發(fā)明專利]高韌性含硼碳素結(jié)構(gòu)鋼板卷及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310655113.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103627951A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李忠義;朱濤;趙勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鋼（集團(tuán)）控股有限公司;馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/06
• 分類號(hào): C22C38/06;C21D8/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼，具體涉及一種高韌性含硼碳素結(jié)構(gòu)鋼板卷及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

目前各鋼廠生產(chǎn)Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼板卷是采用通用的碳錳成分設(shè)計(jì)。普遍存在的問(wèn)題是在20～25.4mm厚度范圍易產(chǎn)生延伸和強(qiáng)度性能不足的問(wèn)題，不能完全滿足GB/T700的要求；對(duì)于其他厚度規(guī)格板或板卷同時(shí)存在的問(wèn)題是板材顯微組織‘鐵素體+少量珠光體’出現(xiàn)組織帶狀分布，易產(chǎn)生拉伸斷口分層和沖擊斷口分層，以及材料性能的各向異性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高韌性含硼碳素結(jié)構(gòu)鋼板卷及其生產(chǎn)方法，通過(guò)硼微合金化、組織均勻化提高現(xiàn)有以Q235、SS400為代表的屈服強(qiáng)度215～345MPa級(jí)別碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼的延伸性能、常溫和低溫沖擊韌性。

具體技術(shù)方案如下：

高韌性含硼碳素結(jié)構(gòu)鋼板卷，按照重量含有碳≤0.30％，硅：≤0.50％，錳：≤1.70％，磷：≤0.035％，硫：≤0.035％，鋁：0.015～0.050％，以及8～50ppm的硼，余量為鐵和微量雜質(zhì)。

進(jìn)一步地，還包括鈮：≤0.050％，和/或，釩：≤0.050％，和/或，鈦：≤0.020％，和/或，鎳：≤0.40％，和/或，鉻≤0.50％，和/或，銅：≤0.40％。

上述高韌性含硼碳素結(jié)構(gòu)鋼板卷的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

（1）采用兩機(jī)架可逆軋機(jī)粗軋；

（2）進(jìn)行7機(jī)架熱連軋；

（3）進(jìn)行軋制后層流冷卻；

（4）卷取。

進(jìn)一步地，在奧氏體再結(jié)晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū)多道次控制軋制，包括：

1180～1220℃加熱；

1150～1180℃下初軋開(kāi)軋；

1000℃～950℃下精軋開(kāi)軋；

900℃～800℃下精軋終軋；

軋后層流冷卻或超快速冷卻；

650℃～500℃終止冷卻并卷取。

進(jìn)一步地，所述冷卻采用水幕層流冷卻。

進(jìn)一步地，水冷速度10℃～50℃/S。

與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，經(jīng)過(guò)本發(fā)明的方式改進(jìn)后，加入8～50ppm硼元素，并調(diào)整熱軋和冷卻工藝參數(shù)后，使20mm以上厚規(guī)格碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼的力學(xué)性能符合GB/T700的要求，避免了上述缺陷的產(chǎn)生。同時(shí)，保證了板卷開(kāi)平后，沿軋制方向平行和垂直方向的拉伸試樣的性能檢驗(yàn)結(jié)果不下降。硼元素已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高強(qiáng)度鋼板和軟鋼板帶產(chǎn)品中，如連續(xù)退火冷軋低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼薄帶、極薄熱軋拉延鋼板、高強(qiáng)管線鋼和無(wú)取向硅鋼等；但是在碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼中的應(yīng)用較為少見(jiàn)。馬鋼將微量硼應(yīng)用于碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼中，取得了較好的效果。使包括20.0～25.4mm厚度規(guī)格在內(nèi)的碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能不僅符合GB/T700的要求，避免了延伸性能不足、強(qiáng)度性能不足、帶狀組織和拉伸或沖擊斷口分層等上述缺陷的產(chǎn)生，而且，還可以獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般水平的常溫和低溫沖擊韌性、優(yōu)良的各項(xiàng)同性性能。

1)按照本發(fā)明的措施處理，使碳素結(jié)構(gòu)鋼板卷具有很好的低溫沖擊韌性。

2)按照本發(fā)明的措施處理，使碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼板卷的組織非常均勻，無(wú)擇優(yōu)取向，無(wú)斷口分層。

3)板卷開(kāi)平后，縱向力學(xué)性能不下降。

附圖說(shuō)明

圖1工業(yè)生產(chǎn)的含硼碳素結(jié)構(gòu)鋼的金相組織（與軋制方向垂直方向）

圖2工業(yè)生產(chǎn)的含硼碳素結(jié)構(gòu)鋼的金相組織（沿軋制方向平行方向）

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。

本實(shí)施例所使用的化學(xué)成分設(shè)計(jì)和軋制工藝、冷卻工藝應(yīng)用于目前GB700、JIS?G3101、JIS?G3109等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的屈服強(qiáng)度200-420MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼，可以顯著改善組織和性能的均勻性，提高韌性和延性水平。