[發明專利]一種提高厚度≥10mm含鈦高強鋼沖擊韌性的方法

有效

• 申請號: 201410530111.3
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104263889A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 梁文;劉志勇;陶文哲;陳吉清;王俊霖;徐進橋;甘曉龍;郭斌;孔君華;周學俊
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;B22D11/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明涉及一種含Ti高強鋼生產方法，具體地屬于一種提高厚度≥10mm含鈦高強鋼沖擊韌性的方法。

背景技術

隨著節能減排意識的增強，高強鋼已廣泛應用于工程機械、汽車、集裝箱等制造領域。近年來，國內制造企業對性價比很高的Ti強化高強鋼的青睞與日俱增。采用Ti析出強化，相對于以Nb、Mo為主要強化元素的高強鋼來說，合金成本能夠下降約10~30%。

因此，近年來Ti強化高強鋼熱軋板帶及其制造方法的研究較多，但主要集中在薄規格高強鋼或超薄規格高強鋼方面。

例如文獻[1]公開號：CN?200910038833.6公開了一種采用C：0.03～0.07wt.%、Si：＜0.30wt.%、Mn：1.00～2.10wt.%、P≤0.02wt.%、S≤0.008wt.%、Ti：0.10～0.14wt.%，采用連鑄連軋工藝得到700MPa級薄規格高強鋼的方法，該高強鋼-20℃下沖擊功KV₂≥33J（試樣尺寸5×10×55mm）。

文獻[2]公開號：CN?201310412998.1公開了一種采用C：0.07-0.12wt%，Si：0.1-0.3wt%，Mn：1.0-2.0wt%，P：0-0.01wt%，S：0-0.003wt%，Al：0.02-0.05wt%，Ti：0.15-0.20wt%，B：0.0010-0.0020wt%，得到Ti析出強化型超高強熱軋薄板的方法。

然而在實際生產過程中，Ti強化高強鋼隨著板厚的增加，沖擊韌性急劇下降。這是因為Ti元素的細晶作用遠不如Nb，以Ti為主要強化元素的高強鋼在提高強度的同時，沖擊韌性大大降低。如S460MC板厚為6mm時，其-20℃的沖擊功為110J；板厚為10mm時，其-20℃沖擊功為40J；板厚為12mm時，則其-20℃的沖擊功僅為5J，這嚴重制約了Ti強化高強鋼的應用范圍。為了提高沖擊韌性，人們習慣于在鋼中增加Nb、Ni等元素，這又增加了Ti強化高強鋼的合金成本。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足，提供了一種提高含Ti鋼沖擊韌性的方法，該方法在保證10mm以上厚規格含Ti鋼強度的前提下，不僅成本低廉，且在-20℃的沖擊功≥55J。

實現上述目的的措施：

一種提高厚度≥10mm含鈦高強鋼沖擊韌性的方法，其步驟：

1）本方法的適用條件：含Ti重量百分比不低于0.06%，含N重量百分比不高于0.004%，鋼中不添加Nb及Ni元素；

2）冶煉并連鑄成坯后對鑄坯按照不同升溫速度加熱：控制鑄坯均熱溫度在1180~1220℃，其中：室溫~小于550℃升溫速率控制為11~13℃/s，550~小于950℃升溫速率控制為7.5~9.5℃/s，950~1220℃升溫速率為4~5℃/s，加熱時間控制在150~170min；連鑄過熱度控制為10~15℃；

3）進行粗軋，軋制道次為5道次，其中前三道次壓下率控制在16~35%，后兩道次壓下率控制在不低于30%；

4）進行精軋，控制其終軋溫度在820~880℃；

5）進行冷卻，按照冷卻速度在25~40℃/s冷卻至卷取溫度；

6）進行卷取，控制卷取溫度在500~560℃；

7）待用。

優選地?：鑄坯均熱溫度在1190~1210℃。

本發明中各主要工序的控制作用

本發明之所以控制鋼中N不超過0.004%：N為含Ti鋼中有害元素，N的存在不但會嚴重降低Ti的有效含量，影響TiC的析出強化，而且TiN顆粒呈方形，尺寸常達數微米，往往成為成形或沖擊過程中的裂紋源。因此，本發明中嚴格控制N?的含量，即N≤0.004%。

本發明之所以嚴格控制連鑄過熱度在10~15℃：是因為在連鑄過程過程中要保證鋼液中析出的TiN顆粒細小、彌散，同時還可阻止鑄坯中柱狀晶生長，增加等軸晶區，減輕成品中帶狀組織對沖擊韌性的影響。