弯曲特性和低温韧性优良的高强度热轧钢板及其制造方法技术

技术编号:10200009 阅读:142 留言:0更新日期:2014-07-11 12:36
本发明专利技术提供一种适合用作大型建筑/工业机械的结构部件的高强度热轧钢板。将组成为C:0.08~0.25%、Si:0.01~1.0%、Mn:0.8~2.1%且P、S、Al调整至适当范围的钢原材加热至1100~1250℃的温度,进行粗轧,并实施在部分再结晶γ区域和未再结晶γ区域的累积轧制率除以在再结晶γ区域的累积轧制率而得到的值为0~0.2的精轧,在精轧结束后,立即开始冷却,以750℃~500℃的温度范围内的平均冷却速度为生成马氏体的临界冷却速度以上的冷却速度进行冷却,在开始冷却后的30秒以内,冷却至Ms点+150℃以下的冷却停止温度,在该冷却停止温度±100℃的温度范围内保持5~60秒,并在所述冷却停止温度±100℃范围的卷取温度下卷取为卷状。由此,形成了具有以回火马氏体相或低温相变贝氏体相为主相并且在与轧制方向平行的截面中的原γ晶粒的平均粒径为20μm以下且在与轧制方向正交的截面中的原γ晶粒的平均粒径为15μm以下的组织,并且兼具屈服强度YS为960MPa以上的高强度和高韧性以及优良的弯曲特性的热轧钢板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合用作建筑用机械、工业用机械的结构部件(以下,也称为建筑/工业机械的结构部件)的高强度热轧钢板,并特别涉及弯曲特性和低温韧性的提高。另外,此处所谓的“钢板”包括钢板、钢带。此外,此处所谓的“高强度热轧钢板”是指具有屈服强度YS:960~1200MPa级的高强度的热轧钢板。
技术介绍
近年来,随着建筑物的高层化,用于建设建筑物的起重机、卡车等建设用机械也在大型化。此外,工业用机械也有大型化的趋势。因此,必须减轻这些机械的自重,要求使用具有屈服强度YS:960MPa以上的高强度的薄钢板作为这些大型建筑/工业机械的结构部件。对于该要求,例如,专利文献I中提出了一种加工性和焊接性良好的高强度热轧钢板的制造方法,其中将钢坯加热至1250°C以上,在Ar3相变点~950°C下以80%以上的总终轧率进行热轧,以800~500°C范围的冷却速度为30~80°C /秒进行冷却,并在500°C以下卷取,其中所述钢坯以质量%计含有C:0.05~0.15%, S1:1.50%以下、Mn:0.70~2.50%, Ni:0.25 ~1.5%, Ti:0.12 ~0.30%, B:0.0005 ~0.0015%,并进一步将 P、S、Al、N调整为适当量。根据专利文献I中记载的技术,可以确实地制造具有890MPa以上的屈服点、950MPa以上的拉伸强度的弯曲加工性、焊接性优良的高强度热轧钢板。此外,专利文献2中提出了一种以150°C /小时以上的升温速度,将钢坯从至少1100°C加热至TiC的熔体化温度以上且1400°c以下的加热温度的温度范围,并且在加热温度下的保持时间为5~30分钟,然后进行热轧的高强度热轧钢板的制造方法,其中所述钢坯以质量%计含有 c:0.05 ~0.20%,Si:0.60% 以下、Mn:0.10 ~2.50%,solAl:0.004 ~0.10%, T1:0.04~0.30%、B:0.0005~0.0015%。在专利文献2所记载的技术中,利用微量的Ti作为析出硬化元素以及微量的固溶B作为奥氏体(Y)稳定化元素,使冷却时的相变温度降低,使相变后的铁素体组织微细化,从而可以得到具有拉伸强度为1020MPa左右的高强度和断面转变温度vTrs为_70°C左右的高韧性的热轧钢板。此外,专利文献3中提出了一种弯曲加工性、焊接性优良的高强度热轧钢板的制造方法,其中将钢坯加热至1250°C以上,在Ar3相变点~950°C下以总终轧率80%以上进行热轧,再在800~200°C的范围以20°C /秒以上且低于30°C /秒的冷却速度进行冷却,在200°C以下卷取,施加0.2~5.0 %的加工应变,并在100~400°C范围的温度下实施保持适当时间的加工热处理,其中所述钢坯以质量%计含有C:0.05~0.15%,S1:1.50%以下、Mn:0.70 ~2.50%,Ni:0.25 ~1.5%,Ti:0.12 ~0.30%,B:0.0005 ~0.0015%,并进一步将P、S、Al、N调整为适当量。根据专利文献3中记载的技术,可以容易地制造屈服点为890MPa以上、拉伸强度为950MPa以上的高强度热轧钢板。 此外,专利文献4中记载了一种加工性优良的超高强度热轧钢板的制造方法,其中将钢坯进行铸造后,立即加热至1100~1300°C或暂时冷却后再加热至1100~1300°C,然后在轧制结束温度950~800°C下进行热轧,在轧制结束后0.5秒以内开始冷却,以30°C /秒以上的冷却速度进行冷却,再在500~300°C下进行卷取,其中所述钢坯的组成含有 C:0.05 ~0.20%,Si:0.05 ~0.50%,Mn:1.0 ~3.5%、P:0.05% 以下、S:0.01% 以下、Nb:0.005 ~0.30%、Ti:0.001 ~0.100%, Cr:0.01 ~1.0%、Al:0.1 % 以下,并且 S1、P、Cr、T1、Nb、Mn满足特定的关系。由此,可以得到金属组织具有以体积百分比计为60%以上且小于90%的贝氏体为主相并且以珠光体、铁素体、残余奥氏体、马氏体中的至少一种为第2相的组织,并且贝氏体相的平均粒径小于4 μ m,拉伸强度为980MPa以上,延伸凸缘成型性和强度延展性平衡均优良,并且还具有低屈服比的加工性优良的超高强度热轧钢板。此外,专利文献5中记载了一种高强度热轧钢板的制造方法,其中将钢坯加热至1000°C以上后,通过粗轧制成薄板坯,接着在精轧出口侧温度:800°C以上的条件下实施精车L,然后在精轧完成后3秒以内,以平均冷却速度:20°C/秒以上的冷却速度在400~600°C的温度范围内,冷却至满足11000-3000[% V] ^ 24XTa ^ 15000-1000[% V]的Ta。。,并进行卷取,其中所述钢板的组成含有C:0.10~0.25%、S1:1.5%以下、Mn:1.0~3.0%、P:0.10% 以下、S:0.005% 以下、Al:0.01 ~0.5%,N:0.010% 以下、V:0.10 ~1.0%,并且满足(10Mn+V)/C为50以上。由此,可以得到具有回火马氏体相的体积率为80%以上,粒径:20nm以下的含V碳化物以1000个/ μ m3以上的量析出,并且该粒径:20nm以下的含V碳化物的平均粒径为IOnm以下的组织,拉伸强度为980MPa以上,强度-延展性平衡优良的高强度热轧钢板。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平05-230529号公报专利文献2:日本特开平05-345917号公报专利文献3:日本特开平07-138638号公报专利文献4:日本特开2000-282175号公报专利文献5:日本特开2006-183141号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而,专利文献I~5中记载的技术,存在如下问题:难以稳定地确保所希望的形状,并且难以稳定且容易地制造兼具屈服强度YS:960MPa以上的960MPa级~IlOOMPa级的高强度和在夏比冲击试验的试验温度:-40°C下的吸收能量vE_4Q:40J以上的高韧性的热轧钢板。本专利技术目的在于解决上述现有技术的问题,提供适合用作大型建筑/工业机械的高韧性并且弯曲特性优良的高强度热轧钢板及其制造方法。此处所谓的“高强度”是指屈服强度YS:960MPa以上的情况,“高韧性”是指具有vE_4(l为30J以上、优选为40J以上的韧性的情况,“弯曲特性优良”是指弯曲半径为(3.0X板厚)以下并且能够弯曲180度的情况。此外,本专利技术的目标热轧钢板,是板厚为3mm以上且12mm以下的热轧钢板。用于解决问题的方法本专利技术人为了达成上述目的,对于影响具有屈服强度YS:960MPa以上的高强度的热轧钢板的韧性、延展性的各种因素进行了深入研究。结果发现,通过形成以贝氏体或回火马氏体为主相,并且在与轧制方向平行的截面中的原奥氏体U)晶粒的平均粒径为20μπι以下且在与轧制方向正交的截面中的原Y晶粒的平均粒径为15 μ m以下的组织,不仅可以确保具有屈服强度YS为960MPa以上的高强度,而且可以确保优良的韧性以及优良的弯曲特性。此外发现,为了维持更优良的弯曲特性,优选形成原Y晶粒的与轧制方向正交的方向的平均长度相对于轧制方向的平均长度的比即(本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种弯曲特性和低温韧性优良的高强度热轧钢板,其特征在于,具有如下组成:以质量%计含有C:0.08~0.25%、Si:0.01~1.0%、Mn:0.8~2.1%、P:0.025%以下、S:0.005%以下、Al:0.005~0.10%,余量由Fe及不可避免的杂质构成,并且具有如下组织:以贝氏体相或回火马氏体相为主相,原奥氏体晶粒的平均粒径在与轧制方向平行的截面为20μm以下且在与轧制方向正交的截面为15μm以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.01 JP 2011-2400511.一种弯曲特性和低温韧性优良的高强度热轧钢板,其特征在于, 具有如下组成:以质量%计含有c:0.08~0.25%, S1:0.01~1.0 %、Mn:0.8~2.1%,P:0.025%以下、S:0.005%以下、Al:0.005~0.10%,余量由Fe及不可避免的杂质构成, 并且具有如下组织:以贝氏体相或回火马氏体相为主相,原奥氏体晶粒的平均粒径在与轧制方向平行的截面为20 μ m以下且在与轧制方向正交的截面为15 μ m以下。2.如权利要求1所述的高强度热轧钢板,其特征在于,所述原奥氏体晶粒的与轧制方向正交的方向的平均长度相对于轧制方向的平均长度的比即(轧制方向的平均长度)/(与轧制方向正交的方向的平均长度)为10以下。3.如权利要求1或2所述的高强度热轧钢板,其特征在于,所述组织是X射线面强度{223}〈252〉为5.0以下的组织。4.如权利要求1~3中任一项所述的高强度热轧钢板,其特征在于,在所述组成的基础上,以质量%计,进一步含有B:0.0001~0.0050%。5.如权利要求1~4中任一项所述的高强度热轧钢板,其特征在于,在所述组成的基础上,以质量%计,进一步含有选自Nb:0.001~0.05%,T1:0.001~0.05%,Mo:0.001~1.0%,Cr:0.01 ~1.0%,V:0.001 ~0.10%,Cu:0.01 ~0.50%,Ni:0.01 ~0.50%中的至少一种。6.如权利要求1~5中任一项所述的高强度热轧钢板,其特征在于,在所述组成的基础上,以质量%计,进一步含有Ca:0.0005~0.005%。7.一种弯曲特性和低温韧性优良的高强度热轧钢板的制造方法,其特征在于,在对钢原材依次实施加热该钢原材的加热工序、对该加热后的钢原材实施由粗轧和精轧构成的热轧的热轧工...

【专利技术属性】
技术研发人员:上力山崎和彦
申请(专利权)人:杰富意钢铁株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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