一种70kg级TMCP型高强钢及其延伸率检测试样的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种70kg级TMCP型高强钢及其延伸率检测试样的制造方法。本发明专利技术采用低碳、高锰加硼的成分设计，TMCP工艺生产，终轧温度810-850℃，终冷温度450-550℃，进一步冷床冷却后在100-150℃下线堆垛缓冷至少72小时，得到70kg级TMCP型高强钢。进一步火切取样，集中堆放24小时，试样表面覆盖石棉进行保温，试样全部加工成Φ10的圆棒试样，即得到延伸率检测试样。本发明专利技术通过对钢板进行堆垛缓冷处理，释放钢板内部残余应力，大大提高了钢板的断后延伸率，使钢板的延伸率达到18％以上。通过试样特殊切割及保温处理，减少火切对性能的影响，并加工成圆棒试样，使产品的检测合格率大于98％。

【技术实现步骤摘要】
—种70kg级TMCP型高强钢及其延伸率检测试样的制造方法
本专利技术涉及一种高强钢及其检测试样的制造方法，具体是，属于冶金
。
技术介绍
70kg级高强钢是低合金高强度结构钢板，主要供给机械、煤炭、运输和矿山等工业部门，用于重要的高强度结构件、工程机械、矿山钢结构件等。目前70kg级高强钢生产主要采用TMCP生产工艺。TMCP (热机械控制工艺)是在热轧过程中，在控制加热温度、轧制温度和压下量的控制轧制的基础上，再实施空冷或控制冷却及加速冷却的技术总称。由于TMCP工艺在不添加过多合金元素，也不需要复杂的后续热处理的条件下生产出高强度高韧性的钢材，被认为是一项节约合金和能源并有利于环保的工艺。传统的70kg级高强钢TMCP工艺具体如下。成分设计:C:0.06~0.010%, Si:0.25 ~0.40%, Mn:1.55 ~1.70%, P ≤ 0.015%, S ≤ 0.010%, Cr:0.15 ~0.25%, Nb:0.025 ~0.040%, N1:0.03 ~0.06%, B:0.0010 ~0.0020%, T1:0.010 ~0.030%, Alt:0.020~0.050%，V:0.025~0.040%，其他为Fe和残余元素。冶炼时要求严格控制钢中P、S等有害元素含量，竭力提高钢水洁净度，连铸浇铸出的合格板坯堆垛缓冷后加热，通过合理的轧制工艺及水冷技术，得到优质的高强度结构用钢钢板。主要工艺技术如下:KR铁水脱硫预处理一转炉冶炼一(脱氧合金化)—CAS精炼一LF精炼一VD (RH) — CCM连铸一铸坯缓冷48h以上一板坯再加热一高压水除鳞一双机架控轧一(预矫直)一控冷一矫直一冷床冷却一切割、取样一检查一喷号打印一入库。由于目前采用的TMCP工艺以大压下量轧制为基础，轧后快速进入水冷进行冷却，终冷温度在贝氏体中温转变区间(450-550°C )，钢板的强化以细晶强化、位错强化为主，由于轧后的急冷导致钢板内部存在较大的内应力，而轧后的快速取样检验导致钢板没有足够的自回火时间，因而表现出来的特点是钢板的延伸性能偏低。同时生产厂家的试样加工方式均采用板条试样加工方法，其尺寸宽长为:80*460mm(加工完毕宽度为30mm，开肩30°C )，造成钢板检测延伸率不够(断后伸长率一般在14%左右)。同时，如果将该钢板交付客户后，客户普遍采用圆棒检测，检测结果表明:60-70%的钢板断后伸长率符合国标(国标要求断后伸长率> 16.0)。因此，由于钢板本身的延伸率达标率偏低，同时由于生产厂家自己取样方式的不合适，造成厂家自己检测的产品的延伸率完全不合格，影响了订单交付及客户的使用周期。
技术实现思路
为了使70kg级TMCP型高强钢的断后伸长率检测结果满足国标要求，并顺利的交付客户使用，本专利技术提供了一种70kg级TMCP型高强钢的制造方法，该方法制造的70kg级TMCP型高强钢的断后伸长率> 18%。本专利技术还提供了该钢种的延伸率检测试样的制造方法，该试样能真实的反映钢板的延伸率性能，断后伸长率的检测合格率> 98%。本专利技术的技术方案是:一种70kg级TMCP型高强钢的制造方法，其特征是，(I)采用低碳、高锰加硼的成分设计，C:0.05~0.09wt%,Mn:1.55~1.75wt%,B:0.0010~0.0020wt%，其余为铁以及不可避免的杂质；(2)采用TMCP工艺生产，终轧温度810-850 V，终冷温度450-550 °C，冷速15-20 0C /S ；(3)将步骤⑵终冷后的钢板进一步通过冷床冷却至100-150 °C，然后在100-150°C范围内下线堆垛缓冷，钢板缓冷时间大于72小时，得到本专利技术的70kg级TMCP型高强钢。进一步地，本专利技术的70kg级TMCP型高强钢的延伸率检测试样的制造方法，其特征是，(4)在上述步骤(3)堆垛缓冷的基础上，火切取样，试样宽度要求120mm，取样完成后试样集中堆放24小时，试样表面覆盖石棉进行保温^O-S(TC)；(5)试样全部加工成Φ10的圆棒试样，即得到该钢板的延伸率检测试样，以该试样进行力学检验。 本专利技术采用TMCP工艺进行生产，采用堆垛缓冷(堆垛高度不允许超过2米)，释放钢板内部残余应力，然后通过试样特殊切割及保温处理，减少火切对性能的影响，因钢板采取火焰切割取样(1600°C )边部温度高相当于一次回火过程，因而要求钢板试样宽*长:120*460mm,采用圆棒加工方式对试样进行检测(圆棒直径为Φ IOmm),去掉因火焰切割造成试样内部组织的影响，使试样能真实的反映钢板的延伸率，提高了性能合格率水平。本专利技术的有益效果是:(I)本专利技术采用低碳、高锰加硼的成分设计，不添加合金元素，降低钢板使用成本；(2)通过对钢板进行堆垛缓冷处理，释放钢板内部残余应力，大大提高了钢板的断后延伸率，使钢板的延伸率达到18%以上；(3)通过试样特殊切割及保温处理，减少火切对性能的影响，并按照客户的检验方式对齐进行加工成圆棒试样(直径OlOmm)，使试样能真实的反映产品的延伸率性能，产品的检测合格率大于98 %。【附图说明】图1为实施例1制备的25mm规格Q550D-Z钢板的不同位置的金相组织照片；其中A图、B图和C图分别为边部、1/4和中心处的金相组织照片；图2为实施例1制备的30mm规格Q550D-Z钢板的不同位置的金相组织照片；其中A图、B图和C图分别为边部、1/4和中心处的金相组织照片；图3为实施例2制备的20mm规格Q550D-Z钢板的不同位置的金相组织照片；其中A图、B图和C图分别为边部、1/4和中心处的金相组织照片。【具体实施方式】通过以下具体实施例来进一步说明本专利技术:实施例1a.采用KR铁水脱硫预处理一转炉冶炼一(脱氧合金化)—CAS精炼一LF精炼—VD(RH)工艺，使精炼结束时的钢水成分的重量百分数含量)控制在C:0.05%, Mn:1.75%, B:0.0013%, P ≤ 0.015%, S ≤ 0.010% ；b.采用CCM机连铸，得到250*2000*2700mm的连铸坯，然后铸坯缓冷48h以上；c.板坯再加热:冷料加热速率按照10min/cm以上进行控制，加热温度为1100°C~1220 0C ；d.除鳞:高压水除鳞，一次除鳞达到100%，出炉温度(除鳞后测量最大温度):1060±10°C ；e.轧制(粗轧+精轧):粗、精轧分阶段轧制各轧制8道次，粗轧机最大道次压下量35mm、最大道次压下率35%。空道次增加除鳞，精轧第一道次除鳞。精轧开轧前修正温度，确保实际温度与计算吻合，终轧温度目标810± 10°C。预矫直半自动模式矫直，预矫直机入口压下量≥8mm。轧制成厚度为25和30毫米的钢板；f.水冷工艺:开冷温度765±10°C (二级上传平均温度)，冷速速率16 °C/S，Q550D-Z终冷温度范围540±15°C ;然后冷床冷却至120_130°C ；g.钢板缓冷工艺:钢板120-130°C下线堆垛缓冷，钢板缓冷时间72小时。根据客户要求剪切尺寸，按照5张组吊放置，并且最上面南北两侧每2米放置垫铁进行堆垛缓冷(堆垛高度不允许超过2米)。取样工艺:火切取样，试样宽度120mm，试样集中堆放并在试样表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种70kg级TMCP型高强钢的制造方法，其特征是，(1)采用低碳、高锰加硼的成分设计，C：0.05～0.09wt％、Mn：1.55～1.75wt％、B：0.0010～0.0020wt％，其余为铁以及不可避免的杂质；(2)采用TMCP工艺生产，终轧温度810‑850℃，终冷温度450‑550℃，冷速15‑20℃/S；(3)将步骤(2)终冷后的钢板进一步通过冷床冷却至100‑150℃，然后在100‑150℃范围内下线堆垛缓冷，钢板缓冷时间大于72小时，得到70kg级TMCP型高强钢。

【技术特征摘要】
1.一种70kg级TMCP型高强钢的制造方法，其特征是， (1)采用低碳、高锰加硼的成分设计，C:0.05~0.09wt%、Mn:1.55~1.75wt%、B:0.0010~0.0020wt%，其余为铁以及不可避免的杂质；(2)采用TMCP工艺生产，终轧温度810-850°C，终冷温度450_550°C，冷速15_20°C/S ； (3)将步骤(2)终冷后的钢板进一步通过冷床冷却至100-150°C，然后在100-150°C范围内下线堆垛缓冷，钢板缓冷时间大于72小时，得到70kg级TMCP型高强钢。2.如权利要求1所述的一种70kg级TMCP型高强钢的制造方法，其特征是，所述堆垛缓冷的堆垛高度< 2米。3.一种70kg级TMCP型高强钢的延伸率检测试样的制造方法，其特征是， (1)采用低碳、高锰加硼的成分设...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海波，薛艳龙，孔雅，陆焱，史金柱，谢晖，董连委，张广川，张建辉，刘洋洋，
申请(专利权)人：济钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37