微硼处理抗拉强度700MPa级宽厚板及制造方法技术

技术编号:13254101 阅读:85 留言:0更新日期:2016-05-15 17:50
一种微硼处理抗拉强度700MPa级宽厚板及制造方法,属于宽厚板生产技术领域。冶炼过程控制C:0.07%~0.09%,N:≤0.0040%,P:≤0.012%,S:≤0.005%,B:0.0005%~0.0010%;并保证碳当量Ceq在0.43~0.48%范围内,添加0.015%~0.025%的Ti;采用步进梁式加热炉将板坯加热至1160℃~1220℃;采用两阶段轧制及控制冷却;对于30mm<钢板厚度≤50mm,选择300mm厚规格连铸坯;对于50mm<钢板厚度≤80mm,选择400mm厚规格连铸坯。优点在于:合金设计合理,合金成本低,可稳定生产高强度厚规格钢板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于宽厚板生产
,特别设及一种微棚处理抗拉强度700MPa级宽厚 板及制造方法。尤其设及一种微棚处理TMCP态抗拉强度700M化级宽厚板及其制造方法。
技术介绍
抗拉强度700M化级高强度结构钢具有高强度、高初性、优良的加工性能和焊接性 能等特点,主要应用于工程机械、煤矿机械、造船和钢结构等领域。 传统的铁素体-珠光体钢抗拉强度极限水平仅为550MPa左右;调质高强钢,其高强 度是W牺牲初性和焊接性为代价,高强度、初性及焊接性能之间存在一定的矛盾。化、No、Ni 作为贝氏体形成元素,通过形成碳化物或者稳定奥氏体等作用来抑制钢的铁素体一珠光体 转变,从而促进了贝氏体类型转变。B通过晶界偏聚,在晶界处形成六方结构的金属棚化物 从而抑制了先析铁素体的形成,使得在较宽的冷速范围内可W获得稳定的贝氏体类型组 织。由于B是间隙原子在奥氏体中扩散速度远大于间隙原子,因而少量的B就可W达到Cr、 Mo、Ni等元素的效果。由于B元素在TMCP工艺生产的钢板中要发挥提高泽透性的作用的前提 是抑制B与钢中的C形成Fe23(C,B)6,并且使得在发生奥氏体向铁素体转变之前B在晶界上偏 聚,因此必须含有一定量的强碳化物形成元素,W此抑制化23(C,B)6的生成,且碳化物析出 溫度必须高于奥氏体向铁素体转变溫度。棚原子半径较小,易在晶界产生偏聚;极微量的B 就能显著提高钢的泽透性。含棚低碳贝氏体钢空冷组织为粒状贝氏体加少量的铁素体与珠 光体,加热溫度的不同,其相变后组织细化程度不同,加热溫度高组织细化程度差。 对于含B高强度钢,如何充分发挥微量元素 B在钢中的作用,在不添加对钢板强度 及初性有利的元素,如Mo、Ni等元素条件下,仅通过TMCP工艺生产厚规格钢板,其强度、冲击 初性的匹配,存在一定问题。 对比专利1: 一种屈服强度550M化低碳贝氏体工程机械用钢及其制备方法(申请 号:CN 102162065 A),采用C:0.05~0.10%、Si:0.20~0.50%、Mn:1.50~1.80%、S< 0.010%、P<0.018%、Nb<0.10%、Mo<0.10%、Ti:0.010~0.040%、B:0.0010~ 0.0030%、化:0.20~0.50 %、A1:0.015~0.050 %,通过调整部分元素含量、微合金化处理、 TMCP工艺生产、控制社制和水冷,不需热处理,生产出具有强度高、低溫初性良好的贝氏体 工程机械用钢。该专利通过采用加入一定量的Mo、Cr等合金元素,并严格控制炼钢过程,对 炼钢过程要求较为苛刻;同时该专利实施例中,钢板最大厚度仅30mm,且其抗拉强度范围在 600MPa-700MPa之间,与Q460级别钢种类似。 对比专利2:屈服强度550Mpa的超高强船体及海洋平台用钢及其生产方法(申请 号:CN 102400063 A),采用C0.04~0.07%、Si0.3~0.5%、Mnl.45~1.60%、P<0.02%、S < 0.005%、Cr0.25~0.4%、Ni0.6~0.8%、Mo0.2~0.3%、V0.04~0.06%、Cu0.6~0.8%、 Also.015~0.045%,采用两阶段控制社制和控制冷却,得到板条状贝氏体和铁素体组织, 可满足国家标准FH550钢级要求。该专利采用较多的合金元素0、化、1〇、加,成本增加的同 时,也增加钢巧冶炼过程的难度;在社制过程中,对两阶段社制过程中累积变形量均有一定 要求,增加社机负荷,降低生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种微棚处理抗拉强度700M化级宽厚板及制造方法,解决 了厚规格含B高强度钢板强度不足,冲击不稳定的问题。 结合现有的工装设备优势及严格的工艺过程控制,合理设计TMCP态屈服强度抗拉 强度700MPa级高强度结构钢成分体系,采用低C、高Μη,微量元素 B,并适当添加微合金元素 抓、¥、11,在不添加任何贵重合金化、1〇、化、加的前提下,通过了1〔?工艺,成功开发抗拉强度 TOOMPa级厚度规格30mm-80mm高强度结构钢。 一种微棚处理抗拉强度700M化级宽厚板,其按重量百分比化学成分为,C:0.07% ~0.09 %; Si :0.30 % ~0.50 % ;Mn :1.80 % ~2.00 %; Nb :0.04 % ~0.06 % ;V: 0.08 % ~ 0.10% ;Ti :0.015 % ~0.025% ; Alt :0.03% ~0.05% ;B :0.0005% ~0.0010% ;N: < 0.0040 %;P:<0.012%;S:<0.005%;其余为化及不可避免杂质。碳当量Ceq( % ) = C+Mn/6 + (化+]?〇+¥)/5+(化/+〇1)/15,且〔69范围:0.43~0.48%。 Μη是重要的强初性元素,主要起固溶强化作用,在适当的范围内,钢的强度随着Μη 含量的增加而提高,同时脆性转变溫度下降,有助于实现贝氏体有效晶粒的细化。Β可W提 高钢的泽透性,起强化晶界的作用,但Β含量过高,对初性不利;同时,Β易与Ν结合,消弱Β在 钢中的作用,故本专利中添加一定量的固Ν元素 Ti,并对Ν含量做严格控制;同时对有害元素 含量提出了严格的要求,规定P含0.012 %、S含0.005 %,W提高钢的纯净度,改善钢的塑性、 初性.性、焊接性等。 一种微棚处理抗拉强度700M化级宽厚板的制造方法,采用正常的冶炼及板巧生产 方法,其工序如下:铁水脱硫化渣^转炉冶炼^LF炉精炼^RH真空处理^板巧诱铸^钢板 社制及冷却。 具体步骤及参数如下: 1、在冶炼过程中,严格控制C、P、S、N、B成分,按质量百分比,C:0.07%~0.09%,N: < 0.0040%,P: <0.012%,S: < 0.005%,B:0.0005%~0.0010% ;并保证碳当量Ceq在0.43 ~0.48%范围内;添加0.015%~0.025%的Ti,W保证Ti/N>4.0,充分固N,使添加的微量 B,最大程度W固溶态形式存在,W提高B在社制及水冷过程中的作用。 2、板巧加热:采用步进梁式加热炉将板巧加热至设定溫度1160°C~1220°C之间, 并控制各加热段溫度在950°C~1260°C之间,板巧在炉时间为220min~360min,保证板巧充 分奥氏体化。 3、钢板社制及冷却:社制过程中,采用两阶段社制(再结晶区及非再结晶区社制) 及控制冷却(ACC层流冷却);再结晶区社制结束溫度为950°C~1000°C;钢板待溫厚度按2~ 4倍成品钢板厚度设定;非再结晶区社制开始溫度为860°C~920°C,其结束溫度在780°C~ 800°C之间。钢板社制后快速进入层流冷却装置进行冷却;钢板入水溫度按750°C~780°C控 审IJ,终冷溫度按450°C~500°C控制,冷速按15°C/S~25°C/S进行设定。水冷完成后,钢板快 速下线堆冷,堆冷溫度350°C~500°C,堆冷时间控制在4她-72h,W达到自回火目的,同时减 少钢板内应力。 4、根据钢板厚度规格,合理选择连铸巧规格;对于3〇111111<钢本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种微硼处理抗拉强度700MPa级宽厚板,其特征在于,按重量百分比化学成分为,C:0.07%~0.09%;Si:0.30%~0.50%;Mn:1.80%~2.00%;Nb:0.04%~0.06%;V:0.08%~0.10%;Ti:0.015%~0.025%;Alt:0.03%~0.05%;B:0.0005%~0.0010%;N:≤0.0040%;P:≤0.012%;S:≤0.005%;其余为Fe及不可避免杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:宋欣谌铁强黄少帅白松莲王坤张学峰刘永利闫智平田士平刘海龙周德光赵久梁
申请(专利权)人:秦皇岛首秦金属材料有限公司
类型:发明
国别省市:河北;13

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