本发明专利技术公开了一种低屈强比690MPa级高强钢板的生产工艺，钢板采用Cu‑Ni‑Mo‑Cr微合金复合成分设计，其主要化学成分的重量百分比为：Cr：0.40～0.60%，Mo：0.40～0.60%，Cu：0.20～0.35%，Ni：0.7～1.0%，钢板组织为回火B+F，屈强比≤0.85。本发明专利技术通过对Cu‑Ni‑Mo‑Cr系微合金元素进行优化设计，并严格控制轧制及冷却工艺，获得良好力学性能的高强钢板，实现了结构用690MPa级别高强度钢板的国产化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低屈强比690MPa级高强钢的生产工艺，属于钢铁冶金
技术介绍
国内工程机械行业用70kg级高强钢大多来自进口如日本WELTEN70C 、SUMITEN70、瑞典SUMTIN690、美国A514Gr.B及德国DILLINGER钢铁公司生产的DILLMAX690钢板，德国DILLINGER钢铁公司生产的DILLMAX690钢板内C（0.18%）含量较高、Cr（1.50%）、Ni（1.80%）合金含量较高，钢板成本价格上升。上述几种进口钢价格普遍很高。随着高强钢在国内制造行业中呈现出用量逐渐增大，尤其是随钢结构建筑的迅猛发展,对建筑用钢板的强韧度、屈强比、焊接性等提出了更高的要求，国内某些钢铁厂家只能生产460MPa级别以下的低屈强比要求的钢板，并且规格范围较窄，均在50mm以下，无法满足日益增长的高强、厚板市场需求。我国结构用高强度钢板的供应紧张，高强度级别钢板长期依赖进口，对我国的民族工业发展造成不利局面。尤其结构用690MPa级别钢板技术含量高、开发难度大，给研制开发带来困难，因此，研制高强度级别钢板，实现结构用高强度钢板的国产化，对振兴民族工业具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种低屈强比690MPa级高强钢板的生产工艺，通过对Cu-Ni-Mo-Cr系微合金元素进行优化设计，并严格控制轧制及冷却工艺，获得良好力学性能的高强钢板，实现了结构用690MPa级别高强度钢板的国产化。本专利技术所采取的技术方案是：一种低屈强比690MPa级高强钢板的生产工艺，轧制工艺采用II型控轧工艺，一阶段轧制后，钢板先冷却，返红温度750℃以下；第二阶段开轧温度≤750℃；轧后钢板入ACC快速冷却，返红温度550℃～600℃；回火工艺：钢板回火温度为250～300℃，加热系数为1.5min/mm。优选的，钢板采用Cu-Ni-Mo-Cr微合金复合成分设计，其主要化学成分的重量百分比为：Cr：0.40～0.60%，Mo：0.40～0.60%，Cu：0. 20～0.35%，Ni：0.7～1.0%，[l1]优选的，钢板组织为回火B+F(贝氏体+铁素体)，屈强比≤0.85。优选的，钢板厚度为40mm～70mm。本专利技术得到的钢板屈强比≤0.85；高韧性，板厚1/4处-40℃横向低温冲击韧性≥100J；强度级别高，达到690MPa级别。本专利技术的低屈强比690MPa级钢板采用Cu-Ni-Mo-Cr系微合金元素复合强化，经过合理的热处理工艺，获得良好的强韧性匹配，同时又不降低厚板的焊接性能。本专利技术中Cr含量在0.4～0.6%，Cr能增加奥氏体过冷能力，降低马氏体和贝氏体的转变温度，促进贝氏体的形成，提高低温冲击韧性和降低冷脆转变温度；Mo含量在0.4～0.6%，适量的Mo能显著增加钢的淬透性，推迟过冷奥氏体向珠光体转变，钢板轧后再经过ACC快速冷却，基本可以消除钢中珠光体的生成；Cu-Ni复合在控轧上能更多的产生第二相F组织，进而可以进一步降低屈强比。本专利技术钢板的交货状态为TMCP+回火。II型控轧工艺，通过对奥氏体低温区进行控制轧制，得到了更细小的组织结构，并且能显著增强钢板的强度。 为了获得最佳效果，本专利技术选取在250～300℃对钢板进行回火处理，以获得良好的力学性能和加工性能。采用本专利技术的方法进行生产，实现了较低合金含量的化学成分设计，严格控制轧制及冷却参数，钢板经热处理处理后，既获得了技术条件要求的各项力学性能指标又降低了生产成本，同时和更佳的焊接性能；最大厚度规格70mm，满足国内、外采油平台不断增长市场用量的需求。经检测本专利技术的钢板力学性能达到下列要求：Rp0.2≥690MPa，Rm≥750MPa，A≥18%，板厚1/4处-40℃横向冲击≥100J。由于本专利技术钢有优良的综合性能，目前用于机械工程、水电工程上，强度和冲击韧性有相当大的富裕量、屈强比低，也可广泛推广应用于建筑、工程支架及其它行业，具有很好的应用前景。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术通过对Cu-Ni-Mo-Cr系微合金元素进行优化设计，并严格控制轧制及冷却工艺，获得良好力学性能的高强钢板，实现了结构用690MPa级别高强度钢板的国产化，对振兴民族工业具有重要意义；本专利技术采用低合金设计，并且工艺简单，不用增加设备，成本低，具有良好的市场前景。附图说明图1、图2分别为实施例1制备的钢板板厚1/4处的金相500 X和100X微观组织图；图3、图4分别为实施例2制备的钢板板厚1/4处的金相500 X和100X微观组织图；图5、图6分别为实施例3制备的钢板板厚1/4处的金相500 X和100X微观组织图；图7、图8分别为实施例4制备的钢板板厚1/4处的金相500 X和100X微观组织图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步地说明；实施例1本实施例中Q690E钢板的实际成分（按重量百分比）为：C:0.09%，Si：0.33%，Mn：1.55%，P：0.012%，S:0.001%,Cr：0.40%，Mo：0.40%，Cu：0. 22%，Ni：0.75%，其余为铁和不可避免的杂质；钢板厚度40mm。按下述工艺制备：（1）轧制工艺采用II型控轧工艺，一阶段轧制温度1050℃，钢板先冷却返红温度730℃；第二阶段开轧温度700℃。轧后钢板入ACC快速冷却，钢板入水温度22℃，返红温度570℃。（2）回火工艺：回火温度为250℃，加热系数1.5min/mm。对钢板进行取样检验，其力学性能：屈服强度755MPa，抗拉强度900MPa，延伸：22%，板厚1/4处-40℃冲击功AKV（横向）173、189、202J，屈强比：0.84，得到合格的成品钢板。图1、图2分别为钢板板厚1/4处的金相500 X和100X微观组织图，由图1、图2可知，组织为回火B+F，组织均匀，板厚1/4处组织的晶粒度为8.0级左右。实施例2本实施例中Q690E钢板的实际成分（按重量百分比）为：C:0.12%，Si：0.35%，Mn：1.50%，P：0.010%，S:0.001%,Cr：0.49%，Mo：0.50%，Cu：0.20%，Ni：1.0%，其余为铁和不可避免的杂质；钢板厚度55mm。按下述工艺制备：（1）轧制工艺：采用II型控轧工艺，一阶段轧制温度1028℃，钢板先冷却返红温度750℃；第二阶段开轧温度730℃。轧后钢板入ACC快速冷却，钢板入水温度21℃，返红温度550℃。（2）回火工艺：回火温度为280℃，加热系数1.5min/mm。对钢板进行取样检验，其力学性能：屈服强度735MPa，抗拉强度895MPa，延伸：26%，板厚1/4处-40℃冲击功AKV（横向）173、219、212J，屈强比：0.82，得到合格的成品钢板。图3、图4分别为钢板板厚1/4处的金相500 X和100X微观组织图，由图3、图4可知，组织为回火B+F，组织均匀，板厚1/4处组织的晶粒度为8.5级左右。实施例3本实施例中Q690E钢板的实际成分（按重量百分比）为：C:0.11%，Si：0.37%，Mn：1.58%，P：0.013%，S:0.002%,Cr：0.55%，Mo：0.60%，Cu：0.27%，Ni：0.70%，其余为铁和不可避免的杂质；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低屈强比690MPa级高强钢板的生产工艺，其特征在于： 轧制工艺采用II型控轧工艺，一阶段轧制后，钢板先冷却，返红温度750℃以下；第二阶段开轧温度≤750℃；轧后钢板入ACC快速冷却，返红温度550℃～600℃；回火工艺：钢板回火温度为250～300℃，加热系数为1.5min/mm。
【技术特征摘要】
1.一种低屈强比690MPa级高强钢板的生产工艺，其特征在于： 轧制工艺采用II型控轧工艺，一阶段轧制后，钢板先冷却，返红温度750℃以下；第二阶段开轧温度≤750℃；轧后钢板入ACC快速冷却，返红温度550℃～600℃；回火工艺：钢板回火温度为250～300℃，加热系数为1.5min/mm。2.根据权利要求1所述的一种低屈强比690MPa级高强钢板的生产工艺，其特征在于：钢板采用Cu-Ni-Mo-C...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓建军，刘丹，王青，王会岭，刘利香，谷盟森，张鹏云，张亚丽，张西忠，付冬阳，宋庆吉，赵喜伟，
申请(专利权)人：舞阳钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。