一种防弹钢板及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种防弹钢板，所述防弹钢板通过添加一定含量的Cr、Mo、V和Als(酸溶铝)等元素并严格控制各元素的配比，具有高强度、轻量化且薄规格的优点；本发明专利技术还提供所述防弹钢板的制备方法，该方法通过控制加热、轧制、卷取和热处理等工序，能够最大程度发挥所添加合金元素的析出强化、细化晶粒效果，以保证钢板轧制时的低变形抗力和高强度，同时兼具有良好的成形性能，可得到具有马氏体组织的高强钢板，能够很好地应用在车辆、柜台或家具等各个领域，具有良好的应用价值。

A bulletproof steel plate and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种防弹钢板及其制备方法和用途
本专利技术涉及金属材料加工生产
，尤其涉及一种防弹钢板及其制备方法和用途。
技术介绍
随着日新月异的军事武器尖端科技的发展，防弹车的防护要求也越来越高，因其具备着不同的防御功能，除了能抵挡致命的枪弹、爆炸破片的袭击还要具备灵活的机动性和抗破坏性。随着防弹车减重、轻量化发展趋势要求及提高安全性，特种车辆厂家关于超薄防弹钢板需求意向强烈，希望钢铁企业能够提供高强度、轻量化且满足加工使用要求的防弹用钢。目前，用于防弹的超高强度钢成分体系主要包括CrNiMo系、MnB系等，一般采用冶炼、连铸、热轧、淬火、回火等工艺方法生产，也有热轧态直接使用的情况。CN105088090A公开了一种合金体系为含Cu的CrNiMoTiB系防弹钢，经淬火回火处理后，钢板的布式硬度可达到600HB级；SSAB公司ARMOX系列防弹板使用了CrNiMo系，不同碳含量钢板经淬火+回火处理后硬度达到280-640HB；SSAB公司DOMEX系列使用了高洁净度的MnCrB合金系，其中含碳量为0.3％的合金钢硬度达到500HB，但该防弹钢的强度仍然较低且未解决防弹钢不够轻薄的问题。CN103993235A，公布了一种高强度热轧防弹钢板的制造方法，合金系采用SiMnCrNbTiB，成分中不含有Ni，钢板经淬火回火处理后硬度达到500HB，但该防弹钢的强度仍然较低，且同样未意识到轻薄程度的要求。CN100359034C公开了一种高强度热轧防弹钢板，但其强度仅达到1000MPa，强度仍然较低且未意识到轻薄程度的要求。综上可以看出，现有防弹用钢仍然存在强度不足或轻薄程度不够等缺陷，目前如何在常规生产工艺设备条件下，通过成分设计及针对性设计出热轧控轧控冷生产工艺及热处理工艺，生产出高强度、轻量化、薄规格且具有良好变形能力的防弹钢板是当前所迫切需求的解决的问题。因此，需要开发一种高强度、轻量化且薄规格的防弹用钢及其制备工艺。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种防弹钢板，所述防弹钢板在现有技术的基础上添加一定含量的Cr、Mo、V和Als等元素并严格控制各元素的配比，使所述钢板具有高强度、轻量化且薄规格的优点；所述防弹钢板的制备方法通过控制加热、轧制、卷取和热处理等工序，能够最大程度发挥所添加合金元素的析出强化、细化晶粒效果，以保证钢板轧制时的低变形抗力和高强度，同时兼具有良好的成形性能，可得到具有马氏体组织的轻薄高强钢板，解决了现有技术中钢板不够轻薄的问题，能够很好地应用在车辆、柜台或家具等需要防弹防爆的各个领域，具有良好的应用价值。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种防弹钢板，所述钢板按质量百分含量计包括如下组分：C：0.26～0.31％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.75～1.10％，Ni：1.05～1.30％，Cr：0.75～1.10％，Mo：0.25～0.45％，V：0.085～0.105％，Als：0.020～0.060％，P≤0.010％，S≤0.003％，N≤0.003％，其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术中所述钢板中C的含量为0.26～0.31％，例如可以是0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.30％或0.31％。所述钢板中Si的含量为0.20～0.40％，例如可以是0.20％、0.21％、0.22％、0.23％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.30％、0.32％、0.34％、0.35％、0.36％、0.37％、0.38％或0.40％。所述钢板中Mn的含量为0.75～1.10％，例如可以是0.75％、0.78％、0.80％、0.82％、0.84％、0.85％、0.88％、0.90％、0.92％、0.94％、0.95％、0.96％、0.98％、1.0％、1.04％、1.05％、1.08％或1.1％。所述钢板中Ni的含量为1.05～1.30％，例如可以是1.05％、1.07％、1.09％、1.1％、1.12％、1.15％、1.18％、1.20％、1.22％、1.25％、1.28％或1.30％。所述钢板中Cr的含量为0.75～1.10％，例如可以是0.75％、0.78％、0.80％、0.82％、0.84％、0.85％、0.88％、0.90％、0.92％、0.94％、0.95％、0.96％、0.98％、1.0％、1.04％、1.05％、1.08％或1.1％。所述钢板中Mo的含量为0.25～0.45％，例如可以是0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.30％、0.32％、0.34％、0.35％、0.36％、0.37％、0.38％、0.40％、0.42％或0.45％。所述钢板中V的含量为0.085～0.105％，例如可以是0.085％、0.088％、0.089％、0.090％、0.092％、0.095％、0.096％、0.097％、0.099％、0.100％、0.102％或0.105％。所述钢板中Als的含量为0.020～0.060％，例如可以是0.020％、0.025％、0.030％、0.035％、0.040％、0.045％、0.050％、0.055％或0.060％。其中Als是指可溶于酸的金属铝，即酸溶铝。所述钢板中P的含量≤0.010％，例如可以是0.010％、0.0095％、0.0092％、0.0090％、0.008％、0.007％、0.006％或0.005％。所述钢板中S的含量≤0.003％，例如可以是0.003％、0.0028％、0.0025％、0.002％、0.0018％、0.0015％或0.001％。所述钢板中N的含量≤0.003％，例如可以是0.003％、0.0025％、0.0023％、0.0021％、0.002％、0.0018％、0.0015％或0.001％。本专利技术中不可避免的杂质的含量没有特殊限制，可以是本领域技术人员熟知任何钢水中可能存在的杂质含量，例如可以是0.025％、0.020％、0.018％、0.015％或0.010％。本专利技术提供的防弹钢板通过添加一定含量的Cr、Mo、V和Als等元素并严格控制各元素的配比，使所述防弹钢板在具有轻薄优势的同时强度高，符合现有车辆、盾牌或头盔中减重、轻量化发展趋势的要求。优选地，所述钢板中C的含量为0.27～0.30％。优选地，所述钢板中Si的含量为0.24～0.35％，优选为0.27～0.33％。优选地，所述钢板中Mn的含量为0.80～1.0％，优选为0.85～0.95％。优选地，所述钢板中Ni的含量为1.10～1.25％，优选为1.15～1.20％。优选地，所述钢板中Cr的含量为0.80～1.05％，优选为0.85～1.00％。优选地，所述钢板中Mo的含量为0.29～0.33％，优选为0.30～0.32％。优选地，所述钢板中V的含量为0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防弹钢板，其特征在于，所述钢板按质量百分含量计包括如下组分：C：0.26～0.31％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.75～1.10％，Ni：1.05～1.30％，Cr：0.75～1.10％，Mo：0.25～0.45％，V：0.085～0.105％，Als：0.020～0.060％，P≤0.010％，S≤0.003％，N≤0.003％，其余为Fe和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种防弹钢板，其特征在于，所述钢板按质量百分含量计包括如下组分：C：0.26～0.31％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.75～1.10％，Ni：1.05～1.30％，Cr：0.75～1.10％，Mo：0.25～0.45％，V：0.085～0.105％，Als：0.020～0.060％，P≤0.010％，S≤0.003％，N≤0.003％，其余为Fe和不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于，所述钢板中C的含量为0.27～0.30％；
优选地，所述钢板中Si的含量为0.24～0.35％，优选为0.27～0.33％；
优选地，所述钢板中Mn的含量为0.80～1.0％，优选为0.85～0.95％；
优选地，所述钢板中Ni的含量为1.10～1.25％，优选为1.15～1.20％；
优选地，所述钢板中Cr的含量为0.80～1.05％，优选为0.85～1.00％；
优选地，所述钢板中Mo的含量为0.29～0.33％，优选为0.30～0.32％；
优选地，所述钢板中V的含量为0.088～0.1％，优选为0.090～0.098％；
优选地，所述钢板中Als的含量为0.03～0.05％，优选为0.035～0.045％；
优选地，所述钢板中P的含量≤0.009％，优选≤0.008％；
优选地，所述钢板中S的含量≤0.0025％，优选≤0.002％；
优选地，所述钢板中N的含量≤0.0025％，优选≤0.002％；
优选地，所述不可避免的杂质含量≤0.025％，优选≤0.02％。


3.根据权利要求1或2所述的钢板，其特征在于，所述钢板按质量百分含量计包括如下组分：C：0.27～0.30％，Si：0.27～0.33％，Mn：0.85～0.95％，Ni：1.15～1.20％，Cr：0.85～1.00％，Mo：0.30～0.32％，V：0.090～0.098％，Als：0.035～0.045％，P≤0.008％，S≤0.002％，N≤0.002％，不可避免的杂质含量≤0.02％，其余为Fe。


4.根据权利要求1～3任一项所述的钢板，其特征在于，所述钢板的厚度为2～3mm；
优选地，所述钢板的抗拉强度＞1500MPa，优选＞1600MPa；
优选地，所述钢板的屈服强度＞1300MPa，优选＞1400MPa；
优选地，所述钢板的延伸率＞8％，优选＞10％；
优选地，所述钢板的维式硬度≥440HV，优选≥500HV。


5.根据权利要求1～4任一项所述的防弹钢板的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将原料成分冶炼为钢水，所述钢水经钢包精炼、RH真空循环脱气精炼和连铸工序得到板坯；
(2)将所述板坯加热，并经高压水除鳞、控制轧制、控制冷却和卷取工序得到热轧卷板；
(3)所述热轧卷板经热处理后得到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓磊，王宝华，罗波，窦双江，王景宁，温春普，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司承德分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13