本发明专利技术涉及一种适用于较大线能量焊接的低温工程机械用钢及其生产方法，其化学成分(重量百分比)为：C：0.06～0.08％；Si：0.15-0.25％；Mn：1.6～1.9％；Nb：0.05～0.07％；Mo：0～0.30％；B：0～0.0020％；Ti：0.08～0.14％；Al：0.01～0.06％；P：≤0.02％；S：≤0.010％；N：≤0.008％；其余为Fe及不可避免杂质，控制加热温度、精轧入口温度、终轧温度、终冷温度、退火温度，材料可保通卷横向-20℃冲击功大于47J，同时钢板在20KJ/cm焊接性能量下，HAZ强度韧性均可达到母材力学性能要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁材料生产
，涉及， 特别是一种屈服强度600MPa和700MPa级低温工程机械用钢及其生产方法。通过严格控制轧制工艺使母材具有优异的强韧性匹配，并且材料在较大线能量焊接条件下能够保持具有较高的强度、低温冲击韧性及冷弯性能。
技术介绍
600MPa和700MPa工程机械用钢目前已广泛应用于制造汽车起重机吊臂以及混凝土泵车臂，国内各大工程机械加工企业随着使用材料强度等级的提升，对材料的力学性能、 焊接性能以及成型性能提出了越来越严格的要求。如700MPa D级钢板要求母材屈服强度大于700MPa的同时，保证_20°C冲击功大于47J。国内一些大型机械加工企业对母材的横向冲击功也提出严格要求，需保证横向-20°C冲击功大于47J。由于热连轧钢板存在的各项异性，横向低温冲击功要低于纵向的冲击功，即横向为冲击韧性的薄弱环节。为确保工程机械用钢板在天气寒冷地区的安全应用，应确保钢板在强度达到设计要求同时具有优异的横向和纵向低温冲击韧性。保证高强度级别钢板强韧性良好匹配需要从冶炼到轧制全流程生产工艺严格控制。另一方面，目前在工程机械用钢领域如何保证和提高焊接热影响区的强度和低温冲击韧性也逐渐成为限制高强度级别高强钢国产化的主要难题之一，要保证焊接后热影响区的抗拉强度和低温冲击韧性不低于母材的力学性能要求，需要从材料的合金成分体系设计以及生产工艺加以综合考虑。对于工程机械领域用钢，特别是制造汽车起重机吊臂或混凝土泵车臂的钢板，对板形的要求极为苛刻，需要钢铁生产企业在生产工程机械用高强钢时同时考虑用户在使用过程中板形是否可以满足正常下料后的要求，应尽量减小和消除高强钢钢板的残余应力， 保证使用过程中不产生严重的翘曲、旁弯等板形缺陷。现有技术中涉及600MPa和700MPa工程机械用高强钢的生产方法的专利技术，如专利申请号200910083634. 7介绍了一种基于薄板坯连铸连轧生产方式生产600ΜΙ^级高强钢的生产方法，但该专利未对材料的低温冲击韧性加以有意控制和阐述，同时难以保证材料的焊接性能。专利申请号201010237136. 6介绍了一种热连轧方式生产600MPa级高强钢的生产方法，不足之处在于在较大线能量焊接时难以保证热区力学性能。专利申请号 200910010662. 6介绍了一种基于Ti强化的600MPa高强钢生产方法，通过添加少量B提高强度，但该专利中采用了较高的轧制温度，控制轧制效果较差，低温冲击韧性难以保证，同时未对材料焊接性能进行试验和描述。涉及700MPa级高强钢生产方法的专利中，如专利申请号200910083635. 1中介绍了一种采用Nb-Ti-V微合金化生产屈服强度700MPa级高强钢，该专利文献的不足之处在于难以保证材料的低温冲击韧性和焊接性能。专利申请号 201010101815.0介绍了一种采用高Cr+Nb+Ti强化生产700ΜΙ^级高强钢的生产方法，需添加0. 3% 0. 8%的Cr元素，轧制工艺采用了较高了轧制温度，粗轧结束温度1060°C，精轧结束温度850°C 950°C，控轧效果的减弱导致材料低温冲击韧性大幅下降。对于600ΜΙ^和700MPa级工程机械用热轧钢板(厚度规格在3mm 16mm)的生产， 现有技术的不足之处在于(1)在化学成分设计和生产工艺设计中忽略了材料的焊接性能，特别是在较大线能量焊接条件下，材料难以保证性能达到母材的标准要求，造成安全隐患；(2)没有从控制生产工艺角度对材料的低温冲击韧性加以严格控制，如材料的横向低温冲击韧性难以达到D级钢板的要求；(3)没有通过工艺手段对高强钢开平板的板形质量加以控制，钢板很难保证用户使用过程中下料后对板形的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，特别适用于较大线能量焊接的屈服强度600MPa和700MPa级工程机械用钢热轧卷板类产品。采用低成本高Ti 成分体系，添加了 0% -0. 3% Mo、0% -0. 002% B中的一种或两种复合添加，显著提高焊接性能，保证较大焊接线能量下热区强度和低温冲击韧性。采用冶炼一轧制全流程工艺严格控制，保证了母材具有优异的强韧性匹配。采用罩式退火去除残余应力，改善板形质量，卷板开平后可用于制造汽车起重机吊臂以及混凝土泵车臂。本专利技术的技术解决方案是一种低温工程机械用钢，钢的化学成分按重量百分比为C :0. 06 0. 08% ；Si 0. 15-0. 25% ；Mn 1. 6 1. 9% ；Nb 0. 05 0. 08% ；Mo 0 0. 30% ；B 0 0. 0020% ；Ti 0.08 0. 14% ；Al 0. 01 0. 06% ；P 彡 0. 02% ；S 彡 0. 010% ；N 彡 0. 008% ；其余为 Fe及不可避免杂质。所述的一种低温工程机械用钢，钢的化学成分按重量百分比中，添加Mo和B中的一种或两种元素复合添加，Mo+B < 0. 30%。所述的一种低温工程机械用钢的生产方法，包括以下步骤转炉冶炼一LF精炼一-RH真空处理一连铸一热送加热炉再加热一粗轧一6机架精轧一层流冷却一卷取成卷一(罩式退火)一矫直开平，其特征在于控制如下工艺参数(1)铸坯采用热送热装，出连铸机后保证铸坯表面温度在250°C 500°C之间时入加热炉。(2)将铸坯在加热炉中加热至1200 1260°C，保温时间按照有效厚度1 1.5min/mm 计算；(3)粗轧、精轧采用两阶段控制轧制，中间坯厚度为5倍 10倍成品厚度，精轧入口温度为950°C 1000°C，终轧温度为800 850°C ；(4)轧后采用前段冷却模式进行层流冷却，目标卷取温度为560°C 600°C ；(5)为改善板形质量，钢卷下线后可采用罩式退火炉进行去应力退火，退火温度为 450°C 550°C，保温20小时。所述的一种低温工程机械用钢的生产方法，其特征在于对于3 16mm热连轧钢板，钢的精轧入口温度应控制在950°C 1000°C，终轧温度应控制在800°C 850°C，精轧阶段累计压下量大于80%。本专利技术主要合金元素作用和限定范围如下碳碳是提高材料强度最经济有效的元素，但过高的C含量会对恶化材料的塑性、 韧性和焊接性能。C含量的提高会显著影响Pcm值，使得在焊接后容易出现表面淬硬现象， 增加焊接冷裂纹出现倾向。，本专利技术采用的碳含量为0. 06 % 0. 08 %，主要考虑保证材料具有良好的塑韧性和控制碳当量。硅硅为固溶强化元素，但添加过高硅会对材料的塑韧性产生负面影响，同时会降低焊接热影响区韧性。本专利技术添加硅含量为0. 15% 0. 25%。锰锰具有固溶强化作用，同时可提高材料淬透性，是提高材料强度重要元素之一，但锰含量添加过高容易产生偏析并会降低材料韧性，恶化性能。本专利技术添加锰含量为 1. 50% 1. 90%。硫和磷硫和磷元素过高会对材料韧性和塑性有不利影响。本专利技术限定了硫含量应控制在0. 01 %以内，磷含量应控制在0. 02 %以内。铝铝为脱氧元素，同时具有一定的晶粒细化效果。本专利技术限定了铝含量为 0. 01% 0. 06%。钼钼是提高材料焊接性能的重要元素，添加0% -0. 3%的Mo可提高焊接热区的淬透性并细化组织，可显著提高焊接热影响区的抗拉强度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘辉，张鹏程，李永东，李飞，董现春，武军宽，牛涛，李海波，朱国森，章军，王学强，郭佳，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：
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