一种非调质处理耐疲劳的钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种非调质处理耐疲劳的钢板及其制造方法。非调质处理耐疲劳的钢板的化学成分按重量百分计由以下物质组成：C：0.05％～0.15％、Si≤0.1％、Mn：2.0％～3.0％、P≤0.010％、S≤0.002％、Cr：0.2％～1.0％、V：0.02％～0.1％、Ti：0.08％～0.18％、Nb：0.02％～0.06％、N≤0.004％和O≤0.002％，其余为铁Fe和不可避免的杂质，其中，所述钢板的抗拉强度在800MPa以上。根据本发明专利技术的成分设计和制造工艺，在提高钢板的强度的同时，能够使钢板具备良好的耐疲劳性能，从而根据本发明专利技术的钢板能够满足工程机械和汽车结构钢用户的使用的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热轧高强钢生产
，涉及一种抗拉强度达到SOOMPa级别的非调质处理高耐疲劳性能的钢板及其制造方法。
技术介绍
目前工程机械用钢和汽车结构钢中，高强钢的使用量占据一定比例，主要用于制造吊车悬臂，汽车大梁钢等关键部位。由于关系到整体结构的稳定性和使用寿命，所以对高强钢的使用要求和条件非常苛刻。对于这种高强钢的使用要求主要是钢的疲劳性能，从而对制造材料提出的要求是在具备高强度的同时，又具有优良的耐疲劳性能。对此，本领域技术人员通常采用不同微合金化的方法制造高强度高耐疲劳性能钢板的工艺技术。公开号CN101139685A的专利技术专利申请涉及一种高强度耐疲劳钢材及其制造方法，属特种钢及其冶炼
该专利申请通过添加适量的Nb、Ti元素进行微合金化， 采用复吹转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸、高压水除鳞、热轧层流冷却，卷取工艺，生产出成分按重量百分比(wt% )计包括0. 07% 0. 13%的C、0. 15% 0. 的Si、l. 0% 1. 3% 的 Mn、P < 0. 025 %、S < 0. 01 %、0. 015 % 0. 020 % 的 Nb、0. 01 % 0. 025 % 的 Ti 和 0. 015% 0. 050%的Alt，其余为!^e和微量杂质的高强度耐疲劳钢，这种钢的疲劳极限在应力比R = 0. 76时达到510MPa，适用于制造重卡、轻卡等载重车车架的纵梁、横梁等构件。 因此，该专利技术中钢的疲劳强度适合制造低牌号的汽车结构件。公开号CN1957100A的专利技术专利申请公开了一种耐疲劳裂纹扩展性优异的钢板及其制造方法，属于低合金化钢制造领域。该专利申请提供了一种耐疲劳破坏性能优异的钢板及其制造方法，其提高了针对在各种焊接结构物等的焊接部等内在的裂纹因受到反复应力而扩展的阻抗性。该钢板以质量％计含有C:0. 01% 0. 10%,Si :0. 03% 0. 6%、Mn 0. 3% 2%、sol. Al :0. 001% 0. 1%、N :0· 0005% 0. 008%，并且根据需要添加一定含量的Nb、Ti、Mo、V、Cr、Cu、Ni、B等合金元素，余量为!^e和杂质，且金相组织以面积率计为 30%以上的贝氏体组织，合计5%以下的马氏体组织和珠光体组织，余量是铁素体组织。该专利技术采用相变强化的成分设计思路，但是最高抗拉强度在700Mpa以下。目前，不同企业生产的耐疲劳性能的钢的强度一般较低。随着社会和经济的发展， 钢铁工业所面临的低碳经济发展，以节省资源、节约能源、保护环境为主要目标，同时轻量化技术也要求不断改善材料的性能，这也是目前钢铁材料发展的趋势。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种高强度非调质处理的热轧钢板，所述钢板在具备高强度的同时，也具有良好的耐疲劳性能，能够满足不同行业的需要。本专利技术提供了一种非调质处理耐疲劳的钢板，所述钢板的化学成分按重量百分计由以下物质组成C :0. 05% 0. 15%、Si 彡 0. 1%、Mn :2. 0% 3. 0%、P 彡 0. 010%、 S 彡 0. 002%, Cr 0. 2% 1. 0%, V :0. 02% 0. 1%, Ti :0. 08% 0. 18%, Nb :0. 02% 0. 06%,N ^ 0. 004%和0 < 0. 002%，其余为铁!^e和不可避免的杂质，其中，所述钢板的抗拉强度在800MPa以上。根据本专利技术的一方面，所述钢板的金相组织为超细多边形铁素体和少量贝氏体， 其中多边形铁素体的体积百分比为整个金相组织的85%以上。根据本专利技术的一方面，所述钢板的化学成分按重量百分计可以由以下物质组成C :0· 05 % 0. 12 %、Si 彡 0. 1 %、Mn :2. 0 % 2. 6 %、P 彡 0. 010 %、S 彡 0. 002 %、 Cr :0. 3 % 0. 8 %、V :0. 04 % 0. 08 %、Ti :0. 10 % 0. 15 %、Nb :0. 03 % 0. 06 %、 N < 0. 004%和0 < 0. 002%，其余为铁!^e和不可避免的杂质。本专利技术还提供了一种制造上述非调质处理耐疲劳的钢板的方法，所述方法包括冶炼工艺、轧制成型工艺及冷却工艺和卷取工艺，其中，在轧制成型工艺中，控制连铸坯的加热温度为11501250°C，加热时间达100分钟 160分钟；然后，进行控制轧制，粗轧开轧温度为1120°C 1180°C，粗轧终轧温度为1020°C 1060°C，精轧终轧温度控制在 850°C 900°C，精轧过程每道次的压下量控制在15% 40%，精轧机架间采用水冷。根据本专利技术的另一方面，在冶炼工艺中，采用预脱硫工艺，将铁水中的S含量控制在0. 005%以下；转炉石灰采用优质石灰，以降低S的掺杂；转炉挡渣全部挡住；将精炼后钢水中的Si和Al含量控制在0. 和以0. 05%下；采用添加钛铁和钛线复合添加的方式来控制铁水中的Ti含量。根据本专利技术的另一方面，在冷却工艺和卷取工艺中，将轧制后的坯料进行层流冷却然后进行卷取，冷却速度为5°C /s 20°C /s，卷取温度为500°C 600°C。根据本专利技术的另一方面，粗轧过程可以进行3 5道次轧制，精轧过程可以进行 4 6道次轧制。根据本专利技术，在提高钢板的强度的同时，能够使钢板具备良好的耐疲劳性能，从而根据本专利技术的钢板能够满足工程机械和汽车结构钢用户的使用的要求。具体实施例方式为了节省资源，使得生产的钢板不仅抗拉强度在SOOMPa以上，并且具有优良的耐疲劳性能，同时成形性能良好，本专利技术提供了一种能够降低成本的非调质处理耐疲劳钢板的制造方法，而且在普通热连轧机上就能够实现。本专利技术提供了一种低成本且抗拉强度在SOOMPa级非调质处理的高强耐疲劳钢及其制造方法。具体地讲，本专利技术是在碳锰结构钢成分的基础上，通过添加适量的Nb、V、Ti、 Cr等微合金元素和采用控轧控冷技术，考虑到普通热连轧机的生产特点，利用高Ti成分设计，同时严格控制S和Si的含量在较低的水平，制造出屈服强度在700MPa以上、抗拉强度在SOOMPa以上、延伸率在18%以上并且具有良好的耐疲劳性和成型性能的钢板。根据本专利技术的钢板，一方面其高强度能够满足轻量化的需要，另一方面其疲劳性能也得以大大提高。根据本专利技术的非调质处理耐疲劳性能高的钢板，按重量百分比(％ )计其化学成分为C :0. 05% 0. 15%,Si 彡 0. 1%,Μη :2. 0% 2· 6%、P 彡 0. 010%,S 彡 0. 002%,Cr 0. 2% 1. 0%、V :0. 02% 0. l%,Ti :0. 0. 16%,Nb :0. 02% 0. 06%、N 彡 0. 004%和0 < 0. 002%，其余为铁！^和不可避免的杂质，根据本专利技术的钢板的抗拉强度在800MPa 级。根据本专利技术的钢板的抗拉强度在SOOMI^级。根据本专利技术的钢板，其金相组织为超细多边形铁素体和少量贝氏体，其中，多边形铁素体的体积百分比占整个金相组织的85%以上。根据本专利技术的优选实施例，根据本专利技术的非调质处理耐疲劳性能高的钢板，按重量百分比(％ )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：赵培林，孙新军，王金秀，王建军，李广艳，张桂南，路峰，郭伟达，王洪彬，刘莱萌，陈永生，王奉县，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：