CN103014542A

CN103014542A - 100Kg级无硼高强度工程机械用钢板及其制造方法

Info

Publication number: CN103014542A
Application number: CN2012105697605A
Authority: CN
Inventors: 董瑞峰; 高志国; 吴鹏飞; 温利军; 张军; 李文艺; 闫波; 刘泽田; 霍培珍
Original assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd; Inner Mongolia Baotou Steel Union Co Ltd
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2032-12-25
Also published as: CN103014542B

Abstract

本发明公开了一种100Kg级无硼高强度工程机械用钢板及其制造方法，包括轧制工艺和热处理工艺，板坯的重量百分比计化学成分含量：C 0.10-0.16%，Si 0.25-0.50%，Mn 1.4-1.8%，P≤0.018%，S≤0.005%，Alt≥0.020%，Nb 0.030-0.060%，V 0.040-0.080%，Ti 0.008-0.025%，Ni 0.15-0.50，Cr 0.150-0.50%，Mo 0.10-0.40%，RE≤0.0010%，余量为Fe和杂质。利用本发明技术方案可获得屈服强度≥890MPa、抗拉强度≥960MPa，-20℃条件下纵向冲击功大于100J的高强度钢板。

Description

100Kg级无硼高强度工程机械用钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种钢板热轧和热处理工艺技术，具体说，涉及一种100Kg级无硼高强度工程机械用钢板及其制造方法。

背景技术

目前，工程机械用钢板大多是通过热处理达到性能要求。专利申请号为201110314501.3，发明名称为“抗拉强度≥1100MPa的工程机械用钢及其制生产方法”中，通过淬火后低温回火钢板抗拉强度达到1100-1300MPa，文章“热处理对1000MPa级工程机械结构用钢组织和性能的影响”中所阐述的1000MPa级工程机械结构用钢设计方案中通过调质处理获得屈服强度为1030MPa高强度工程机械结构用钢。

但从合金成分设计角度分析，上述专利或文献中所提及的工程机械用钢的设计中都添加了硼元素以提高钢板的淬透性。事实上，硼元素的添加会直接导致冲击功偏低，影响钢板的实际应用可靠性。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种100Kg级无硼高强度工程机械用钢板，屈服强度≥890MPa、抗拉强度≥960MPa，-20℃条件下纵向冲击功大于100J。

技术方案如下：

一种100Kg级无硼高强度工程机械用钢板，板坯重量百分比计化学成分含量为：C0.10-0.16%，Si0.25-0.50%，Mn1.4-1.8%，P≤0.018%，S≤0.005%，Alt≥0.020%，Nb0.030-0.060%，V0.040-0.080%，Ti0.008-0.025%，Ni0.15-0.50，Cr0.150-0.50%，Mo0.10-0.40%，RE≤0.0010%，余量为Fe和杂质。

进一步，板坯的重量百分比化学成分为：C0.118%，Si0.294%，Mn1.66%，P0.014%，S0.005%，Alt0.026%，Nb0.045%，V0.068%，Ti0.014%，Ni0.299%，Cr0.378%，Mo0.266%，Ce0.0001%，余量为Fe和杂质。

进一步，板坯的重量百分比化学成分为：C0.119%，Si0.298%，Mn1.67%，P0.011%，S0.003%，Alt0.026%，Nb0.044%，V0.071%，Ti0.016%，Ni0.288%，Cr0.386%，Mo0.265%，Ce0.0001%,余量为Fe和杂质。

本发明所解决的另一个技术问题是提供一种100Kg级无硼高强度工程机械用钢板制造方法，可获得屈服强度≥890MPa、抗拉强度≥960MPa，-20℃条件下纵向冲击功大于100J的高强度钢板。

技术方案如下：

一种100Kg级无硼高强度工程机械用钢板制造方法，包括：轧制工艺和热处理工艺，其中，轧制工艺的参数为：板坯的加热温度为1200-1250℃，加热时间≥200分钟，均热时间≥30分钟，开轧温度为1180-1230℃，精轧温度为870-920℃，终轧温度为850-890℃；终冷温度为520-620℃，冷却速度为10-20℃/s；热处理工艺的参数为：淬火温度为880-950℃，回火温度为470-600℃；所述板坯的重量百分比计化学成分含量为：C0.10-0.16%，Si0.25-0.50%，Mn1.4-1.8%，P≤0.018%，S≤0.005%，Alt≥0.020%，Nb0.030-0.060%，V0.040-0.080%，Ti0.008-0.025%，Ni0.15-0.50，Cr0.150-0.50%，Mo0.10-0.40%，RE≤0.0010%，余量为Fe和杂质。

本发明技术效果包括：

1、利用本发明技术方案可获得屈服强度≥890MPa、抗拉强度≥960MPa，-20℃条件下纵向冲击功大于100J的高强度钢板，裂纹敏感指数，焊接性能良好，生产成本低。

2、本发明的突出优点是碳当量低、焊接敏感指数低，冶炼成本低且不含B元素；强度余量适中，延伸率、冲击韧性余量大。

具体实施方式

本发明为了节约生产工艺成本，开发一种100Kg级无硼高强度工程机械用钢板，通过控轧控冷后热处理，可获得屈服强度≥890MPa、抗拉强度≥960MPa，-20℃条件下纵向冲击功大于100J的高强度钢板。

本发明100Kg级无硼高强度工程机械用钢板及其制造工艺中，其板坯的化学成分及含量（重量百分比）应符合：C0.10-0.16%，Si0.25-0.50%，Mn1.4-1.8%，P≤0.018%，S≤0.005%，Alt≥0.020%，Nb0.030-0.060%，V0.040-0.080%,Ti0.008-0.025%，Ni0.15-0.50，Cr0.150-0.50%，Mo0.10-0.40%，RE≤0.0010%，余量为Fe和不可避免的杂质。

轧制工艺为：板坯的加热温度为1200-1250℃，加热时间≥200分钟，均热时间≥30分钟，开轧温度为1180-1230℃，精轧温度870-920℃，终轧温度850-890℃；Acc终冷温度520-620℃，冷却速度10-20℃/s。热处理工艺为：淬火温度为880-950℃，回火温度为470-600℃。

下面对本发明技术方案的具体应用作详细说明。

应用1：

将拟轧制的厚度为250mm的板坯放入加热炉，板坯出炉温度为1250℃，加热时间≥200分钟，均热时间为30分钟，开轧温度为1210℃，板坯的（重量百分比）化学成分为：C0.118%，Si0.294%，Mn1.66%，P0.014%，S0.005%，Alt0.026%，Nb0.045%，V0.068%，Ti0.014%，Ni0.299%，Cr0.378%，Mo0.266%，Ce0.0001%，余量为Fe和不可避免的杂质。轧制成厚度为25mm的钢板，详细的轧制及热处理工艺见表1，其力学性能见表2。

表1 轧制及热处理工艺

表2 钢板的力学性能

应用2：

将拟轧制的厚度为250mm的板坯放入加热炉，板坯出炉温度为1210℃，加热时间≥200分钟，均热时间为30分钟，开轧温度为1210℃，板坯的（重量百分比）化学成分为：C0.119%，Si0.298%，Mn1.67%，P0.011%，S0.003%，Alt0.026%，Nb0.044%，V0.071%，Ti0.016%，Ni0.288%，Cr0.386%，Mo0.265%，Ce0.0001%，余量为Fe和不可避免的杂质。轧制成厚度为30mm的钢板，详细的轧制及热处理工艺见表3，其力学性能见表4。

表3 轧制及热处理工艺

表4 钢板的力学性能

Claims

1.一种100Kg级无硼高强度工程机械用钢板，其特征在于，板坯重量百分比计化学成分含量为：C0.10-0.16%，Si0.25-0.50%，Mn1.4-1.8%，P≤0.018%，S≤0.005%，Alt≥0.020%，Nb0.030-0.060%，V0.040-0.080%，Ti0.008-0.025%，Ni0.15-0.50，Cr0.150-0.50%，Mo0.10-0.40%，RE≤0.0010%，余量为Fe和杂质。

2.如权利要求1所述的100Kg级无硼高强度工程机械用钢板，其特征在于，板坯的重量百分比化学成分为：C0.118%，Si0.294%，Mn1.66%，P0.014%，S0.005%，Alt0.026%，Nb0.045%，V0.068%，Ti0.014%，Ni0.299%，Cr0.378%，Mo0.266%，Ce0.0001%，余量为Fe和杂质。

3.如权利要求1所述的100Kg级无硼高强度工程机械用钢板，其特征在于，板坯的重量百分比化学成分为：C0.119%，Si0.298%，Mn1.67%，P0.011%，S0.003%，Alt0.026%，Nb0.044%，V0.071%，Ti0.016%，Ni0.288%，Cr0.386%，Mo0.265%，Ce0.0001%,余量为Fe和杂质。

4.一种100Kg级无硼高强度工程机械用钢板制造方法，包括：轧制工艺和热处理工艺，其中，轧制工艺的参数为：板坯的加热温度为1200-1250℃，加热时间≥200分钟，均热时间≥30分钟，开轧温度为1180-1230℃，精轧温度为870-920℃，终轧温度为850-890℃；终冷温度为520-620℃，冷却速度为10-20℃/s；热处理工艺的参数为：淬火温度为880-950℃，回火温度为470-600℃；所述板坯的重量百分比计化学成分含量为：C0.10-0.16%，Si0.25-0.50%，Mn1.4-1.8%，P≤0.018%，S≤0.005%，Alt≥0.020%，Nb0.030-0.060%，V0.040-0.080%，Ti0.008-0.025%，Ni0.15-0.50，Cr0.150-0.50%，Mo0.10-0.40%，RE≤0.0010%，余量为Fe和杂质。

5.如权利要求4所述的100Kg级无硼高强度工程机械用钢板制造方法，其特征在于，板坯的重量百分比化学成分为：C0.118%，Si0.294%，Mn1.66%，P0.014%，S0.005%，Alt0.026%，Nb0.045%，V0.068%，Ti0.014%，Ni0.299%，Cr0.378%，Mo0.266%，Ce0.0001%，余量为Fe和杂质。

6.如权利要求4所述的100Kg级无硼高强度工程机械用钢板制造方法，其特征在于，板坯的重量百分比化学成分为：C0.119%，Si0.298%，Mn1.67%，P0.011%，S0.003%，Alt0.026%，Nb0.044%，V0.071%，Ti0.016%，Ni0.288%，Cr0.386%，Mo0.265%，Ce0.0001%,余量为Fe和杂质。