CN103436783B - 一种大型卡车车体结构用淬火高强钢板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是提高矿山用大型卡车车体结构钢板强韧性的工艺技术.本发明钢板包括：碳：0.18-0.30%；硅：0.15-0.35%；锰：1.20-1.70%；钛：0.020-0.040%；铜≤0.25%；磷≤0.015%；硫≤0.012%；硼:0.0015-0.0025%；钼：0.12-0.25%，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明的有益效果：采用本发明生产的矿山用大型卡车车体结构用高强钢达到了优异的强韧性匹配，韧脆性转变温度在-40℃以下，硬度420-460HBW；钢板的抗拉强度范围在1390-1530MPa。
Description
技术领域
本发明涉及的是提高矿山用大型卡车车体结构钢板强韧性的的工艺技术，是一种含有钼硼合金设计，利用淬火技术改善钢的强韧性的方法。
背景技术
港口、矿山、钢厂原料运输使用的大型卡车往往使用三个月车体结构磨损变形，需要经常加固返修。大型卡车载重大，受所载物料冲击冲刷严重，自重大能耗高，因此提出提高结构强韧性，延长使用寿命、减重节能等技术要求。过去车体配套厂家使用厚规格的低合金Q345B或Q460C强度级别钢材，已经远远满足不了需求。采用1390MPa级大型卡车车体结构用淬火高强钢板，车体自重减少8%，车体寿命延长7个月，适应物料装卸冲击磨擦损害，有利于全社会资源节约和技术进步。
发明内容
本发明是针对大型卡车使用钢材板技术市场需求，一改低级别钢材强度耐磨寿命等技术的不足，设计低碳锰含量，加入0.0015-0.0025%硼和0.12-0.25%的钼元素，利用转炉快速冶炼，经过炉外精炼和脱气精炼，改进钢水纯净度，提供一种只用淬火技术改善钢强韧性的方法，获得硬相马氏体金相组织，该方法流程短、效率高、易操作，易于焊接，成本低廉，实现转炉连铸工艺控制。
本发明大型卡车车体结构用淬火高强钢板：包括以质量百分比计的下列组分：碳：0.18-0.30%；硅：0.15-0.35%；锰：1.20-1.70%；钛：0.020-0.040%；铜≤0.25%；磷≤0.015%；硫≤0.012%；硼:0.0015-0.0025%；钼：0.12-0.25%，其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明大型卡车车体结构用淬火高强钢板，包括以质量百分比计的下列组分：碳：0.18-0.30%；硅：0.15-0.35%；锰：1.20-1.70%；钛：0.020-0.040%；铜≤0.25%；磷≤0.015%；硫≤0.012%；硼:0.0015%；钼：0.12%，其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明的具体工艺步骤有：
（1）LF炉外精炼：加热时间15分钟，造白渣脱硫，加入微量合金调整钛含量；最后加入硼铁合金；
（2）VD/RH真空脱气：真空200Pa以下处理20分钟，喂线后氩气弱搅拌10分钟；
（3）板坯加热：均热温度范围1100-1150℃，均热时间范围2.5-4.0小时。通过利用细小弥散的TiN质点和低温加热来抑制奥氏体晶粒长大，获得细小而均匀的奥氏体晶粒。
（4）粗轧：开轧温度1050-1100℃，单道次压下率大于20%，通过反复再结晶细化奥氏体晶粒。
（5）精轧：开轧温度范围900-950℃,单道次压下率大于15%。在未结晶奥氏体区施以大变形量，使奥氏体晶粒拉伸成变形带。
（6）淬火：温度900-950℃，冷却速度范围25-35℃/s。形成高密度亚结构，获得细小均匀的马氏体金相显微组织。
本发明的发明点之一：采用本发明生产的矿山用大型卡车车体结构用高强钢达到了优异的强韧性匹配，韧脆性转变温度在-40℃以下（见附图1）；另一方面由于该钢板成分的设计，通过不加入贵重的Ni、Nb、V合金，加入少量的Cr、Mo，从而得到达到同样的力学性能的产品。硬度420-460HB，抗拉强度1390-1530MPa；节省了生产成本，合金成本节省300-400元/吨。（见附图2）。
本发明的另一发明点在于：通过合理的通过合理淬火工艺处理，使钢板具有1390Pa高的强度消除了组织内应力，提高了塑性指标，延伸率能达到12%。并且另一方面，取消回火工艺节约能源和作业时间，成本节约600元/吨。（见附图3）；通过淬火形成高密度亚结构，获得细小均匀的马氏体金相显微组织（见附图4）。
本发明的有益效果：采用本发明生产的矿山用大型卡车车体结构用高强钢达到了优异的强韧性匹配，韧脆性转变温度在-40℃以下，硬度420-460HBW；钢板的抗拉强度范围在1390-1530MPa；通过合理淬火工艺处理，使钢板具有1390Pa高的强度消除了组织内应力，提高了塑性指标，延伸率能达到12%。
附图说明：
附图1：韧脆转变温度低于-40℃
附图2：合金组分对比
附图3：本发明工艺与现有技术工艺对比
附图4：获得位错板条马氏体组织结构
具体实施方式：
下面结合具体实施实例对本发明作进一步说明，但不构成对本发明的限制。
实施例1
板坯熔炼成份为：C：0.29%，Si：0.25%，Mn：1.67%，P：0.013%，S：0.002%，Al:0.030%，Cu:0.11%,Ti：0.021%，B：0.0025%；Mo：0.24%；其余为Fe及不可避免的杂质。
板坯均热温度（℃）：1120；均热时间（小时）：3.5；粗轧温度（℃）：1090；粗轧单道次压下率（%）：大于21；精轧温度（℃）：960；精轧单道次压下率（%）：大于15；淬火加热温度（℃）920；冷却速度（℃/s）：28；
钢板力学性能：
规格：钢板厚度35mm；布氏硬度460HB；屈服强度（MPa）:1290；抗拉强度（MPa）：1470；断后伸长率（%）：10.5；冷弯：合格；V型纵向冲击功（-20℃）:55J、52J、53J。
实施例2
C：0.18%，Si：0.27%，Mn：1.22%，P：0.016%，S：0.004%，Al:0.027%，Cu:0.11%,Ti：0.023%，B：0.0012%；Mo：0.13%；其余为Fe及不可避免的杂质。
板坯均热温度（℃）：1150；均热时间（小时）：2.8；粗轧温度（℃）：1130；粗轧单道次压下率（%）：大于20；精轧温度（℃）：960；精轧单道次压下率（%）：大于15；加热温度（℃）920；冷却速度（℃/s）：28；
钢板力学性能：
规格：钢板厚度12mm；布氏硬度423HBW；屈服强度（MPa）:1170；抗拉强度（MPa）：1420；断后伸长率（%）：10；冷弯：合格；V型纵向冲击功（-20℃）:56J、58J、57J。
实施例3
C：0.24%，Si：0.27%，Mn：1.55%，P：0.016%，S：0.004%，Al:0.027%，Cu:0.11%,Ti：0.023%，B：0.0020%；Mo：0.19%；其余为Fe及不可避免的杂质。
板坯均热温度（℃）：1147；均热时间（小时）：3.2；粗轧温度（℃）：1145；粗轧单道次压下率（%）：大于20；精轧温度（℃）：950；精轧单道次压下率（%）：大于15；加热温度（℃）900；冷却速度（℃/s）：27；
钢板力学性能：
规格：钢板厚度20mm；布氏硬度441HBW；屈服强度（MPa）:1200；抗拉强度（MPa）：1430；断后伸长率（%）：10；冷弯：合格；V型纵向冲击功（-20℃）:54J、53J、51J。
Claims (3)
1.一种大型卡车车体结构用淬火高强钢板，其特征在于：所述钢板包括以质量百分比计的下列组分：碳：0.18-0.30%；硅：0.15-0.35%；锰：1.20-1.70%；钛：0.020-0.040%；铜≤0.25%；磷≤0.015%；硫≤0.012%；硼：0.0015-0.0025%；钼：0.12-0.25%，其余为Fe及不可避免的杂质；所述淬火高强钢板的制造方法，具体工艺步骤包括：LF炉外精炼；保护加入硼元素；VD/RH真空脱气；连续浇铸成型；板坯加热；粗轧；精轧；淬火；成品钢板；所述的淬火工序，加热温度900-950℃，水冷，冷却速度范围25-35℃／s；所述的板坯加热：均热温度范围1100-1150℃，均热时间范围2.5-4.0小时；所述的粗轧工序：开轧温度1050-1100℃，单道次压下率大于20%；所述的精轧工序：开轧温度范围920-950℃，单道次压下率大于15%。
2.如权利要求1所述的大型卡车车体结构用淬火高强钢板，其特征在于：所述钢板包括以质量百分比计的下列组分：碳：0.18-0.30%；硅：0.15-0.35%；锰：1.20-1.70%；钛：0.020-0.040%；铜≤0.25%；磷≤0.015%；硫≤0.012%；硼：0.0015%；钼：0.12%，其余为Fe及不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的大型卡车车体结构用淬火高强钢板，其特征在于：其具体工艺步骤为：
（1)LF炉外精炼：加热时间15分钟，造白渣脱硫，加入微量合金调整钛含量；最后加入硼铁合金；
(2)VD/RH真空脱气：真空200Pa以下处理20分钟，喂线后氩气弱搅拌10分钟；
(3)板坯加热：均热温度范围1100-1150℃，均热时间范围2.5-4.0小时，通过利用细小弥散的TiN质点和低温加热来抑制奥氏体晶粒长大，获得细小而均匀的奥氏体晶粒；
(4)粗轧：开轧温度1050-1100℃，单道次压下率大于20%，通过反复再结晶细化奥氏体晶粒；
(5)精轧：开轧温度范围900-950℃，单道次压下率大于15%，在未结晶奥氏体区施以大变形量，使奥氏体晶粒拉伸成变形带；
(6)淬火：温度900-950℃，冷却速度范围25-35℃／s，形成高密度亚结构，获得细小均匀的马氏体金相显微组织。
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